机器人自动化在电厂巡检中的落地与应用(1)

曹佳伟

摘要：巡回检查是电厂运行工作中非常重要的一项日常工作，目前大部分电厂依旧采用传统人工巡检的方式，这种借助简单的巡检仪器，依靠自主感官的巡查方式对巡检者的技术水平、工作经验以及精神狀态都有很高的要求，所以“机器换人”应运而生。本文从实际出发，分析电厂巡检工作的特点，结合最近几年相关技术领域的突破，来探讨一下机器人巡检的可行性以及优势。

关键词：电厂;巡检;机器人

一方面，随着人工智能、5G网络等技术不断普及和应用，并走向成熟，机器人巡检的优势正在不断加强，另一方面，电厂恶劣的运行工况，高危高风险所存在的隐患，都进一步的考验着人工巡检的能力与水平。所以在日常巡检中，通过各种传感器，更加精准地对设备参数、温度、状态进行巡视，借助机器人帮助运行工作人员去到危险的环境中，发现肉眼不易发现的问题，是未来电厂巡检发展的必然趋势。

一、电厂人工巡检过程中存在的问题

电厂巡检区域主要包括锅炉本体及附属设备、汽机房内部设备、升压站变电站等一系列范围，就目前的情况来看，电厂的运行环境还是相对比较恶劣的，高温，高压，高辐射的影响时刻关乎着运行人员的人身安全，而现在安全生产又始终放在第一位，所谓“不安全不生产”，作为运行人员，如何在保证安全的情况下，将电力设备运行的情况如实反映给集控站就显得尤为重要。再者，运行环境所产生的噪音以及高温、腐蚀等干扰一定程度上加重了运行工人的对运行设备的工况判断，这也极大地挑战着巡检人员的工作经验以及当时的精神状态[1]。

电厂设备的运行要求往往对精度的要求是比较高的，所以对于各项设备运行数据抄录、采集，跑、冒、滴漏现象图片的收集，异常温度、振动、声音检测，项目类别繁多，巡检人员能否全面，正确地反馈异常现象及数据，能否在第一时间，及时地对异常现象发出警告，难度可想而知。

二、机器人巡检的特点与优越性

巡检机器人在工业和电力领域有着广泛的应用，其具有障碍物检测与识别、自主作业规划、自主越障、输电线路和走廊的自主巡视、巡视图像数据自动存储和远程无线传输、地面远程无线监控和远程控制、在线实时供电、后台巡视等功能。部分巡检机器人还有检查运行管理、分析和诊断的功能[2]。现对主流的巡检机器人优点概括如下：

（一）主体轻便，可以应对多种工作环境

巡检机器人往往体积小巧，而且多采用耐高温性材质，它们可以去到很多巡检人员无法去到的地方如狭小、高温、含有辐射的环境中进行检测作业，减轻了巡检人员的工作难度。

（二）远距离，多数据高速传输

巡检机器人一般配备有蓝牙或者无线传输系统，通过传输系统，巡检机器人就能在远端将数据传回控制基站，再由基站对数据进行分析，计算。由于传输通道的单一性，传输数据往往十分高效快捷，真正做到“无阻碍”高速传输，而且这种传输方式往往可以做到多数据并发、多端并发以及多端并收。

（三）极高的精确度及时效性

基于上一点所述的高速传输，巡检机器人对于数据采集将拥有非常高的时效性，而且伴随着这一时效性，数据的精确度也会相对于人工记录所不可避免出现的误差而高得多。

（四）可操作性、编译性强

机器人巡检的可编译性决定了它的适配性同样强悍，对于一些设备的调整，巡检机器人的检测路线和检测数据往往都不是一成不变的，这就需要后期维护的时候对其设定的参数进行调整，而现在的巡检机器人完全能胜任这一点。

（五）融合多种安全保护措施，安全可靠

由于巡检机器人工作性质以及工作环境的特殊性，所以对其的可靠性要求也很高，所幸现在大部分的巡检机器人都拥有一套完善的自检机制，并且大部分的机器人都进行过防爆处理，安全性能得到了很好的保障。

（六）全天候的工作强度

巡检机器人可以做到24小时待机或工作，通过设置巡检周期和时间间隔，运行人员可以更加灵活的安排工作并针对性地对自己想要加强监视的领域或者时间段设置检查频率。

三、机器人巡检所面临的困难

（一）初期成本高，后期维护复杂

巡检机器人作为高科技集成的产物，其初期投资相对来说是比较高的，而且设备精贵，内部很多精密原件使它的抗振、抗压能力较弱，一旦出现故障，影响日常工作不说，维护起来也是比较复杂繁琐。

（二）数据传输稳定性差

基于现在电厂大多设在偏郊地区，厂房面积又大，这就导致电厂内部无法做到全面无死角的信号覆盖，巡检机器人在边移动边传输数据的时候也可能会遇到信号薄弱区而产生数据中断甚至丢失，对数据采集产生不必要的影响。

（三）抗干扰能力弱

由于当前机器人数据传输都以蓝牙或者无线网络为载体，当多个巡检设备在同一区域工作的时候，数据也有可能会互相干扰，导致数据错传、夹带等误传情况。

（四）缺乏自主判断，易发生误动作

巡检机器人与人工巡检的最大区别就是，人工巡检具有自主判断能力，而机器人只会按照既定逻辑运行，当运行状况不稳定，轻则停止工作，严重的，如果进行误操作，将导致不可逆的后果，为安全生产埋下了隐患。

四、未来机器人自动化的发展趋势

最近几年，人工智能领域一直在高速发展着。机器人以前存在的最大问题是成本高昂、不能快速地执行新任务或者适应当前工作中的变化。而过去的10年里，机器人技术发生了三大变化，即提高了机器人的灵活性、降低了成本并扩大了潜在的市场规模。智能机械臂的问世，一改机器人以往的不灵活性，让它能胜任电力行业中的一些基础操作。而无论是电池巡航能力还是5G通信技术的崛起也都将为机器人巡检的落实添砖加瓦，刀片电池的研发一方面保证了电池容量，另一方面也保证了安全，而4G+5G的联合通信，增加了小范围数据传输的稳定性。在高清成像方面，4K高清技术提供了更好的观测体验。最关键核心的自动控制理论的发展，也让人机交互界面也更加的人性化。

五、结束语

综上所述，巡检机器人对于电厂巡检来说好处颇多，在改善巡检质量的同时，也能响应国家发展科学生产的口号。在电厂发展日新月异，新技术，新设备不断投入运用的形势下，可以预见未来人工智能一定会慢慢代替掉人工，而电厂巡检质量也会得到更好地保障。

参考文献：

[1]苗俊，尤志鹏，袁齐坤，等.智能巡检机器人研究现状与发展[J].设备管理与维修，2019（24）：99-100.

[2]文宗林.智能巡检机器人应用现状及问题[J].低碳世界，2018，（11）：43-44.