输电线路智能巡检机器人系统的研制及应用

发表时间:2021/4/22   来源:《城镇建设》2020年第35期   作者:许云仕
[导读] 输电线路安全巡检是一项具有较强复杂性的工作,由于电力传输线路具有较高的分散性
        许云仕
        国网南平供电公司  福建南平  353000
        摘要:输电线路安全巡检是一项具有较强复杂性的工作,由于电力传输线路具有较高的分散性,线路较长,设备繁多,其管控难度大,管理内容多,涉及范围广,潜在风险性高,一旦没有及时发现设备问题,很容易出现设备故障,甚至引起大面积停电事故,积极研制与有效应用输电线路智能巡检机器人系统,可以依据输电线路实际特点和需求,提升管理效率,降低风险隐患,持续强化管控效果。本文首先概述了输电线路智能巡检机器人研制现状,结合对目前输电线路智能巡检机器人应用所面临问题的分析,探究了输电线路智能巡检机器人系统的关键技术应用要点,以供参考。
        关键词:智能巡检机器人;输电线路;电力企业输电线路巡检部门;应用;研制

        输电线路中的智能巡检机器人,简单来说就是结合输电线路运行环境,融合无线传输技术、安防技术、机器人视觉技术、导航定位技术、传感器技术等为一体智能系统,在具体使用中通过遥控与自主方式,发挥各项巡检功能,减轻设备巡检工作人员的工作量与工作危险性,通过精准判断与细致分析各种数据,及时发现输电线路运行风险隐患或者现存问题,给问题的处理解决提供正确方向,进而提升输电线路自动化管理水平,顺利构建智能电力企业输电线路巡检部门。由此可见,思考输电线路智能巡检机器人系统的研制及应用具有重要现实意义。
一、输电线路智能巡检机器人研制现状
        随着我国社会经济的快速发展,智能电网建设需求不断提升,输电线路作为电网重要组成部分,近几年在研制智能巡检机器人方面加大了关注和投入力度,促进了该系统健全完善,其研制现状可以从以下几方面反映出来。
        首先,系统机械机构系统方面。现阶段,一些输电线路智能巡检机器人都具备了良好的越障机构技术,应用机械原理切实解决了很多输电线路所处区域智能巡检容易遇到的问题。
        其次,通信系统方面。我国几大通信公司对于智能巡检机器人研制提供了较为成熟的4G无线通信技术,目前已经步入了对智能巡检机器人通信系统的5G无线传输技术研发中,便于相关输电线路安全巡检管理单位各种设备信息的高效 、安全、稳定传输。
        再次,机器人电源系统方面。电网领域的智能巡检机器人市场中,以汽油发动机、太能能、蓄电为电源的产品较多,其中续航能力以蓄电池电源为最佳选择。
        最后,测量拍摄系统方面。测量拍摄是输电线路智能巡检机器人的一个主要功能,目前研发出来的机器人产品系统内的测量、拍摄、拍照设备更新速度很快,技术日新月异,在具体使用中能够按照真实需求对巡检机器人测量拍摄设备进行自动化的智能装配调整[1]。
二、输电线路智能巡检机器人应用面临的问题
        智能巡检机器人作为能够节省传统巡检成本、提升巡检效率、强化巡检质量、提高巡检效果、保证输电线路稳定运行的一种新技术,将其推广到各地区电网输电线路实际巡检工作中十分必要,然而,从目前的推广现状来看,该技术尚未普及,在应用过程中面临一些困难问题。
        首先,智能巡检机器人普遍以避雷线、架空输电线路导向为巡检行走轨迹,虽然能够自上而下进行测量拍摄,了解线路运行与设备附件使用情况,不过对于线下违章建筑、高秆植物的管理却效果不佳,难以满足这方面的距离测量和拍摄需求。
        其次,电力企业输电线路巡检部门引入智能巡检机器人需投入相应资金,一些经济发展落后区域的电力企业,受自身资金有限,难以满足智能巡检机器人的引入、维护、管理等各种投入需求[2]。


        最后,一些地区的电力企业尽管设置了智能巡检机器人,但是却缺少专业人才做好智能巡检机器人系统的检查、操控、维护等工作,导致智能巡检机器人应用流于表面,很多功能无法充分发挥出来。
三、输电线路智能巡检机器人系统的关键技术应用要点
(一)模式识别技术要点
        操作输电线路智能巡检机器人过程中,难以次次准确完成目标对准操作,引起该问题发生的原因并不单一,涉及导航停靠精度、运动控制精度都能够方面影响,加之观测距离的差异性,造成具体检测环节出现多个设备的情况,进而影响检测结果,降低数据可靠性和准确性。对此,应用模式识别技术可很好解决这个问题,将机器人检测位置与模式识别算法结合到一起,精准定位和分辨检测目标设备,在源头上提高检测数据真实性和准确度,为设备的具体运行和管理带来可靠依据。
(二)红外测温技术要点
        红外测温技术在输电线路智能巡检机器人系统中的应用原理在于,通过多个监测点的预先设置,对电力企业输电线路巡检部门所管辖输电线路区域从多个角度实施温度采集的整体性扫描。扫描过程可以检测耐张线夹、导线等设备的实时温度,通过温升分析技术,结合历史趋势、温差对比等数据分析结果,智能诊断设备温度数据,进而及时进行自动报警,提示存在的设备热缺陷问题,给设备维修维护问题的判别提供相关参考和建议[3]。
(三)分析实时数据曲线技术要点
        电力企业输电线路在运行期间,温度并不是一成不变的,而是受很多外界因素以及设备负荷情况所影响,了解温度变化有助于掌握设备运行状态、缺陷问题和老化程度,这就对细致分析设备温度实时曲线提出了客观要求,将其作为明确温度变化原因的判断依据。输电线路智能巡检机器人系统具有分析实时数据曲线功能,可动态提供设备测温报告,结合设备运行管理工作,第一时间发现设备温度数据存在的异常问题,运用高水平、高质量的温度检测与数据曲线分析技术,强化输电线路温度管控整体水平,大大降低由此引发的安全事故几率,更好的保障电力企业输电线路巡检部门人员安全与财产安全。
(四)设备巡检技术要点
        过去,电力企业输电线路巡检部门进行输电线路巡检以人工巡检为主,巡检内容包括日常巡视、特殊巡视、故障巡视、夜巡等,其中特殊巡视常在投入新设备、雷雨等恶劣气候后进行,面临较为复杂、危险的巡检环境。面对电力企业输电线路巡检部门的规模化、现代化发展,人工巡检难以满足日渐增多的设备巡检需求,采取路智能巡检机器人,可利用其设备巡检功能代替部分人工巡检,更好的应对和处理突发性、复杂性、危险性的巡检工作,及时解决设备跳闸、负荷剧增等问题,达到跟踪式、精细化巡检的效果[4]。
(五)电子地图技术要点
        电力企业输电线路巡检部门应用智能巡检机器人系统,使用其中的电子地图高新技术,通过虚拟手段模拟建造电力企业输电线路整体规模,打破输电线路平面图受二维技术的局限弊端,在管理电力企业输电线路巡检部门设备时,工作人员可体会到身临其境的三维感受,便于确定巡检位置,提升工作效率和质量。
结束语:
        综上所述,推进智能巡检机器人系统在我国输电线路建设与运行管理中的应用势在必行,既是顺应智能时代发展趋势的必然要求,也是提高电网输电线路运行管理效率与水平的有效途径,能够切实降低人工巡检错误率与危险性,避免设备故障,给设备运行创造安全可靠条件,助力我国电网事业更上一层楼。
参考文献:
[1]虞鸿江.电缆隧道智能巡检机器人设计探析[J].通信电源技术,2020,37(2):142-144.
[2]张成巍,岳湘.智能巡检机器人研究现状与发展趋势[J].电工文摘,2015,52(1):9-12.
[3]钱迎鑫.浅析架空输电线路智能机器人全自助巡检技术[J].军民两用技术与产品,2017,69(12):154.
[4]王维坤,朱正,林世忠, 等.智能蹲守机器人在输电线路隐患治理上的应用[J].电工技术,2019,30(6):74-75.

许云仕(1987.12);男;福建政和;汉;硕士研究生;职称:工程师;研究方向:电力系统分析、输电线路运检。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: