近年來，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展迅速，多種類型的電力機(jī)器人先后被研發(fā)與應(yīng)用，并參與解決電網(wǎng)運(yùn)行管理中的實(shí)際問題。佛山供電局試驗(yàn)研究所經(jīng)過兩年多的研究與實(shí)踐，研發(fā)出移動式自組網(wǎng)遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人，可對輸電、變電、配電一次設(shè)備及二次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測，大大提高了設(shè)備熱故障的檢測效率，為電網(wǎng)智能化又添一位新兵。

　　現(xiàn)狀——紅外檢測效率和精度有待提升

　　目前，電力設(shè)備紅外檢測技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，這種手段方便、直觀，通過檢測電力設(shè)備溫度或熱場分布，可為設(shè)備故障診斷提供非常可靠的依據(jù)。比較常見的紅外檢測手段有便攜式紅外測試儀和紅外在線監(jiān)控系統(tǒng)等。便攜式的紅外測試儀成本較低、使用方便，但只能周期性進(jìn)行，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控診斷，效率和精度較低，還可能因監(jiān)視延誤而引起損失。紅外在線監(jiān)控系統(tǒng)一般安裝在變電站場地的構(gòu)架上，能對整個(gè)視場的熱故障進(jìn)行搜尋，但這種方式監(jiān)測范圍不靈活，投入及維護(hù)成本高，普及率非常低。

　　考慮到現(xiàn)階段紅外檢測手段的局限性，試驗(yàn)研究所狀態(tài)監(jiān)測班技術(shù)負(fù)責(zé)人李慧提出了研制遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人的構(gòu)想——利用機(jī)器人對目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)、范圍靈活的高頻率監(jiān)測，配合紅外在線監(jiān)控與智能診斷軟件平臺，全面、高效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的熱缺陷并給出診斷結(jié)果。這樣一來，對于狀態(tài)異常的設(shè)備、重載設(shè)備、保供電設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備或昂貴設(shè)備等需要進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)紅外測溫的設(shè)備，遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人的應(yīng)用無疑將具有十分重要的價(jià)值。

　　革新——研制連續(xù)實(shí)時(shí)測溫的紅外機(jī)器人

　　2013年底，試驗(yàn)所狀態(tài)監(jiān)測班正式成立了由十多位技術(shù)骨干組成的研發(fā)小組，這個(gè)平均年齡只有二十七歲的青年團(tuán)隊(duì)，從此開始了兩年多的研制遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人的攻堅(jiān)之路。

　　在研制機(jī)器人的過程中，團(tuán)隊(duì)對于紅外機(jī)器人提出了很多設(shè)想。為了實(shí)現(xiàn)對設(shè)備紅外熱圖像的實(shí)時(shí)連續(xù)、范圍靈活的監(jiān)測，需要讓紅外機(jī)器人具備可移動的、自由配置的、全方位測試的紅外前端傳感測試平臺，同時(shí)，由于測試地點(diǎn)的氣候環(huán)境多變，還需考慮防水、散熱、移動便利性、固定放置的可靠性等多種因素，這就對技術(shù)層面提出了很高的要求。

　　遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人及其軟件后臺的開發(fā)，涵蓋了紅外在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程測試控制、智能診斷后臺及大容量數(shù)據(jù)存儲等多種技術(shù)內(nèi)容。面對這些似乎遙不可及的目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)并沒有畏難情緒。在接下來的兩年中，大家分工努力，對研發(fā)重點(diǎn)、難點(diǎn)各個(gè)擊破。

　　團(tuán)隊(duì)技術(shù)骨干唐琪介紹說，“當(dāng)時(shí)，僅僅在紅外機(jī)器人硬件的設(shè)計(jì)上，我們就需要解決十幾個(gè)方面的難題。”為了讓紅外機(jī)器人可以輕便靈活地使用，團(tuán)隊(duì)機(jī)器人的組成架構(gòu)分為監(jiān)控前端、控制電柜與移動端三個(gè)部分，內(nèi)部采用體積小、重量輕、功能性好的器件，降低了機(jī)器人的自身重量，增強(qiáng)了靈活性。為了讓機(jī)器人能夠自由移動，團(tuán)隊(duì)為機(jī)器人設(shè)計(jì)了底輪，可以根據(jù)檢測地點(diǎn)的需要自由移動，適應(yīng)了變電站內(nèi)各種高度和位置的監(jiān)控需要。在通訊方面，組網(wǎng)方式是通過4G無線通訊方式對紅外機(jī)器人的監(jiān)控位置、被檢測部件進(jìn)行智能化設(shè)置與控制。此外，考慮到變電站內(nèi)的環(huán)境復(fù)雜，團(tuán)隊(duì)還對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)及性能設(shè)計(jì)采用了工業(yè)級的防護(hù)措施，例如防水、防雷、防高低溫、防冰雪、防電磁干擾等。

　　在介紹機(jī)器人的軟件系統(tǒng)內(nèi)核的時(shí)候，唐琪很感慨地說：“當(dāng)時(shí)我們團(tuán)隊(duì)中會編程做軟件的人基本沒有，負(fù)責(zé)編程設(shè)計(jì)的兩名同事都是利用工余時(shí)間刻苦自學(xué)，最后竟然都成了軟件高手。機(jī)器人動起來已經(jīng)不容易，要讓它對設(shè)備熱故障做出正確的判斷，就更加困難。在診斷軟件的開發(fā)方面，我們先后研究了紅外圖譜智能識別、考慮負(fù)荷因素的智能診斷技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出紅外在線監(jiān)控與智能診斷軟件平臺，這樣我們的紅外機(jī)器人就有了軟件系統(tǒng)的補(bǔ)充和完善。”

　　2015年下半年，第一臺遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測機(jī)器人終于被研制成功。這個(gè)形似“大白”的約一米高的機(jī)器人，正式成為了電網(wǎng)設(shè)備故障智能診斷的一名新兵。