近期，笔者的朋友圈被各种高温信息刷屏。高温必然带来高负荷，为保证电力设备的正常运行，电力工人们忙碌在电力生产的各个环节。变电站是电力传输的重要节点，变电运行人员的任务之巨可想而知，除了日常的巡视外，还需对电力设备进行红外测温、隐患排查等一系列工作。

当大家在空调房里感叹着“我的命是空调给的”的时候，变电站运行人员却需要在40度的高温天到现场对设备进行巡视检查。那么，在现代科技如此之高的今天，有没有什么方式可以代替电力工人去巡视设备呢？随着人工智能的快速发展，变电站机器人逐渐进入大家的视野。

本篇推送将主要针对机器人的功能和存在问题进行探讨。

为什么要用机器人

随着变电站无人值班制度的实行，目前220kV变电站的例行巡视周期一般为一周两次，全面巡视为一月一次，这就导致变电站运维人员无法实时掌握站内设备的运行情况。同时，随着变电站规模的扩大，红外测温、局放等带电检测职责的移交，变电运维人员的巡视任务随之急剧增长。

机器人可根据需求携带各类检测仪器，依照预先设定好的任务自动开展工作，受环境、气候以及作业时间的影响较小。因此，为了能够实时掌握现场设备的运行情况，减轻变电运维人员的巡视任务，机器人逐步应用于变电站，与人工巡视相结合开展变电站巡检工作，从而达到减轻变电运维人员巡视任务，提高巡视效率的目的。

机器人的种类

机器人一般用于常规AIS变电站，分为有轨和无轨两种。

有轨机器人需要在机器人道路上预先敷设磁条并安装RFID定位芯片，用于对机器人进行导航及定位，其前期工程量较大，同时磁条和RFID定位芯片的损坏将造成机器人无法正常执行任务。但在当前技术前提下，该类机器人在运行的稳定性和定位的准确性上优于无轨机器人。

无轨机器人导航无需磁条，而是依靠智能识别技术，因此在巡视路线的选择上局限性较小。但其精确性易受环境的影响，会造成机器人识别出错而使得巡检任务中断。但随着智能识别技术的发展，无轨机器人必然是今后的发展方向。

目前，变电站机器人一般配备两类镜头：可见光镜头、红外镜头，用于实现可见光和红外照片的拍摄。相应地，机器人的功能主要体现在两个方面：可见光巡检和红外测温。

用户可以根据实际情况，基于机器人监控平台对机器人的功能进行拓展，依托于机器人实现更多功能，例如保护运行情况及压板状态监视、端子箱温湿度智能控制等。

可见光巡检

可见光巡检的内容主要包括：站内一次设备的外观、状态指示和表计读数。

（1）设备外观

充油类设备无渗漏油，套管瓷瓶无破损裂纹，引线接头无松动，端子箱、机构箱密封良好等。

电流互感器外观巡视

断路器外观巡视

（2）状态指示

状态指示主要是指开关、闸刀、接地闸刀分合位置，开关储能指示，以及主变呼吸器受潮变色情况等。

闸刀分合闸状态巡视

断路器储能状态巡视

（3）表计读数

表计读数主要包括避雷器泄漏电流、动作次数，充油类设备油位指示，变压器温度表读数，开关SF6压力表、液压机构压力表等。

避雷器泄露电流巡视

电流互感器油位巡视

主变油位巡视

断路器SF6压力巡视

红外测温

相信生产一线的运维人员对于红外测温并不陌生，对于常规AIS站来说，要对全站进行一次红外普测大约需要三四个小时。迎峰度夏期间，高温大负荷将使得设备发热情况加剧，因此除了需对全站设备进行普测外，还需要对重点设备和存在发热缺陷的设备进行跟踪测温。此时，机器人的功能将得到全面体现。

红外测温的内容主要包括：设备本体、套管瓷瓶、导电臂、引流线、引线接头、末屏等易发热处。

闸刀发热巡视

导线发热巡视

机器人存在的问题

虽然机器人有着诸多优点，但在目前科技水平下，机器人在运行过程中存在着较多问题，这也是各地市公司对机器人并不感冒的主要原因。机器人的问题主变体现在两个方面：技术标准和机器人技术。

技术标准

由于机器人目前还处于试运行阶段，电网公司对于机器人各方面的规章制度还不够完善，使得机器人在检测、验收及运维工作等方面缺乏指导，尤其是在机器人巡检点位的设置上缺乏明确的规定，对机器人的使用和推广带来一定阻碍。

2016年12月份，电网公司针对机器人出台了5个规范文件《变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分：变电站智能巡检机器人》、《变电站智能机器人巡检系统技术规范第2部分：监控系统》、《变电站智能机器人巡检系统检测规范》、《变电站智能机器人巡检系统验收规范》、《变电站智能机器人巡检系统运维规范》，从机器人本身、机器人监控系统、机器人检测、机器人验收和机器人运维等5个方面进行了规范。

其中《变电站智能机器人巡检系统运维规范》中对机器人巡检项目作了明确规定，对油浸式变压器、断路器、隔离开关等28类设备的巡视点位以及巡检项目进行了详细规定，为机器人巡检点位的设置提供了依据。

机器人技术

除了标准不够完善外，机器人技术是当前变电站机器人应用的重要阻碍。

（1）机器人本体

机器人属于精密仪器，长期运行于室外环境对其内部元件的寿命影响较大，尤其是可见光镜头、红外镜头、通信装置和电池等方面。

（2）点位识别

无论是有轨机器人还是无轨机器人，其在巡视过程中对点位的识别还需进一步提高。经过一段时间的运行后，机器人经常出现点位偏差的情况，无法正确定位需要拍摄的设备或仪表。因此，需要对机器人巡视点位进行定期维护，以确保机器人的正常运行，无形中加重了厂家及运维人员的工作量。

同时，无轨机器人巡视时的导航也靠智能识别技术，识别精度的选择也是目前的一个难点，过高过低都会影响机器人的正常运行。

点位识别错误

设备定位误差较大

（3）可见光识别

前面介绍过，机器人可见光巡检中包括表计读数，而实际运行中会发现，机器人表计读数的正确性很难保证，会大面积误报警。一方面与现场设备状态有关，例如表计玻璃脏污、互感器油位较难观测等；另一方面是机器人识别技术的不完善，无法对所拍摄照片中表计的读数进行准确识别。这就导致机器人的可见光巡检形同虚设，并没有减轻运维人员的工作量。

避雷器动作次数识别错误

断路器SF6压力误报警

（4）测温准确性

红外测温受多方面影响，镜头精度、对焦、距离和角度等都会影响所测设备温度。

虽然《变电站智能机器人巡检系统运维规范》中规定：对于主变等大型设备要求360°全覆盖，如主变本体，要求从正面、背面、左面和右面进行巡检，以确认主变无渗漏油、破损、锈蚀，测温正常；对于隔离开关等柱型设备，要求进行不少于2个方向的外观拍摄和红外测温，以确认无歪斜、破损、裂纹、渗漏油，测温正常。但机器人在距离和角度上无法做到连续调节，其测温往往低于设备实际温度，不利于运维人员对于设备发热程度的判断。目前的做法一般是机器人检测到设备发热后，由运维人员到现场进行实测核实，进而对发热情况进行定性。