智能巡檢系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用研究
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- 發(fā)布時間:2022-11-30 18:42
摘要:智能化巡檢系統(tǒng)的產(chǎn)生和應(yīng)用有效改變了當(dāng)下我國傳統(tǒng)電力行業(yè)人工巡檢可靠性低、人力成本高、檢查效率不高的問題。當(dāng)下隨著高新技術(shù)的應(yīng)用,智能巡檢機器人的能力也越來越強大,通過對智能巡檢機器人安裝氣體、溫度傳感器以及高清攝像頭等,使智能巡檢機器人能夠做到“望聞問切”,并利用當(dāng)下先進的計算機技術(shù),使其具有一定的識別能力和學(xué)習(xí)能力,進而更加出色的代替人工檢查,大大提升了整個電力行業(yè)的穩(wěn)定性,因此智能巡檢機器人在我國電力行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文就傳統(tǒng)電力巡檢方式存在的問題進行分析,結(jié)合智能巡檢系統(tǒng)所應(yīng)用的前沿科技,對智能巡檢系統(tǒng)在電力行業(yè)的運用進行展望,以期能為相關(guān)工作人員提供理論參考。
引言:
隨著當(dāng)下智能化技術(shù)要不斷進步和發(fā)展,智能化設(shè)備的穩(wěn)定性有了明顯的提升,因此越來越多的企業(yè)也開始將智能巡檢技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)內(nèi)部巡檢中,而不同的行業(yè)對智能巡檢的需求也存在一定的差距,所以化工、電力等行業(yè)也結(jié)合自身的需求不斷開發(fā)巡檢機器人的新功能,也促使智能巡檢系統(tǒng)逐漸完善。
1、人工電力線路巡檢模式存在的問題
1.1 巡檢手段單一
人工電力巡檢對工作人員的專業(yè)性要求較高,而且巡檢的手段相對較為單一,巡檢人員只能使用望遠設(shè)備來進行觀察,這種檢查方式一般只能發(fā)現(xiàn)表面的問題,而對于電力系統(tǒng)內(nèi)部運行存在問題的處理存在一定的滯后性。例如桿塔瓶口上部由于觀測角度大且觀測距離較遠,所以通過人工巡查很難發(fā)現(xiàn)問題所在,導(dǎo)致最終的巡查結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差,大大增加了電力系統(tǒng)運行問題發(fā)生的概率。
1.2 維護人員無法滿足線路增長需求
近些年來由于人們生活水平的提升以及各種電氣設(shè)備的增加,使得我國220kV 以上的電壓等級輸出線路長度不斷增加,并且據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示未來電線長度的增長率每年約在6%左右,而相較于不斷加快的線路增長速度來看,電力企業(yè)維護人員的數(shù)量卻沒有明顯的提升。其主要原因是由于當(dāng)下人工成本越來越高,電力企業(yè)為了控制運行成本,而不會直接引入大量的維護人員,這就造成維護人員無法完全維護當(dāng)下所有的線路,嚴(yán)重影響了線路運行的效果。
1.3 數(shù)據(jù)管理分散
目前電力企業(yè)的巡檢工作大多都是由運維部門進行管理和統(tǒng)計,但巡檢的整體數(shù)據(jù)卻沒有及時同其他部門分享,而且電力企業(yè)內(nèi)部也沒有將不同部門的數(shù)據(jù)進行整合,這不僅嚴(yán)重影響了信息的多維度利用,而且由于信息過于分散也影響了信息的價值,其無法給工作人員提供有效的數(shù)據(jù)支持,嚴(yán)重影響了部門決策管理的質(zhì)量。
2、電力行業(yè)智能巡檢系統(tǒng)的種類
2.1 移動式智能巡檢
移動式智能巡檢主要是依靠智能機器人以及無人機等設(shè)備來實現(xiàn)對設(shè)備的巡檢,該巡檢模式也是最早將機器人應(yīng)用到智能巡檢系統(tǒng)中,并且隨著技術(shù)的發(fā)展該巡檢方式也逐漸被完善。例如2005 年在機器人中應(yīng)用紅外成像光譜技術(shù),有效提高了智能機器人的識別能力。2008 年將機械結(jié)構(gòu)以及優(yōu)化算法應(yīng)用到機器人中,有效提升了智能機器人的信息處理能力,并使智能機器人具有較高的靈活性,所以機器人能夠快速識別并跨越多種障礙物。智能機器人是當(dāng)下電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的智能巡檢技術(shù)之一,對一些危險的地方采用智能機器人進行巡檢,可以有效避免對工作人員的生命安全造成威脅,有效提升整個電力巡檢的質(zhì)量。除此之外,為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時性,還可以在巡檢機器人上搭載傳感設(shè)備,實現(xiàn)將數(shù)據(jù)信息及時傳回數(shù)據(jù)中心,提升數(shù)據(jù)的收集速度【1】。
2.2 固定式智能巡檢
固定式智能巡檢系統(tǒng)簡單來說就是巡檢系統(tǒng)是固定在待巡檢區(qū)域附近,其主要是通過攝像頭、紅外探測儀以及煙霧傳感器等設(shè)備來實現(xiàn)對一定區(qū)域內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)進行檢測,并將檢測后的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)處理中心。相較于移動式巡檢系統(tǒng)來說,固定式巡檢系統(tǒng)的檢測范圍有限,所以若采用固定式智能巡檢方式需要投入大量的設(shè)備。但固定式巡檢系統(tǒng)對周圍環(huán)境的要求相對較低,所以在地面崎嶇的場所可以采用固定式設(shè)備來進行監(jiān)控。例如在對水電站進行監(jiān)測的過程中,由于水電站所處的位置相對較為特殊,若采用可移動智能巡檢設(shè)施,其對機器人識別路障的要求能力較高,這大大增加了研發(fā)成本和技術(shù)要求,所以可以采用固定式巡檢設(shè)施來達到數(shù)據(jù)收集和巡檢的作用。
3、智能巡檢系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用研究
3.1 圖像識別與視頻流識別
圖像識別和視頻流識別主要是應(yīng)用于照片和視頻拍攝之后,首先對拍攝的照片以及視頻進行降噪處理,處理完成后提取圖片以及視頻中的特征量信息,并利用智能算法對其進行比對,從而實現(xiàn)視頻及圖像的識別判斷。在電力行業(yè)中運用該技術(shù)能夠有效對指示燈信號進行識別,從而確保設(shè)備屬于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。視頻流識別其本質(zhì)就相當(dāng)于圖像識別,視頻流識別是將完整的視頻簡化成一幀一幀的圖片,通過對連續(xù)幀的圖像進行識別,從而提取到視頻圖像中的異常信息,實現(xiàn)對信息的識別和處理。
3.2 紅外成像
當(dāng)下大多數(shù)智能巡檢系統(tǒng)都安裝有紅外成像設(shè)備,紅外成像技術(shù)相對來說較為成熟,所以其在我國各領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,在智能巡檢系統(tǒng)中安裝紅外成像攝像頭,可以實現(xiàn)對被測設(shè)備表面溫度的有效監(jiān)測。紅外成像技術(shù)主要可以分為制冷和非制冷焦平面熱像儀,而目前常用于智能巡檢系統(tǒng)的紅外成像設(shè)施主要是非制冷外熱效應(yīng),該設(shè)備具有體積小、耗能低的特點,更重要的是該技術(shù)的應(yīng)用不需要對其進行冷卻便能得到較高精度的成像,既降低了對其他技術(shù)的要求還能保證巡檢的質(zhì)量。
3.3 定位技術(shù)
移動式巡檢系統(tǒng)的行走路徑可以分為固定式路徑和自主移動式路徑,其中固定式路徑的移動方式又被稱為定軌,對于定位巡檢的機器人其需要通過識別導(dǎo)軌來進行定位。而自主移動式路徑的智能機器人則需要事先通過巡檢場地來導(dǎo)入三維地圖,巡檢時再通過利用激光無軌導(dǎo)航技術(shù)進行路段巡檢。定位技術(shù)在人們?nèi)粘I钪幸驳玫搅藦V泛的應(yīng)用,其中掃地機器人的工作原理也是依靠定位技術(shù)來實現(xiàn)的。當(dāng)然定位技術(shù)的種類多種多樣,其還包括 GPS、視覺定位以及激光反射等,為了充分發(fā)揮智能巡檢系統(tǒng)的作用,研發(fā)人員則需要結(jié)合實際使用的場地來選擇合適的定位技術(shù)。例如在對變電站內(nèi)的設(shè)備進行巡檢時,為了有效提升巡檢機器人檢測數(shù)據(jù)的可靠性,可以采用視覺定位技術(shù)來實現(xiàn)定位,進一步強化智能機器人的圖像數(shù)據(jù)處理能力【2】。
結(jié)語:
綜上所述,相較于傳統(tǒng)巡檢方式來說智能巡檢系統(tǒng)具有成本低、效率高等的優(yōu)勢,并且具有廣闊的發(fā)展空間,但不同的場所巡檢所需要關(guān)注的重點也存在差異,再加上電力行業(yè)的巡檢場地相對較為復(fù)雜且巡檢設(shè)備種類多,所以電力企業(yè)也需要加大對智能巡檢系統(tǒng)的研究和投入,通過對算法以及機器人的結(jié)構(gòu)等方面進行不斷優(yōu)化,切實提升智能巡檢設(shè)備的靈活性和實用性,為推動未來電力行業(yè)巡檢系統(tǒng)的智能化、高效化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻:
[1]王勛,王新,魏舉鋒.智能巡檢系統(tǒng)在電力行業(yè)中的應(yīng)用研究[J].四川水力發(fā)電,2021,40(01):109-112.
[2]孫俊杰.智能巡檢管理系統(tǒng)在電力線路巡檢中的應(yīng)用[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2011,16(03):93-99.
李冀寧(1993-),男,漢,遼寧遼陽人,部門經(jīng)理,本科學(xué)歷,齊豐科技股份有限公司。
