变电站巡检机器人关键技术研究及开发

成果简介： 围绕以机器人代替巡视人员完成室外变电站设备日常检查的新模式，重点突破巡检机器人的自主导航、半自主导航、网络环境下的人机交互控制、非接触式设备检测等关键技术，研制变电站巡检机器人系统，完成集成演示并实现示范应用。引领特种智能机器人技术发展，为少人值班、无人值班变电站的安全运行提供技术保障。

技术关键： 1）巡检机器人的定位、导航算法 巡检机器人的定位、导航算法是巡检机器人实现自主运动的核心技术，可提高机器人的智能。

2）自动返回充电技术 自动返回充电技术是提高机器人工作效率，保证其自主工作的关键。

3）网络环境下的机器人遥控技术

应用前景： 随着国民经济的快速发展，我国超高压、高压变电站的数量还将在相当长的一段时间内保持快速增长。变电站对变电站巡检机器人的需求量将不断增大，推广应用前景更广阔。变电站巡检机器人目前在500KV变电站已有推广应用，随着变电站巡检机器人性能提高、功能完善、价格下降，有望进一步扩大在500KV及以下变电站推广应用。

市场及经济效益分析： 预期经济、社会效益：

在无人值班变电站中，用机器人代替人工进行日常的设备巡视，可以大大提高变电站运行的自动化水平，达到减人增效的目的，具有显著的经济效益。

以110kV的无人值班变电站为例，从定量的数据进行分析。根据重庆市电力公司《变电站运行管理规范》的规定，无人值班变电站操作队原则上实行三班人员一班制，其所辖11OkV变电站为5-7个时，每班至少应配备6人，其中值班员不少于3人。以人均薪酬3万元/年计算，一年的人工薪酬至少54万元（3×6×3万元），操作队工作用车的路油费约3万元/年，其它办公耗材等费用约1万元/年，共计58万元/年。平均下来，一个11OkV变电站基本费用（此处主要是计算操作队费用，不包括设备调试、检修等其它生产费用）为8.3〜11.6万元/年。根据其主要配置的不同，变电站巡检机器人的成本价也有所不同，大约在50万元左右。因此，在11OkV无人值班变电站应用自动巡检机器人代替人工进行设备巡视可在4〜6年内收回成本。同样计算，若是在220kV及以上变电站应用自动巡检机器人代替人工，可望在4年内收回成本。此后，只需花费相对较少的费用对机器人进行日常维护即可，与目前采用的人工巡视方式相比较而言，具有一次投资长期受益的明显优势和经济效益。

社会效益： 采用变电站巡检机器人代替人员对设备进行巡视，可以提高巡检作业的水平，提高工作效率和质量，帮助工作人员实时掌握变电站情况，及时发现潜在事故苗头，避免事故，提高变电站安全运行水平；降低了巡检作业的危险，确保人身安全和身体健康，保证了变电站的安全生产。

成果简介： 围绕以机器人代替巡视人员完成室外变电站设备日常检查的巡检工作新模 式，重点突破巡检机器人的自主导航、半自主导航、网络环境下的人机交互控制、 非接触式设备检测等关键技术，研制变电站巡检机器人系统，完成集成演示并实 现示范应用，引领特种智能机器人技术发展，为少人值班、无人值班变电站的安 全运行提供技术保障。 技术关键 1） 巡检机器人的定位、导航算法 巡检机器人的定位、导航算法是巡检机器人实现自主运动的核心技术，可提 高机器人的智能。 2） 自动返回充电技术 自动返回充电技术是提高机器人工作效率，保证其自主工作的关键。 3） 网络环境下的机器人遥控技术 应用前景： 随着国民经济的快速发展，我国超高压、高压变电站的数量还将在相当长的 一段时间内保持快速增长。变电站对变电站巡检机器人的需求量将不断增大，推 广应用前景更广阔。变电站巡检机器人目前在500KV变电站已有推广应用，随 着变电站巡检机器人性能提高、功能完善、价格下降，有望进一步扩大在500KV 及以下变电站推广应用。 市场及经济效益分析： 预期经济、社会效益： 在无人值班变电站中，用机器人代替人工进行日常的设备巡视，可以大大提 高变电站运行的自动化水平，达到减人增效的目的，具有显著的经济效益。 nr 以nokv的无人值班变电站为例，从定量的数据进行分析。根据重庆市电力 公司《变电站运行管理规范》的规定，无人值班变电站操作队原则上实行三班 人员一班制，其所辖llOkV变电站为5-7个时，每班至少应配备6人，其中值班 员不少于3人，以人均薪酬3万元/年计算，一年的人工薪酬至少54 (3X6X3) 万元，操作队工作用车的路油费约3万元/年，其它办公耗材等费用约1万元/年， 共58万元/年，平均下来，一个llOkV变电站基本费用(此处主要是计算操作队费 用，不包括设备调试、检修等其它生产费用)为8. 3〜11. 6万元/年。根据其主要 配置的不同，变电站巡检机器人的成本价也有所不同，大约在50万元左右，因 此，在llOkV无人值班变电站应用自动巡检机器人代替人工进行设备巡视可在 4〜6年内收回成本。同样计算，若是在220kV及以上变电站应用自动巡检机器人 代替人工，可望在4年内收回成本。此后，只需花费相对较少的费用对机器人进 行日常维护即可，与目前采用的人工巡视方式相比较而言，具有一次投资长期受 益的明显优势和经济效益。 社会效益 采用变电站巡检机器人代替人员对设备进行巡视，可以提高巡检作业的水平, 提高工作效率和质量，帮助工作人员实时掌握变电站情况，及时发现潜在事故苗 头，避免事故，提高变电站安全运行水平；降低了巡检作业的危险，确保人生安 全和身体健康，保证了变电站的安全生 产。