變電站智能巡檢機器人

1、標(biāo)準(zhǔn)實用變電站智能巡檢機器人文案大全3.重慶東電通信技術(shù)有限公司2015年12月標(biāo)準(zhǔn)實用2.、概述1.1、變電巡檢周期1.2、變電站巡檢內(nèi)容1.3、人工巡檢有效性分析系統(tǒng)設(shè)計2.1、整體結(jié)構(gòu)2.2、機器人控制系統(tǒng)2.3、變電站檢測系統(tǒng)2.3、遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測與診斷系統(tǒng)2.4、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)測與診斷系統(tǒng)2.5、遠(yuǎn)程聲音監(jiān)測與診斷系統(tǒng)三、基本性能3.1、外觀質(zhì)量3.2、可見光及紅外成像質(zhì)量3.3、運動功能3.4、自主充電功能3.5、對講與喊話功能3.6、巡檢方式設(shè)置和切換3.7、自檢功能3.8、智能報警功能2.3.4.5.5.6.7.8.8.9.9.1010101.1.1.112文案大全標(biāo)準(zhǔn)實用文案大全四

2、、巡檢能力124.1、變電站區(qū)域表計和分合指示（執(zhí)行機構(gòu)）識別準(zhǔn)確度124.2、紅外測溫準(zhǔn)確度12五、監(jiān)控后臺功能125.1、監(jiān)控后臺軟件總體功能125.2、實時監(jiān)視功能135.3、機器人實時狀態(tài)控制1.35.4、機器人巡視任務(wù)管理功能145.5、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計145.6、電子地圖功能15、概述根據(jù)國家電網(wǎng)公司變電站管理規(guī)范、無人值守變電站管理規(guī)范（試行）、電力公司變電設(shè)備管理維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的意見和要求, 目前，某供電公司集控站巡視管理規(guī)定如下: 1.1、變電巡檢周期變電站設(shè)備巡視，分為正常巡視（含交接班巡視）、全面巡視、 熄燈巡視和特殊巡視，各類巡視應(yīng)做好記錄。正常巡視（含交接班巡視）:除按照有關(guān)要

3、求執(zhí)行外，有人值守變 電站還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行交接班設(shè)備巡視，必須在規(guī)定的周期和時間內(nèi)完 成。無人值班變電站：集控站所轄站每日1次；其它集控站所轄站每 2日1次。熄燈檢查： 應(yīng)檢查設(shè)備有無電暈、放電、接頭有無過熱發(fā)紅現(xiàn) 象。有人值班變電站，無人值班變電站每周均應(yīng)進(jìn)行 1次。全面巡視（標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)巡視）：應(yīng)對設(shè)備全面的外部檢查，對 缺陷有無發(fā)展作出鑒定，檢查設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，檢查防誤閉鎖裝置, 檢查接地網(wǎng)及引線是否好。無人值班變電站每月進(jìn)行2次，上半月和 下半月各進(jìn)行1次。特殊巡視： 應(yīng)視具體情況而定。下列情況時應(yīng)進(jìn)行特殊巡視:大風(fēng)前、后；雷雨后；冰雪、冰雹、霧天；設(shè)備變動后；設(shè)備新投入 運行后；設(shè)備經(jīng)過檢

4、修、改造或長期停運后重新投入系統(tǒng)運行后；設(shè) 備異常情況；設(shè)備缺陷有發(fā)展時；法定節(jié)假日、重要保電任務(wù)時段等。在法定節(jié)假日、重要保電任務(wù)時段，各無人值班變電站每日至少巡視 一次。1.2、變電站巡檢內(nèi)容迎峰度夏期間除正常巡視外，增加設(shè)備特巡和紅外測溫。無人值 班變電站每日巡視1次。紅外測溫分為正常紅外測溫、發(fā)熱點跟蹤測 溫、特殊保電時期紅外測溫三種。正常紅外測溫周期為各變電站每周不少于一次，晚高峰時段進(jìn) 行。主要針對長期大負(fù)荷的設(shè)備；設(shè)備負(fù)荷有明顯增大時；設(shè)備存在異常、發(fā)熱情況，需要進(jìn)一步分析鑒定；上級有明確要求時，如：特 殊時段保電等。發(fā)熱點跟蹤測溫應(yīng)根據(jù)檢測溫度、負(fù)荷電流、環(huán)境溫度、氣候變 化等

5、進(jìn)行發(fā)熱值的比對，分析設(shè)備發(fā)熱點變化，確定發(fā)熱性質(zhì)。其周 期為有人值守變電站每日1次，晚高峰時段進(jìn)行。無人值班變電站每 個巡視日1次或值班長視發(fā)熱情況每日1次。特殊保電時期、迎峰度夏期間應(yīng)進(jìn)行全面測溫、重點測溫及發(fā)熱 點跟蹤測溫。測溫記錄應(yīng)記錄全面，主要應(yīng)包含發(fā)熱設(shè)備運行編號、發(fā)熱部位 具體描述、發(fā)熱點溫度、該臺設(shè)備其它相相同部位溫度（或同類型設(shè) 備相同部位溫度）、負(fù)荷電流大小、測溫時間、天氣狀況、環(huán)境溫度 等信息。1.3、人工巡檢有效性分析變電站值班員進(jìn)行人工巡檢，對運行設(shè)備進(jìn)行感觀的簡單的定性 判斷，主要通過看、觸、聽、嗅等感官去實現(xiàn)的。人工巡視對設(shè)備外 部可見、可聽、可嗅的缺陷能夠發(fā)現(xiàn)，

6、例如：油位、油溫、壓力、滲 漏油、外部損傷、銹蝕、冒煙、著火、異味、異常聲音、二次設(shè)備指 示信號異常等。人工巡檢受人員的生理、心理素質(zhì)、責(zé)任心、外部工作環(huán)境、工 作經(jīng)驗、技能技術(shù)水平的影響較大，存在漏巡，漏發(fā)現(xiàn)的可能性。且 對于設(shè)備內(nèi)部的缺陷，運行人員無專業(yè)儀器或者儀器精確度太低， 通 過簡單的巡視是不能發(fā)現(xiàn)的，比如油氣試驗項目超標(biāo)，設(shè)備特殊部位發(fā)熱、絕緣不合格等缺陷；還有一類缺陷只能在操作的過程中才能發(fā) 現(xiàn)，如機械卡澀、閘刀分合不到位、閘刀機構(gòu)箱門損壞等。另一方面，由于無人值班變電站增多，許多變電站的距離也較遠(yuǎn), 在站內(nèi)出現(xiàn)事故或大風(fēng)、大雪及雷雨后因集控站無法出車不能及時巡 視時，造成集控站

7、值班員不能及時了解現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)， 及時發(fā)現(xiàn)隱患, 危急電網(wǎng)的安全運行。特別是無法及時了解出現(xiàn)問題的變電站情況, 失去優(yōu)先安排處理的機會。巡視人員巡視設(shè)備時需要站在離設(shè)備較近的地方， 對巡視人員的 人身安全也有一定的威脅，特別是在異?，F(xiàn)象查看、惡劣天氣特巡， 事故原因查找時危險性更大。綜上所述，無人值班變電站的人工巡檢存在及時性、可靠性差, 花費人工較多，存在較大的交通風(fēng)險和巡視過程風(fēng)險，巡視效率低下。二、系統(tǒng)設(shè)計 2.1、整體結(jié)構(gòu)變電站巡檢機器人的整體結(jié)構(gòu)主要包括基站，移動體控制系統(tǒng)以及由可見光圖像攝像機，紅外圖像攝像機和聲音探測器等組成的電站設(shè)備檢測系統(tǒng)三部分。移動體是整個機器人系統(tǒng)的移動載

8、體和信息 采集控制載體，主要包括移動車體，移動體運動控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。對于移動體還需要進(jìn)行有效的監(jiān)視、控制和管理，為此建立了一個基站?；九c移動體之間通過無線網(wǎng)橋組成一個無線局域網(wǎng)。可見光圖 像，紅外圖像通過視頻服務(wù)器的視頻流數(shù)據(jù)和移動體控制系統(tǒng)信息等數(shù)據(jù)匯集到網(wǎng)絡(luò)集線器后，經(jīng)無線網(wǎng)橋，網(wǎng)絡(luò)集線器一起通過電力系 統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳到運行監(jiān)控終端，通過連接到電力系統(tǒng)局域網(wǎng)上的計算機可根據(jù)訪間權(quán)限實時測覽變電站設(shè)備的可見光和紅外視頻圖像，機 器人本身運行情況等相關(guān)信息，并且可以控制機器人移動體的運動等 檢測系統(tǒng)由紅外測溫儀和可見光攝像機等裝置組成， 均安裝在移動體 即智能巡檢機器人上。該系統(tǒng)可以完成變

9、電站設(shè)備外觀圖像和內(nèi)部溫 度信息的采集和處理考慮到機器人的運行環(huán)境。 其中機器人采用三輪 輪式移動小車 前2輪為驅(qū)動輪，由1個電機分別驅(qū)動，差速轉(zhuǎn)向,后2輪為方向輪。機器人外形流暢，直線運動性與轉(zhuǎn)彎性能好。0* .1rm2.2、機器人控制系統(tǒng)機器人系統(tǒng)主要包括移動體運動控制子系統(tǒng)和工作子系統(tǒng)兩大部分，移動體運動控制子系統(tǒng)硬件由PC104主板和PMAC-104運動控制卡和電機驅(qū)動器組成，主要負(fù)責(zé)機器人在巡檢過程中的運動行 為的控制移動。2.3、變電站檢測系統(tǒng)本機器人系統(tǒng)為變電站設(shè)備非電氣信號的采集提供了一個移動載體平臺，在這個平臺上可以搭建不同的檢測系統(tǒng)或裝置。目前在該 平臺上搭建了遠(yuǎn)程在線式紅

10、外熱像儀系統(tǒng)，可見光圖像采集處理系 統(tǒng)，聲音采集處理系統(tǒng)。在無人值班變電站一些通過電氣信號難以檢 測的運行狀態(tài)，例如變壓器漏油，絕緣氣體壓力變化，火災(zāi)和盜竊等 可借助機器人所攜帶的圖像來檢測；變壓器開關(guān)及各種電氣接頭內(nèi)部 發(fā)熱可以利用機器人攜帶的紅外熱像儀來檢測；變壓器等設(shè)備的聲音 異常可以利用聲音采集處理系統(tǒng)進(jìn)行識別。2.3、遠(yuǎn)程紅外監(jiān)測與診斷系統(tǒng)本設(shè)計采取在線式紅外熱成像裝置。本系統(tǒng)包括紅外圖像采集裝 置，紅外圖像處理模塊，圖像顯示，存儲，查詢和報表生成模塊。該 診斷系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的設(shè)備溫度閾值， 自動進(jìn)行判斷，對超出報 警值的設(shè)備在基站主控計算機上給出聲音和文本報警；借助可見光圖 像

11、識別，能判斷一些關(guān)鍵設(shè)備的內(nèi)部溫度梯度， 不但可以形成某一時 刻變電站的一些關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)備溫度曲線， 也可以生成某一設(shè)備在一 定歷史時間內(nèi)的時間一溫度曲線。4-2.4、遠(yuǎn)程圖像監(jiān)測與診斷系統(tǒng)本系統(tǒng)在無人值守變電站先利用機器人基站系統(tǒng)對移動體發(fā)送 來的可見光圖像進(jìn)行分析，只傳輸分析結(jié)果或待進(jìn)一步確定的圖像。首先對采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，識別出被監(jiān)測的電力設(shè)備，通過將該 圖像與上次采集的圖像進(jìn)行差圖像分析、累積圖像分析、相關(guān)分析、 區(qū)域標(biāo)識、紋理描述和評判等處理。結(jié)合對應(yīng)設(shè)備的參數(shù)庫確定其是 何設(shè)備。如有畸變發(fā)生則存儲結(jié)果，向上一級傳輸及發(fā)出告警信號。不再傳輸?shù)恼D像可由調(diào)度員人工遠(yuǎn)程調(diào)用。 這就

12、使信道的傳送效 率大為提高，而且調(diào)度員也不必時刻注視監(jiān)視屏幕。 無人值守變電站 中的電力設(shè)備種類繁多，針對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程圖像監(jiān)測和狀態(tài)診斷 并與其他監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合使變電站運行的可靠性大為提高。2.5、遠(yuǎn)程聲音監(jiān)測與診斷系統(tǒng)噪聲檢測子系統(tǒng)是變電站巡檢機器人功能的一部分， 主要是對變 壓器的噪聲進(jìn)行采集和分析。通過機器人攜帶的聲音探測器進(jìn)行噪聲 數(shù)據(jù)采集，并將噪聲數(shù)據(jù)經(jīng)過無線網(wǎng)傳回基站。本系統(tǒng)主要包括如下3個模塊1）噪聲采集傳輸模塊，其任務(wù)是在巡檢機器人上實時采集噪聲信 號，經(jīng)過適當(dāng)?shù)膲嚎s，通過無線網(wǎng)橋傳送回總控制端計算機。02）噪聲信號檢測模塊，其任務(wù)是將移動巡檢機器人傳回的噪聲 與以往的數(shù)據(jù)

13、進(jìn)行比較，判斷變壓器工作是否正常，如果出現(xiàn)異常, 判斷是何種異常。3）用戶交互模塊，其任務(wù)是根據(jù)檢測的最終結(jié)果給出提示信息或 者交互方式，輔助工作人員完成儀表檢測監(jiān)控的任務(wù)， 并可根據(jù)工作 人員的需要檢測通過其他途徑錄制的噪聲數(shù)據(jù)。三、基本性能 3.1、外觀質(zhì)量機器人的外觀質(zhì)量應(yīng)滿足：整機外觀美觀整潔，整機結(jié)構(gòu)堅固, 所有連接件、緊固件應(yīng)有防松措施，電機、支架等可更換部件應(yīng)有一 一對應(yīng)的明顯標(biāo)識；外殼表面應(yīng)有保護(hù)涂層或防腐設(shè)計，不應(yīng)有傷痕、毛刺等其他缺陷；外殼應(yīng)采取必要的防靜電及防電磁場干擾措施；外 殼和電器部件的外殼均不應(yīng)帶電；機器人本體重量（包括電池）不超 過 100kg 。3.2、可見光

14、及紅外成像質(zhì)量可見光攝像機上傳視頻分辨率不小于高清1080P ;可見光最小光學(xué)變焦倍數(shù)30倍；紅外攝像頭具備自動對焦功能，熱成像儀分辨 率不低于320*240 ;紅外圖像為偽彩顯示、可顯示影像中溫度最高 點位置及溫度值、具有熱圖數(shù)據(jù)。3.3、運動功能1）具備自主導(dǎo)航功能；前后方向和左右方向的重復(fù)導(dǎo)航定位誤 差不大于士 10mm，在1m/s的運動速度下，最小制動距離不大于 0.5m。2 ）具備防碰撞功能，應(yīng)具有障礙物檢測功能，在行走過程中如遇到障礙物應(yīng)及時停止,障礙物移除后應(yīng)能恢復(fù)行走。具備越障能力,最小越障高度為 5cm 。具備涉水功能，最小涉水深度為 100mm。具備爬坡能力,爬坡能力應(yīng)不小

15、于15最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)不大于其本身長度的2倍。電池供電一次充電續(xù)航能力不小于5h，續(xù)航時間內(nèi)，機器人應(yīng)穩(wěn)定、可靠工作。8）應(yīng)具備俯仰和水平兩個旋轉(zhuǎn)自由度:垂直范圍0 t90 ，水平范圍+180180 ;機器人云臺視場范圍內(nèi)始終不受本體任何部 位遮擋影響。3.4、自主充電功能機器人應(yīng)具備自主充電功能，電池電量不足時能夠自動返回充電 室，能夠與充電室內(nèi)充電設(shè)備配合完成自主充電。3.5、對講與喊話功能應(yīng)具備雙向語音傳輸功能。3.6、巡檢方式設(shè)置和切換巡檢系統(tǒng)應(yīng)包括全自主巡檢及人工遙控巡檢兩種功能，全自主巡 檢又包括例行和特巡兩種方式。全自主巡檢與人工遙控巡檢能可自由 無縫切換，具體功能如下：（1 ）例

16、行巡檢與人工遙控巡檢切換。支 持例行巡檢與人工遙控巡檢自由無縫切換， 切換過程中，智能機器人巡檢系統(tǒng)的巡檢狀態(tài)和巡檢姿態(tài)不發(fā)生明顯變化。（2）特巡與人工 遙控巡檢切換。支持特巡與人工遙控巡檢切換，切換過程中，智能機 器人巡檢系統(tǒng)的巡檢狀態(tài)和巡檢姿態(tài)不發(fā)生明顯變化。機器人在接收到特巡任務(wù)命令時，應(yīng)立即停止正在執(zhí)行的巡檢任 務(wù)，自動尋找最短路徑，以最短時間到達(dá)巡檢點進(jìn)行巡檢。具備一鍵返航功能：不論智能機器人巡檢系統(tǒng)處于何種工作狀 態(tài)，只要啟動一鍵返航功能，智能機器人巡檢系統(tǒng)應(yīng)中止當(dāng)前任務(wù), 按預(yù)先設(shè)定的策略安全返航。具備鏈路中斷返航功能：不論智能機器人巡檢系統(tǒng)處于何種工作 行狀態(tài)，只要遙測遙控信號

17、出現(xiàn)中斷，智能機器人巡檢系統(tǒng)應(yīng)按預(yù)先設(shè)定的策略返航。3.7、自檢功能整機自檢項目應(yīng)至少包含：遙控遙測信號，電池模塊、驅(qū)動模塊、 檢測設(shè)備；以上任一部件（模塊）故障，均能在本地監(jiān)控后臺（或） 手柄上以明顯的聲（光）進(jìn)行報警提示，并能上傳故障信息；根據(jù)報 警提示，能直接確定故障的部件（或模塊）。3.8、智能報警功能巡檢系統(tǒng)應(yīng)具備以下智能報警功能:1）機器人本體故障報警：電池電源、驅(qū)動模塊、檢測設(shè)備、遙 控遙測信號。2）熱型缺陷或故障分析、三相設(shè)備溫度溫差分析、各類表計及 油位計拍照讀取識別，執(zhí)行設(shè)備分合狀態(tài)識別等各類狀態(tài)自主分析判 斷，并報警。四、巡檢能力 4.1、變電站區(qū)域表計和分合指示（執(zhí)行機

18、構(gòu)）識別準(zhǔn)確度機器人能夠?qū)ψ冸娬緟^(qū)域表計和分合指示 （執(zhí)行機構(gòu)）進(jìn)行數(shù)據(jù) 讀取，自動判斷和數(shù)字識別，誤差小于士 5%。4.2、紅外測溫準(zhǔn)確度機器人能對模擬的測溫點進(jìn)行紅外測溫，將機器人測量值與紅外 測溫儀的測量值進(jìn)行比較，誤差小于士 5%。五、監(jiān)控后臺功能 5.1、監(jiān)控后臺軟件總體功能后臺功能是否齊全監(jiān)控后臺應(yīng)至少包括實時監(jiān)視、 機器人實時狀態(tài)控制、機器人巡 視任務(wù)管理、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計、系統(tǒng)互聯(lián)、系統(tǒng)配置六個功能模塊。界面操作友好性系統(tǒng)軟件人機界面友好、操作方便，信息顯示清晰直觀。5.2、實時監(jiān)視功能系統(tǒng)后臺實時監(jiān)視應(yīng)實現(xiàn)實時監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備信息， 機器人本體狀 態(tài)以及現(xiàn)場環(huán)境等功能。監(jiān)控后臺應(yīng)能實

19、時采集顯示現(xiàn)場設(shè)備可見光圖像（包括表計讀 數(shù)、注油設(shè)備油位、設(shè)備位置狀態(tài)、設(shè)備外觀）、紅外圖像、設(shè)備噪 聲等信息。在傳輸距離1km處，傳輸功能正常；支持視頻的播放、 停止、抓圖、錄像、全屏顯示等功能；支持音頻信息的錄制、回放和 可視化展示，展示內(nèi)容包括聲音波形信息等。 應(yīng)能夠?qū)崟r監(jiān)視機器人 自身狀態(tài)，包括監(jiān)視機器人的控制模式、當(dāng)前位置、巡檢軌跡、機內(nèi) 溫度、機器人當(dāng)前運動速度、當(dāng)前云臺的水平和垂直位置以及相機當(dāng) 前倍數(shù)、電池狀態(tài)等信息。應(yīng)能夠?qū)崟r監(jiān)視現(xiàn)場環(huán)境，包括設(shè)備現(xiàn)場 的濕度、溫度、風(fēng)速等信息。應(yīng)能根據(jù)告警閾值自動進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并 告警。告警信息應(yīng)長時報警提示，并支持人工或自動復(fù)歸。具備通信

20、 告警功能，在通信中斷、接收的報文內(nèi)容異常等情況下，上送告警信 息。5.3、機器人實時狀態(tài)控制系統(tǒng)對機器人控制模式分為：全自主、人工遙控兩種模式。操作 后臺應(yīng)提供全自主和人工遙控兩種指令下發(fā)， 要求機器人可自由無縫 切換。監(jiān)控后臺應(yīng)實現(xiàn)控制機器人云臺上、下、左、右轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)攝像 機位置，控制機器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向，對設(shè)備存在的故障或者異常點位進(jìn)行確認(rèn)；支持可見光相機變倍和自動聚焦，支持熱成像自動和 手動聚焦；支持外置補光燈控制、雨刷控制；支持一鍵返航命令發(fā)送。5.4、機器人巡視任務(wù)管理功能機器人巡視任務(wù)管理界面要包括巡視計劃日歷和任務(wù)配置兩大 塊。巡視計劃能以日歷的形式展示任務(wù)安排情況； 可以在任務(wù)配置界 面編輯巡視任務(wù)、制定巡視計劃和下發(fā)巡視任務(wù)。任務(wù)配置可根據(jù)巡視類型（例行巡視、全面巡視、專項巡視、特 殊巡視等）、設(shè)備區(qū)域、間隔名稱、設(shè)備類型進(jìn)行組合篩選，其中專 項巡視應(yīng)按照避雷器表計、SF6表計、液壓表計、紅外測溫、噪音檢 測、油位、位置狀態(tài)等進(jìn)行詳細(xì)分類。5.5、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計應(yīng)包括巡檢點位數(shù)據(jù)查詢、 告警信息查詢、巡檢