摘要：隨著(zhù)電力設備運行的可靠性提高，開(kāi)閉所高壓室設備運行時(shí)間越大，出現隱形缺陷的幾率越來(lái)越大，部分隱形缺陷巡視人員難以用眼睛發(fā)現，易造成大面積停電事故，運維人員又無(wú)法隨意進(jìn)入高壓室巡視；論文研究創(chuàng )新一種新的方法，通過(guò)機器人巡檢監控系統大數據采集、分析、4V特征判斷、云計算對設備實(shí)行24小時(shí)動(dòng)態(tài)監測，準確確定設備隱蔽缺陷原因，及時(shí)處理，保證開(kāi)閉所高壓室設備正常運行，大大提高帶電設備供電可靠性。

關(guān)鍵詞：變電所高壓室；機器人巡檢；大數據分析；應用研究

 

       （一）基于電氣高壓室機器人巡檢監控系統，包括機器人巡檢單元，與機器人巡檢單元無(wú)線(xiàn)通信連接的監控云平臺；云平臺與無(wú)線(xiàn)通信連接的移動(dòng)終端，處理模塊與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接。

       （二）云平臺包括服務(wù)器以及與服務(wù)器連接的附件設備及監控云平臺是機器人巡檢出來(lái)設備隱形缺陷大數據，大數據采集、分析、4V 特征判斷、云計算，使用無(wú)線(xiàn)通信傳輸到監控室內監控系統云平臺，繪制圖形；高壓室內云平臺由：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、電纜頭、母排六塊云平臺，以及附件設備包括輸入設備、顯示器以及報警器組成。

 

       （一）基于電氣高壓室機器人巡檢監控系統，檢測模塊包括距離傳感器和溫度探測器。

       （二）處理模塊包括預處理電路、定位電路以及處理電路。預處理電路包括放大電路、濾波電路、模數轉換電路，處理模塊還包括與處理電路連接的存儲器。處理電路通過(guò)移動(dòng)通信模塊或者以太網(wǎng)模塊與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接。

       （三）基于電氣高壓室機器人巡檢監控系統表現為4 各方面，即所謂 4V 特征：

       1. 數據量巨大（Volume）。一般超過(guò) 10TB 的數據為大數據。

       2. 數據類(lèi)型多（Variety）。通常將數據分為 : 結構化、半結構化、非結構化 3 類(lèi)。結構化數據如數據庫；非結構化數據如文本、圖片、音頻和視頻等；半結構化數據如 HTML文檔含 1種以上數據存儲器結構既可認為類(lèi)型多。

       3. 數據變化快速（Variety）基于電氣高壓室設備交流電流隨時(shí)間成正弦變化速度，籠統指滿(mǎn)足“1s 定律"，既在秒級時(shí)間范圍內處理數據，為云計算獲得高價(jià)值信息。數據快速變化是電氣高壓室設備交流電的基本特征。

       4. 數據價(jià)值密度低（Value）。隱藏在大數據背后的 有價(jià)值信息，只有通過(guò)有效挖掘提取才能發(fā)揮數據作用。 數據價(jià)值的非空性，是數據可被利用的表現。如果電氣 高壓室機器人巡檢控制系統無(wú)任何價(jià)值，研究電氣高壓 室機器人監測控制系統將失去意義。電氣高壓室機器人 監測控制系統，增設了廣域測量系統有效地 4V 特征 缺點(diǎn)，使得機器人發(fā)揮較大作用。

 

圖 1 為電氣高壓室機器人巡檢監控系統的結構框圖示意圖

       圖 1 所示了一種電氣高壓室機器人巡檢監控系統，包括機器人巡檢單元，機器人巡檢單元包括機器人本體、設置于機器人本體的檢測模塊、設置于機器人本體并與檢測模塊連接的處理模塊，機器人本體能夠按照規定路線(xiàn)重復巡邏，還包括與機器人巡檢單元無(wú)線(xiàn)通信連接的云平臺以及與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接的移動(dòng)終端。為此，云平臺各模塊的數據信息在移動(dòng)終端經(jīng)過(guò)大數據分析，準確分析設備隱患原因，并電腦或者手機上實(shí)現同步化顯示，便于工作人員對電氣高壓室的遠程監控。機器人本體包括行走機構和用于驅動(dòng)行走機構動(dòng)作的驅動(dòng)電機。其中，行走機構在驅動(dòng)電機的驅動(dòng)下沿輸電線(xiàn)路行走，便于巡檢，當然驅動(dòng)電機均由處理電路控制，并且行走機構均可采用現有技術(shù)實(shí)現。所述處理模塊與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接，云平臺包括服務(wù)器以及與服務(wù)器連接的附件設備，采集來(lái)各種數據，經(jīng)過(guò)服務(wù)器對采集來(lái)的大數據處理、分析、云計算，設備隱蔽缺陷在云平臺顯示各類(lèi)設備狀態(tài)曲線(xiàn)，直觀(guān)的看到設備隱蔽缺陷，及時(shí)處理。

 

       （一）機器人通過(guò)動(dòng)態(tài)巡視利用超聲波局部放電和無(wú)線(xiàn)通信連接的移動(dòng)終端，把采集來(lái)大數據傳輸到監控云平臺，經(jīng)過(guò)服務(wù)器對大數據處理、分析，形成可視化的曲線(xiàn)圖，使用遙控器點(diǎn)擊云平臺設備顯示曲線(xiàn)，可以判斷設備隱形缺陷，因采取措施，確保設備隱形缺陷在

萌芽狀態(tài)處理，大大減少因設備隱蔽缺陷造成高壓室設備跳閘，影響用電客戶(hù)正常用電。

       （二）電氣高壓室機器人巡檢控制系統經(jīng)過(guò)大數據處理、分析、云計算，準確在云平臺上繪制設備隱蔽缺陷曲線(xiàn)圖，可在云平臺“一圖呈現"并可視化展示。

       （三）處理模塊包括預處理電路、GPS 定位電路以及處理電路。預處理電路的輸入端與距離傳感器和溫度探測器的輸出端連接，輸出端和 GPS 定位電路分別與處理電路連接，處理電路與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接，對大數據進(jìn)行分析、處理、云計算。處理電路采用現有的單片機。GPS 定位電路實(shí)現機器人本體的定位，實(shí)現高壓室設備在 24 小時(shí)內動(dòng)態(tài)監測，確保高壓室設備可靠運行。

       （四）處理電路通過(guò)移動(dòng)通信模塊或者以太網(wǎng)模塊與云平臺無(wú)線(xiàn)通信連接。其中，移動(dòng)通信模塊可以采用 GPRS 模塊、4G 模塊或 5G 模塊。機器人沿著(zhù)電氣高壓室人行道尋測，紅外線(xiàn)測溫儀對電氣高壓室內開(kāi)關(guān)、倒閘、電纜終端頭、變壓器、互感器、絕緣子進(jìn)行溫度信息的檢測，檢測數據通過(guò)紅外線(xiàn)測溫儀傳送給處理電路，并與連接處理電路的存儲器中設定的參數作比較、分析，當溫度高于設定的安全閾值，GPS 定位電路將當前的位置信息發(fā)送到處理電路，處理電路發(fā)送位置信息云平臺并對當前位置進(jìn)行標記，移動(dòng)終端也可以從云平臺接收到位置信息。若絕緣子溫度過(guò)高，那么有可能是積塵過(guò)多，存在污閃等現象，需要工作人員進(jìn)行細致的排查。