(原標(biāo)題:無人機(jī)和機(jī)器人在電力行業(yè)的應(yīng)用)
已有新聞媒體報(bào)道,在電力領(lǐng)域,機(jī)器人、無人機(jī)系統(tǒng)正逐步導(dǎo)入變電站,輸電線路等巡檢項(xiàng)目中,從目前的應(yīng)用情況看,機(jī)器人、無人機(jī)介入電力巡檢或值守工作有實(shí)戰(zhàn)價(jià)值嗎?
??低暷茉葱袠I(yè)解決方案業(yè)務(wù)部產(chǎn)品經(jīng)理江智洲表示,機(jī)器人通過搭載中型雙艙熱成像,熱成像部分對變電站一次設(shè)備的觸頭進(jìn)行測溫,一旦出現(xiàn)溫度越限的情況就能及時(shí)報(bào)警,同時(shí)可見光部分能對過熱部分進(jìn)行觀察,以確定過熱原因,是否是接觸不良、螺絲脫離等原因。有些可見光攝像機(jī)還能實(shí)現(xiàn)智能分析功能,比如智能讀表、刀閘分析等功能。在變電站的實(shí)際應(yīng)用中,機(jī)器人受環(huán)境的影響還是比較大的(比如北方區(qū)域),一旦出現(xiàn)積雪覆冰,機(jī)器人就可能出現(xiàn)打滑、跑偏的情況,嚴(yán)重的話甚至沖出預(yù)定線路。無人機(jī)的應(yīng)用主要集中在輸電線路巡檢工作中,在變電站的應(yīng)用較少,因?yàn)樽冸娬緝?nèi)有大量一次設(shè)備,一旦出現(xiàn)無人機(jī)失控或者墜落的情況,就會(huì)危及變電站的安全運(yùn)行。
無論是機(jī)器人也好,還是無人機(jī)也罷,李順表示,這都是監(jiān)控的一種補(bǔ)充,在遇有突發(fā)事件時(shí)或者人力巡查時(shí)可以此提供比較有價(jià)值的幫助。但無論是從其續(xù)航時(shí)間還是需要人工操控角度來看,它都無法取代監(jiān)控?cái)z像機(jī)的功能。在常規(guī)24小時(shí)電站監(jiān)測工作中,依舊得依靠普通監(jiān)控?cái)z像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。而且無人機(jī)由于體積的受限,存儲(chǔ)能力大大不如網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī),而且是在目前網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)大部分也是支持3G/4G無線傳輸?shù)那闆r下,攝像機(jī)搭配3G/4G網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī),已經(jīng)可以非常好的滿足變電站的常規(guī)監(jiān)測要求。
從價(jià)值角度看,金建德指出,無人機(jī)和機(jī)器人的引入,可以強(qiáng)化無人值守變電站的建設(shè),減輕運(yùn)維人員工作壓力,提高巡檢效率和智能化水平;可以實(shí)現(xiàn)對人員不能到達(dá)或不便于到達(dá)部位的巡檢,如無人機(jī),可以用于輸電線路的巡檢,電站或變電站的多維視角監(jiān)控,可與站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢互補(bǔ),形成立體防護(hù);如機(jī)器人,可以在高溫高壓高磁場環(huán)境工作,通過設(shè)定路線,多角度全覆蓋將前方的檢測數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)收集返回。總之可以作為人工巡檢的有效補(bǔ)充,并在一些應(yīng)用場景下的完全替代。但同時(shí)金建德指出了這類新興技術(shù)有不足,即設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性問題。對于實(shí)現(xiàn)無人值守,完全替代人員,設(shè)備的可靠性決定了其應(yīng)用效果,否則反而會(huì)增加運(yùn)維人員的工作量;如電池續(xù)航能力、通訊。設(shè)備的操控精度也非常重要,否則對巡檢區(qū)域的設(shè)備造成威脅,影響電力設(shè)備的運(yùn)行甚至毀壞設(shè)備;如無人機(jī)應(yīng)用在輸電線路的巡檢,失控偏航碰撞高壓電纜;如機(jī)器人偏離軌道,誤入設(shè)備區(qū)或跌落到水溝,需要人員到現(xiàn)場糾偏。
雖然電力領(lǐng)域推廣機(jī)器人、無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,在代替人工巡檢方面,這兩個(gè)系統(tǒng)具備無以倫比的優(yōu)勢。但大立科技產(chǎn)品經(jīng)理陳紅強(qiáng)指出了現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中存在的問題:一、任何一款自動(dòng)行走的機(jī)器人系統(tǒng)都無法在覆冰、積雪的情況下運(yùn)行,在我國北方的部分變電站一年有3到4個(gè)月處于積雪狀態(tài),這期間的設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)控如何處理?千萬不要說要求變電站工作人員將機(jī)器人行走道路清除干凈這種不考慮實(shí)際情況的話語。有能力清除積雪的變電站都不是無人值守的智能變電站。二、無人機(jī)在電力系統(tǒng)應(yīng)用主要是完成電力線路工作狀態(tài)巡視,在“人民網(wǎng)陽江12月29日電(楊杰利)“等4G無人機(jī)即攝即傳推廣了,電力線路巡檢就再不用翻山越嶺,也不用爬上爬下啦。”一文中,該無人機(jī)的圖片是一種視距內(nèi)飛行的無人機(jī)、這種無人機(jī)的飛行狀態(tài)完全需要人工操作,如果在一個(gè)桿塔下方操作無人機(jī)去巡視桿塔上方的設(shè)備狀態(tài),的確可以做到“不用爬上爬下啦”。但是這種飛行器可以做到從一個(gè)山頭遠(yuǎn)距離去巡視另一個(gè)山頭上的桿塔嗎?,能做到“再不用翻山越嶺”了嗎?所以,新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用是好事情,但一定要結(jié)合各地的實(shí)際情況,實(shí)事求是地應(yīng)用,將有限的資源更加合理的應(yīng)用。
中興力維系統(tǒng)集成方案技術(shù)部行業(yè)技術(shù)總監(jiān)莊建東指出,機(jī)器人和無人機(jī)的優(yōu)勢是部署比較方便,應(yīng)用比較靈活。第二是減少人員的投入,降低人員成本,利用機(jī)器人和員無人機(jī),人員就不用下站,或是可以減少下站的次數(shù)。無人機(jī)也一樣,人員巡檢可能需要半天或是更長時(shí)間,但是利用無人機(jī)半個(gè)小時(shí)就可以解決了。相對傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間周期,無人機(jī)和機(jī)器人有時(shí)間周期上的優(yōu)勢。另外,相對傳統(tǒng)的人力巡檢來說,這種遠(yuǎn)程在線監(jiān)控,它們的實(shí)時(shí)性也比較好。傳統(tǒng)的人員巡檢,一旦變電站發(fā)生異常,調(diào)度人員必須先通知分局變電的運(yùn)行班,趕到現(xiàn)場了解真實(shí)的情況,再由變電運(yùn)行班人員匯報(bào)調(diào)度員、分局領(lǐng)導(dǎo),再組織分局維護(hù)班進(jìn)行搶修,人不到變電站就無法準(zhǔn)確地了解或者掌握現(xiàn)場的詳細(xì)情況,一來一往就浪費(fèi)了大量的時(shí)間,所以相對傳統(tǒng)的人力巡檢,無人機(jī)和機(jī)器人能節(jié)約大量的時(shí)間,效率高,同時(shí)也能避免巡檢人員發(fā)生人身事故,畢竟這些設(shè)備對巡檢人員而言是有一定危險(xiǎn)的,特別是在惡劣天氣下更容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。此外,還能杜絕人員在巡檢過程中的一些人為錯(cuò)誤,有些問題有些人能發(fā)現(xiàn),有些人發(fā)現(xiàn)不了,這跟人員對設(shè)備的熟悉程度、工作經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度、精神狀態(tài)等都有很大關(guān)系。而無人機(jī)、機(jī)器人這種自動(dòng)化的系統(tǒng),它的巡檢記錄是自動(dòng)保存,杜絕手工記錄造成的操作不規(guī)范,手工記錄可能會(huì)出現(xiàn)不完整、丟失等情況,或者是一些嚴(yán)重的缺陷沒有及時(shí)地上報(bào),延誤處理,造成不必要的損失。另外,巡檢的視頻和數(shù)據(jù)能夠自動(dòng)保存到后端的平臺(tái),可以進(jìn)行事后的分析,可以結(jié)合后臺(tái)的管理軟件提供事后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以供后期的運(yùn)營維護(hù)管理決策。
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從應(yīng)用劣勢上看,首先是價(jià)格比較昂貴,據(jù)了解一臺(tái)機(jī)器人的采購價(jià)格不便宜,相當(dāng)于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)兩到三倍的價(jià)格;第二是地理范圍覆蓋不全面,目前更偏重于室外站,但是變電站室內(nèi)站是一個(gè)趨勢,尤其是在發(fā)達(dá)地區(qū),而對于室內(nèi)站,機(jī)器人和無人機(jī)的巡檢還沒有有效的方案。當(dāng)然,有些廠家說有什么升降機(jī)等方式,但實(shí)際上用戶是很難認(rèn)同的。其實(shí)從目前來看,機(jī)器人更像是一個(gè)噱頭;第三是有安全隱患,因?yàn)闄C(jī)器人、無人機(jī)畢竟不是一個(gè)固定的東西,如果由于機(jī)器故障導(dǎo)致機(jī)器人或是無人機(jī)失靈,撞向一次設(shè)備,后果是非常嚴(yán)重的;第四是監(jiān)控手段少,機(jī)器人和無人機(jī)的結(jié)構(gòu)件是比較單一的,一般只能配置可見光、紅外、聲音的采集設(shè)備,有個(gè)別廠家會(huì)選配超聲、紫外、溫濕度等檢測設(shè)備,但是由于這些監(jiān)控設(shè)備的主體是機(jī)器人或是無人機(jī),本身能夠攜帶的設(shè)備或是傳感器很有限,不能像傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行大而全的監(jiān)控,無法給用戶提供豐富的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù);第五,無人機(jī)和機(jī)器人是非接觸式的監(jiān)控,到了現(xiàn)場是無法滿足一些實(shí)際的監(jiān)控需求,如蓄電池的監(jiān)控、開關(guān)電源的監(jiān)控,UBS的監(jiān)控等等,這些設(shè)備就需要要連線,必須要安裝接觸式的傳感器,像電流電壓這些東西,要監(jiān)控是必須要加裝接觸式的傳感器,所以他們監(jiān)控的業(yè)務(wù)相對來說偏少,也不像傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)可以進(jìn)行大而全的監(jiān)控。
根據(jù)以上分析,莊建東總結(jié)指出,總體上看,無人機(jī)可以應(yīng)用于巡檢線路,實(shí)戰(zhàn)意義會(huì)大于機(jī)器人,機(jī)器人在變電站這塊的應(yīng)用更像是一個(gè)噱頭,而且價(jià)格比較貴,但是無人機(jī)應(yīng)用于線路巡檢還是有比較高的實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。