2024新能源智慧光伏建設(shè)方案

新能源林光互補(bǔ)光伏電站智慧光伏建設(shè)方案2024.04目錄TOC\o"1-3"\h\u197441.項(xiàng)目背景 3167952.項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 4208243.建設(shè)方案和技術(shù)路線 4154913.1.光伏無人機(jī)巡檢系統(tǒng) 5179363.1.1.無人機(jī)系統(tǒng)組成 5147683.1.2.機(jī)場(chǎng)設(shè)備及管理系統(tǒng) 665713.1.3.光伏智能巡檢軟件平臺(tái) 8179453.1.4.光伏組件故障智能診斷 1194383.1.5.光伏面板故障精準(zhǔn)定位 24165953.1.6.光伏巡檢方案 26222313.2.機(jī)器人機(jī)巡檢系統(tǒng) 30243413.2.1.智能機(jī)器人巡檢設(shè)計(jì) 3040063.2.2.機(jī)器人軟件功能 36270113.2.3.智能巡檢集控平臺(tái) 387513.2.4.巡檢功能設(shè)計(jì) 42175533.3.光伏園區(qū)人員定位 5233743.3.1定位技術(shù)的選擇 5295333.3.2智能手環(huán)硬件設(shè)計(jì) 52307383.3.3軟件與算法設(shè)計(jì) 5372894.軟硬件配置及投資 54項(xiàng)目背景按照XXXX集團(tuán)公司數(shù)字XXXX智慧企業(yè)規(guī)劃為總體導(dǎo)向，遵循總體規(guī)劃、分步實(shí)施的建設(shè)原則，研發(fā)部署智慧電廠業(yè)務(wù)項(xiàng)目，提升集控中心監(jiān)控能力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，助力新能源場(chǎng)站優(yōu)化運(yùn)行、降低成本、提升效率、確保人和設(shè)備的安全可控，指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)新能源場(chǎng)站日常工作和流程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化管理。最終達(dá)到區(qū)域運(yùn)維、少人值守的目標(biāo)。因此，改變傳統(tǒng)的粗放式運(yùn)維和管理模式，努力控制風(fēng)險(xiǎn)、提升運(yùn)維管理水平、提高電站的安全高效運(yùn)行，是發(fā)電高質(zhì)量發(fā)展的根本。根據(jù)《XXXX集團(tuán)有限公司“十四五”網(wǎng)絡(luò)安全和信息化規(guī)劃》要求，把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向，加快能源領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)能源各環(huán)節(jié)數(shù)字化升級(jí)。集團(tuán)公司提出建設(shè)“綠色低碳、多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、數(shù)字智慧”的世界一流能源供應(yīng)商愿景目標(biāo)。在新能源、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式為特征的新型電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)下，加快新能源領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動(dòng)各環(huán)節(jié)數(shù)字化升級(jí)，是企業(yè)在數(shù)字化浪潮中立于不敗之地。XXXX林光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目總?cè)萘繛?5.3984MWp，交流容量為60MW，總占地面積約為1494畝，共裝設(shè)110880塊標(biāo)準(zhǔn)功率為680Wp的高效單晶硅雙面組件。工程采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案，分成18個(gè)光伏發(fā)電單元。通過2回35kV集電線路接入新建220kV升壓站內(nèi)，主變規(guī)模為1×120MVA。220kV升壓站擬以1回220kV線路接入至規(guī)劃的新田茂家二期220kV匯流變電站，線路長(zhǎng)度約10km，導(dǎo)線截面為L(zhǎng)GJ-2×300。電能在茂家二期220kV變電站與其他項(xiàng)目匯流后，一并接至電網(wǎng)新田硒城220kV變電站。為了更好相應(yīng)數(shù)字XXXX的建設(shè)目標(biāo)，進(jìn)一步提升新田縣新圩站林光互補(bǔ)光伏發(fā)電項(xiàng)目智慧管理水平，滿足光伏電場(chǎng)接入集控后“無人值班、少人值守”的要求，提升光伏電站智慧運(yùn)維水平，擬開展智慧光伏電站項(xiàng)目建設(shè)。本項(xiàng)目主要智慧光伏智能機(jī)器人巡檢、無人機(jī)巡檢、光伏園區(qū)作業(yè)人員定位工作。項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)目前電廠智慧化建設(shè)項(xiàng)目趨勢(shì)是無人化和區(qū)域運(yùn)維，為提升日常巡檢效率，減少運(yùn)維人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升工作效率。通過建設(shè)無人機(jī)巡檢、機(jī)器人智能點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，引入目前較為成熟的智能監(jiān)測(cè)設(shè)備、人工智能AI技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)光伏電站的升壓站、配電間、一二次室、等區(qū)域機(jī)電設(shè)備的智能點(diǎn)巡檢，實(shí)現(xiàn)智能點(diǎn)巡檢區(qū)域設(shè)備漏液、開關(guān)、指示燈、儀表、液位計(jì)等設(shè)備的狀態(tài)識(shí)別；開發(fā)智能點(diǎn)巡檢系統(tǒng)，對(duì)視頻、圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和處理，綜合分析判斷設(shè)備異常情況并自動(dòng)發(fā)送報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)巡檢、智能化管理。新建的智能點(diǎn)巡檢系統(tǒng)應(yīng)作為全廠的平臺(tái)化系統(tǒng)進(jìn)行使用，能夠通過“望、聞、問、切”等多種手段實(shí)現(xiàn)全廠的智能化巡檢。通過視頻、紅外、聲紋的監(jiān)測(cè)元件，實(shí)現(xiàn)識(shí)別算法，融合生產(chǎn)數(shù)據(jù)判定，到達(dá)代替人工巡視的目標(biāo)。光伏巡檢無人機(jī)搭載可見光、紅外攝像機(jī)，主要用于光伏區(qū)的可見光巡視、紅外成像和光伏場(chǎng)區(qū)組件全覆蓋巡檢，可按照指定的預(yù)設(shè)航線執(zhí)行巡視任務(wù)，完成數(shù)據(jù)采集并上送，同時(shí)具備飛行狀態(tài)、任務(wù)進(jìn)度等數(shù)實(shí)時(shí)交互及無人機(jī)的存放管理、電能管理、機(jī)巢內(nèi)環(huán)境管控等功能，系統(tǒng)軟件采用場(chǎng)站集中式部署和站端分布式部署。光伏巡檢無人機(jī)系統(tǒng)巡檢報(bào)告和數(shù)據(jù)均可上傳集控中心新能源一體化平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)與巡檢數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)功能融合。光伏園區(qū)定位系統(tǒng)采用智能手環(huán)定位方式，實(shí)現(xiàn)光伏電站區(qū)域工作人員的定位管理，利用具有北斗定位功能的智能手環(huán)作為定位標(biāo)簽，相當(dāng)于工作人員的“現(xiàn)場(chǎng)身份證”，實(shí)現(xiàn)人員精確定位及身份識(shí)別，同時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員的生理數(shù)據(jù)，確?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全。建設(shè)方案和技術(shù)路線光伏無人機(jī)巡檢系統(tǒng)光伏巡檢無人機(jī)搭載可見光、紅外攝像機(jī)，主要用于光伏區(qū)的可見光巡視、紅外成像和光伏場(chǎng)區(qū)組件全覆蓋巡檢，可按照指定的預(yù)設(shè)航線執(zhí)行巡視任務(wù)，完成數(shù)據(jù)采集并上送，同時(shí)具備飛行狀態(tài)、任務(wù)進(jìn)度等數(shù)實(shí)時(shí)交互及無人機(jī)的存放管理、電能管理、機(jī)巢內(nèi)環(huán)境管控等功能，系統(tǒng)軟件采用場(chǎng)站集中式部署和站端分布式部署。圖：光伏無人機(jī)巡檢系統(tǒng)組成無人機(jī)系統(tǒng)組成無人機(jī)巡檢系統(tǒng)部署場(chǎng)站光伏場(chǎng)站和集控中心通過專線互聯(lián)；無人機(jī)通過私有的圖數(shù)傳鏈路通信，不依賴現(xiàn)場(chǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)；無人機(jī)采集數(shù)據(jù)通過上傳工具和平臺(tái)進(jìn)行通信，上傳下載數(shù)據(jù)，工作站通過專線接入平臺(tái)。具體構(gòu)成如下：無人機(jī)飛行平臺(tái)包括無人機(jī)機(jī)體、動(dòng)力系統(tǒng)、無人機(jī)電池、RTK系統(tǒng)；飛控系統(tǒng)包括飛控硬件與飛控軟件；圖像與數(shù)據(jù)傳輸鏈路包括數(shù)傳系統(tǒng)、圖傳系統(tǒng)；載荷系統(tǒng)為可見光云臺(tái)相機(jī)和紅外雙光云臺(tái)相機(jī)；地面站系統(tǒng)包括地面站軟件、遙控器；圖像處理設(shè)備包括機(jī)架式服務(wù)器、PC服務(wù)器、圖像處理輔助設(shè)備；巡檢應(yīng)用平臺(tái)包括：光伏巡檢系統(tǒng)、電子地圖拼接平臺(tái)組成；圖：光伏無人機(jī)巡檢拓?fù)浼軜?gòu)圖機(jī)場(chǎng)設(shè)備及管理系統(tǒng)系統(tǒng)功能固定機(jī)場(chǎng)管控系統(tǒng)由機(jī)場(chǎng)管理、AI識(shí)別模塊和飛行管理模塊組成，可查看機(jī)場(chǎng)和機(jī)場(chǎng)內(nèi)無人機(jī)狀態(tài)，并通過控制按鈕控制機(jī)場(chǎng)。航線管理可以進(jìn)行航線的新建、刪除、查詢。任務(wù)管理可設(shè)置新建、刪除、航線查看、下發(fā)任務(wù)。歷史任務(wù)可以進(jìn)行歷史任務(wù)的查看、下載等功能。AI識(shí)別模塊通過對(duì)無人機(jī)采集的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行基于人工智能的物體識(shí)別、模式識(shí)別分析，判斷所巡檢的地點(diǎn)是否存在安保異?；蚧鹁惓２?shí)現(xiàn)智能提示，最大限度降低安保人員日常勞動(dòng)強(qiáng)度。巡檢過程中根據(jù)圖像識(shí)別技術(shù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)安全隱患，提醒工作人員處理。巡檢結(jié)束后，自動(dòng)出具巡檢報(bào)告，顯示異常位置。使用無人機(jī)對(duì)廠區(qū)邊界進(jìn)行巡檢能夠很好的識(shí)別人員入侵，并通過語音告警入侵人員。（1）機(jī)場(chǎng)管理環(huán)境數(shù)據(jù)交互：可以可視化展示天氣、環(huán)境的信息。無人機(jī)待機(jī)狀態(tài)展示：實(shí)時(shí)展示機(jī)場(chǎng)狀態(tài)、無人機(jī)狀態(tài)、電池信息、告警信息等。（2）飛行管理航線任務(wù)：主要負(fù)責(zé)航線管理、任務(wù)管理、歷史查詢等功能。飛行姿態(tài)：可以實(shí)時(shí)查看無人機(jī)飛行中高度、速度、翻滾角度、俯仰角度、偏航角度，實(shí)時(shí)掌控?zé)o人機(jī)的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)。任務(wù)交互：在具體執(zhí)行航線任務(wù)時(shí)可以進(jìn)行云臺(tái)控制。電子地圖：機(jī)場(chǎng)頁面地圖是點(diǎn)云地圖，可使用鼠標(biāo)左右拖動(dòng)放大縮小。查看電子地圖的情況。視頻交互：實(shí)時(shí)推流飛行數(shù)據(jù)到管控平臺(tái)。執(zhí)行流程：首先在航線管理創(chuàng)建航線、然后再任務(wù)管理搜索查詢當(dāng)前創(chuàng)建的航線，任務(wù)欄位顯示任務(wù)，并且編輯任務(wù)名稱和執(zhí)行時(shí)間，然后點(diǎn)擊下發(fā)任務(wù)。等待任務(wù)執(zhí)行。該欄位只能接收同時(shí)執(zhí)行一條航線，在該任務(wù)未結(jié)束時(shí)不能接收其他任務(wù)。（3）飛行器重量 4100g（含槳、云臺(tái)相機(jī)、不含電池）最大起飛重量 9000gGPS懸停精度 垂直：±0.5m水平：±1.5m最大旋轉(zhuǎn)角速度 俯仰軸：30°/s橫滾軸：30°/s最大俯仰角度 30°最大上升速度 5m/s最大下降速度 3m/s最大水平飛行速度 30km/h最大飛行海拔高度 4000m最大可承受風(fēng)速 10m/s最大飛行時(shí)間 30min最大圖傳距離 5KM（空曠無干擾情況）最大數(shù)傳距離 5KM（空曠無干擾情況）動(dòng)力電機(jī)型號(hào) CD-6010螺旋槳型號(hào) CD-2170工作環(huán)境溫度 -20°C至55°C結(jié)構(gòu)形式 機(jī)翼可折疊，方便攜帶光伏智能巡檢軟件平臺(tái)（1）數(shù)字電站建模圖像快速拼接功能具有無人機(jī)采集照片/視頻拼接、查看及測(cè)量功能等。圖：圖像快速拼接具體功能如下：1）以采集到的視頻或圖片以及對(duì)應(yīng)的GPS信息作為輸入，通過執(zhí)行快速拼圖算法，生成航拍場(chǎng)景的數(shù)字正射影像（DOM）和數(shù)字地表模型（DSM）；圖：拼圖生成DOM和DSM1）支持視頻拼圖，格式有AVI、MP4等，提供三類紋理貼圖分辨率供用戶選擇，包括全分辨率、1/2分辨率和1/4分辨率；圖：貼圖分辨率選擇3）提供兩種特征提取強(qiáng)度供用戶選擇，包括低強(qiáng)度和高強(qiáng)度模式，以適應(yīng)不同場(chǎng)景；提供兩種拼圖構(gòu)建方式，包括快速三維拼圖和精細(xì)三維拼圖；圖：兩種構(gòu)建方式選擇4）支持拼圖結(jié)果在軟件本身數(shù)字地球上的加載和顯示；支持帶GPS信息時(shí)拼圖結(jié)果的地理坐標(biāo)顯示和定位；圖支持拼圖結(jié)果地理坐標(biāo)的顯示和定位5）可自動(dòng)計(jì)算和輸出任意選定區(qū)域面積；圖：面積測(cè)量電站數(shù)字化對(duì)電站設(shè)備、光伏組件進(jìn)行數(shù)字化管理，利用電站編號(hào)軟件對(duì)光伏電站的電子拼圖進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)相結(jié)合的光伏面板分割，最終對(duì)每個(gè)光伏面板進(jìn)行編號(hào)，使其形成唯一的邏輯位置編號(hào)，最終每個(gè)光伏面板都由五個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)和唯一的邏輯位置編號(hào)的鍵值對(duì)標(biāo)識(shí)，光伏面板的邏輯位置數(shù)據(jù)為故障精準(zhǔn)定位奠定基礎(chǔ)。利用編號(hào)功能創(chuàng)建電站層級(jí)，最高支持6級(jí)層級(jí)：新建電站-新建區(qū)域-新建子陣-新建支架-新建支路-新建組件。圖：電站編號(hào)依次創(chuàng)建好電站、區(qū)域、子陣、支架、支路、組件層級(jí)之后及完成了電站編號(hào)的工作，尤其組件的邏輯編號(hào)非常重要，因?yàn)槭腔陔娮拥貓D去編號(hào)的，所以每個(gè)元素都是由位置坐標(biāo)信息的，算法識(shí)別出缺陷之后可根據(jù)缺陷的位置坐標(biāo)快速定位出組件的邏輯編號(hào)，該邏輯編號(hào)在后續(xù)很多地方會(huì)用到，比如在地圖上顯示缺陷組件，檢測(cè)報(bào)告中統(tǒng)計(jì)具有缺陷的組件編號(hào)，運(yùn)維工人組件的邏輯編號(hào)可快速在場(chǎng)站中找到對(duì)應(yīng)檢測(cè)出缺陷的組件。光伏組件故障智能診斷人眼可以從光伏組件和線路的紅外圖像中分辨識(shí)別故障異常，但面對(duì)海量的光伏照片和可見光照片，人力效率有限且易產(chǎn)生視覺疲勞導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷，因此需要通過智能軟件系統(tǒng)自動(dòng)處理識(shí)別故障，再通過人工干預(yù)進(jìn)行審核，可以大大提高效率和準(zhǔn)確率。但如何讓智能軟件準(zhǔn)確判斷識(shí)別出故障異常，需要應(yīng)用底層算法進(jìn)行機(jī)器深度學(xué)習(xí)來驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)，技術(shù)難度高、工作量大。對(duì)于故障異常的識(shí)別,存在的難點(diǎn)主要是幾方面:1)光伏存在同一張圖像的不同區(qū)域存在較大的高程差，導(dǎo)致圖像不同區(qū)域的像素點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地面分辨率有較大差異，會(huì)給檢測(cè)的魯棒性帶來較大干擾，同時(shí)圖像會(huì)存在更大的畸變和失真，需要對(duì)航拍對(duì)象進(jìn)行畸變校正以及圖像變換處理，消除圖像因?yàn)楦叱滩钏鶐淼牡母蓴_，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確率。2）對(duì)無人機(jī)圖像進(jìn)行去噪和增強(qiáng),無人機(jī)圖像的質(zhì)量相對(duì)比較差,且易受環(huán)境干擾,因而在無人機(jī)航拍圖像采集和實(shí)時(shí)傳輸過程中,有時(shí)會(huì)受到高斯噪聲和脈沖噪聲的污染,這必將對(duì)圖像的識(shí)別產(chǎn)生不良影響,需要對(duì)航拍圖像的噪聲類型做分析,進(jìn)行有效的圖像去噪和增強(qiáng)處理;3)分割光伏板與背景,需要深度學(xué)習(xí)手段對(duì)圖像進(jìn)行分割(例如應(yīng)用SegNet進(jìn)行圖像的語義分割),有效區(qū)分出光伏板與背景的位置,這樣才能夠縮小異常目標(biāo)的判斷區(qū)域,有效提取出異常目標(biāo)在可見光和紅外光譜上的特征。這需要大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型以及分割參數(shù);4)區(qū)分異常與干擾目標(biāo)，需要結(jié)合多種目標(biāo)檢測(cè)的方法并在多光譜圖像中分析目標(biāo)的顏色、紋理以及尺度特征,例如結(jié)合紅外光譜和可見光光譜圖像利用頂帽、線檢測(cè)、直角檢測(cè)等多種圖像處理手段檢測(cè)出異常目標(biāo),并將這些異常目標(biāo)與干擾目標(biāo)(例如地面的石子、動(dòng)物等)初步區(qū)分開來。光伏電站常見缺陷光伏電站常見缺陷包括：熱斑、組件低電流、零電流、組件缺失、組件碎裂、二極管故障，以及組件外表異常（遮擋物、表面灰塵/泥垢/臟污等）缺陷。以熱斑為例：熱斑是光伏組件在工作時(shí)，組件中單體電池由于遮光或本身原因?qū)е码娏鹘档停?dāng)工作電流超過該單體電池電流時(shí)，則該部分電池處于反向偏置狀態(tài)，在電路中的功能由電源變成負(fù)載，消耗電站能量，從而在組件內(nèi)部形成局部過熱現(xiàn)象，產(chǎn)生熱斑。這些缺陷，不僅嚴(yán)重影響了電廠發(fā)電效率，甚至危及電站安全。如不及時(shí)處理，會(huì)帶來嚴(yán)重安全后果。所以需要對(duì)電站進(jìn)行定期巡檢，及時(shí)、高效的發(fā)現(xiàn)缺陷點(diǎn)，并及時(shí)排除。光伏智能巡檢AI系統(tǒng)診斷光伏組件缺陷類型光伏識(shí)別算法具備如下缺陷類別識(shí)別能力：組件熱斑、二極管故障、組件失效、組件缺失、組件斷路、組串短接、組串開路、組串低效運(yùn)行、組件外表異常（包括灰塵、遮擋物、泥垢、鳥糞、局部灰塵、破損等）；缺陷示意圖組件熱斑圖在紅外圖中，組件熱斑呈不規(guī)則狀，熱斑形成主要因組件表面長(zhǎng)期被遮擋所致，包括：陰影遮擋、灰塵遮擋、鳥糞遮擋等。如圖中藍(lán)色框中的熱斑所示。圖：組件熱斑典型圖：組件熱斑典型二極管故障（如組件失效、零電流、斷路）在紅外圖中，整組串連接丟失的組串溫度與其他組串溫度明顯不同。該問題主要是因?yàn)檎M串間的某一連接點(diǎn)存在開路的情況導(dǎo)致，如圖所示。圖：二極管故障典型圖組件缺失在紅外圖中，組件內(nèi)連接丟失形成的熱斑呈長(zhǎng)條狀。熱斑形成主要因二極管擊穿或匯流條虛焊形成，在匯流條虛焊的情況下，組件有一路（或多路）電池處于開路狀態(tài)，該路電池的溫度比正常工作的電池溫度高，如圖所示。圖：組件內(nèi)連接丟失典型圖組件碎裂在紅外圖中，組件碎裂形成的熱斑呈不規(guī)則狀，且在可見光圖像中，能夠看到明顯的碎裂痕跡。如圖所示。圖：組件碎裂典型圖組件功率低在紅外圖中，組件內(nèi)連接丟失形成的熱斑呈長(zhǎng)條狀。熱斑形成主要因二極管擊穿或匯流條虛焊形成，在匯流條虛焊的情況下，組件有一路（或多路）電池處于開路狀態(tài)，該路電池的溫度比正常工作的電池溫度高。如下圖所示。圖：組件內(nèi)連接丟失典型圖圖：組件功率低圖其他異常本次光伏電站巡檢功能，除了對(duì)以上常見故障進(jìn)行識(shí)別，還有一些組件表面異常故障，包括遮擋物、表面灰塵/泥垢/臟污等缺陷智能診斷算法光伏電站智能巡檢AI診斷識(shí)別系統(tǒng)是為光伏應(yīng)用專門研發(fā)的具有智能學(xué)習(xí)算法的高性能行業(yè)應(yīng)用軟件，包含數(shù)據(jù)管理功能、圖像智能識(shí)別功能、故障定位功能、二/三維拼圖功能、GIS地理信息系統(tǒng)功能。包含有紅外圖像背景分割技術(shù)、特征提取與匹配技術(shù)、智能圖像識(shí)別和差分GPS高精度定位等幾項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，可一鍵批量化處理采集的圖像信息，操作簡(jiǎn)單，處理問題效率高、準(zhǔn)確率高，作業(yè)時(shí)對(duì)整個(gè)光伏電站進(jìn)行高精度航測(cè)，生成帶差分GPS信息的GIS電子地圖，對(duì)全局電子地圖上的光伏板進(jìn)行位置標(biāo)定，每次作業(yè)無人機(jī)搭載雙光相機(jī)進(jìn)行巡檢，將采集到的圖像通過智能分析軟件批量處理，自動(dòng)識(shí)別熱斑、弱電流、遮擋、破損、缺失等故障，并將故障位置在電子地圖中生成高精度的位置坐標(biāo)以及邏輯位置編號(hào)，輸出用戶報(bào)告，指引用戶完成故障的準(zhǔn)確定位，最終完成故障消除。光伏電站AI智能診斷系統(tǒng)核心功能智能分析處理系統(tǒng)是為光伏應(yīng)用專門研發(fā)的一款具有智能學(xué)習(xí)算法的高性能行業(yè)應(yīng)用軟件，包含紅外圖像背景分割技術(shù)、特征提取與匹配技術(shù)、智能圖像識(shí)別和差分GPS高精度定位等幾項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，可一鍵批量化處理采集的圖像信息，操作簡(jiǎn)單，處理問題效率高、準(zhǔn)確率高，作業(yè)時(shí)對(duì)整個(gè)光伏電站進(jìn)行高精度航測(cè)，生成帶差分GPS信息的電子地圖，對(duì)全局電子地圖上的光伏板進(jìn)行位置標(biāo)定，每次作業(yè)無人機(jī)搭載雙光鏡頭進(jìn)行巡檢，將采集到的圖像通過智能分析軟件批量處理，自動(dòng)識(shí)別熱斑、零電流等故障，并將故障位置在電子地圖中生成高精度的位置坐標(biāo)，輸出用戶報(bào)告，指引用戶完成故障的準(zhǔn)確定位，最終完成故障消除。圖SEQ圖\*ARABIC22智能分析處理系統(tǒng)的技術(shù)邏輯光伏電站AI智能診斷模型算法技術(shù)圖像預(yù)處理技術(shù)根據(jù)拍攝過程中所形成的串行非規(guī)律覆蓋影像，研究快速高效的校正和融合拼接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于高分辨率圖片的高效處理，并具有全局匹配適應(yīng)性。并在所拼接形成圖片中，完成基于基準(zhǔn)坐標(biāo)的相對(duì)測(cè)量技術(shù)。進(jìn)行圖像采集的初始標(biāo)定，并對(duì)于采集的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義，明確圖像采集過程中所需要滿足的基本條件，盡可能降低對(duì)于圖像采集的規(guī)范，但數(shù)據(jù)的完整性和規(guī)范性方面需要確定。在確定的采集規(guī)范基礎(chǔ)上，對(duì)每幅圖像求取關(guān)鍵點(diǎn)和描述子，并利用每張圖像對(duì)應(yīng)的GPS坐標(biāo)預(yù)先構(gòu)建圖像間的相鄰關(guān)系，從而避免了采用暴力匹配建立圖像匹配關(guān)系，大大縮短了圖像匹配的時(shí)間。在特征提取和匹配基礎(chǔ)上，利用SfM（運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)）技術(shù)優(yōu)化得到相機(jī)位姿以及場(chǎng)景稀疏點(diǎn)云，建立2D圖像像素坐標(biāo)點(diǎn)和3D場(chǎng)景路標(biāo)點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過構(gòu)建關(guān)注區(qū)域的單應(yīng)矩陣實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的坐標(biāo)定位。在處理完的結(jié)果中，基于圖像中心點(diǎn)的GPS坐標(biāo)，可利用2D特征點(diǎn)和3D世界路標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系快速查找異常目標(biāo)的實(shí)際地理坐標(biāo)，并通過預(yù)先構(gòu)建的GPS坐標(biāo)與作業(yè)區(qū)域的映射表顯示該目標(biāo)的邏輯位置，最終將所得到的結(jié)果進(jìn)行查看和存儲(chǔ)操作。圖SEQ圖\*ARABIC23數(shù)據(jù)相對(duì)測(cè)量與信息獲取上圖給出了具體的實(shí)現(xiàn)過程，根據(jù)幾何校正和已有控制點(diǎn)的坐標(biāo)(圖像坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo))，通過對(duì)應(yīng)的變換關(guān)系，基于像素點(diǎn)的重采樣實(shí)現(xiàn)地理信息的結(jié)算，最終達(dá)到圖像和地理信息的對(duì)應(yīng)。圖SEQ圖\*ARABIC24拼接算法結(jié)果圖像智能學(xué)習(xí)算法針對(duì)光伏檢測(cè)所面對(duì)的問題：去噪增強(qiáng)、智能分割和智能檢測(cè)我們提出以下解決方案：針對(duì)噪聲，算法采用NL-Means算法，該算法使用自然圖像中普遍存在的冗余信息來去噪聲。與常用的雙線性濾波、中值濾波等利用圖像局部信息來濾波不同的是，它利用了整幅圖像來進(jìn)行去噪，以圖像塊為單位在圖像中尋找相似區(qū)域，再對(duì)這些區(qū)域求平均，能夠比較好地去掉圖像中存在的異常亮點(diǎn)和高斯噪聲。針對(duì)增強(qiáng)，算法采用多尺度圖像金字塔增強(qiáng)技術(shù)，在抑制噪聲的同時(shí)，在不同尺度上進(jìn)行圖像殘差細(xì)節(jié)的放大，再逐層累計(jì)疊加。達(dá)到增強(qiáng)的目的。針對(duì)智能分割，算法結(jié)合LSD直線提取和OTSU算法將紅外圖像的區(qū)域性和直線檢測(cè)結(jié)合起來分割出光伏面板真實(shí)的區(qū)域，過濾無關(guān)目標(biāo)。針對(duì)智能檢測(cè)部分，算法采用CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),來實(shí)現(xiàn)光伏異常情況的自動(dòng)識(shí)別，通過不同的圖像熱斑表現(xiàn)形式來判斷異常的種類。分別對(duì)零電流，光板，缺失等異常情況進(jìn)行判定。圖SEQ圖\*ARABIC25智能分析算法技術(shù)流程圖特征提取采用的方法是：由于航拍圖像的復(fù)雜性，處理并獲取整幅航拍圖像的全局特征往往并不能準(zhǔn)確表達(dá)圖像中所含有的具體內(nèi)容。因此我們可以利用CNN（卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）的特征自提取方式在基本特征分析獲取后，對(duì)于圖像分類和區(qū)域分析（如下圖所示）。圖SEQ圖\*ARABIC26異常目標(biāo)分析（分別為零電流，遮擋，碎裂，LSD區(qū)域分析）機(jī)器分類器設(shè)計(jì)：深度學(xué)習(xí)主要用于層次性分析航拍圖像不同層特征之間的聯(lián)系和不同層之間特征的提取，能夠自動(dòng)地從底層特征中學(xué)習(xí)出高層特征，進(jìn)而分類出不同的目標(biāo)類型（如圖所示，體現(xiàn)特征自提?。?。圖SEQ圖\*ARABIC27圖像特征提取示意圖最終我們按照算法路線提出以下智能深度學(xué)習(xí)平臺(tái)來解決光伏異常目標(biāo)檢測(cè)和分類功能單元如下圖所示。圖SEQ圖\*ARABIC28機(jī)器深度學(xué)習(xí)平臺(tái)搭建示意圖數(shù)據(jù)分析處理對(duì)于光伏電站來說，綿延數(shù)公里甚至更多的面積，如果只是通過雙光相機(jī)拍攝視頻或者照片，存在大量重復(fù)、相似的場(chǎng)景和光伏板設(shè)備，即使發(fā)現(xiàn)了熱斑也很難去判斷問題板的位置或編號(hào)。針對(duì)大型、超大型光伏電站，我們提出的巡檢方式是通過無人機(jī)平臺(tái)搭載雙光相機(jī)進(jìn)行區(qū)域航線自動(dòng)飛行，拍攝紅外圖像和可見光圖像資料，區(qū)域巡檢后將資料進(jìn)行后處理，包括圖像智能識(shí)別故障熱斑和定位故障板，輸出巡檢報(bào)告。然后用戶根據(jù)巡檢報(bào)告，去針對(duì)性的檢查問題故障板，結(jié)合后臺(tái)電力電壓等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷是否需要維修更換。圖SEQ圖\*ARABIC29故障分析光伏面板故障精準(zhǔn)定位定位方案對(duì)大型光伏電站，除了識(shí)別出故障，更重要的是如何提供故障設(shè)備的邏輯定位。光伏電站設(shè)備的相似度很高，從照片上很難準(zhǔn)確判斷故障的位置，必須通過智能軟件系統(tǒng)的邏輯算法來定位。針對(duì)光伏這一功能國(guó)內(nèi)外尚無成功案例，也是世界級(jí)的難題，必須全自主開發(fā)，技術(shù)難度非常大。對(duì)于高程差較小的平地光伏電站，同一張圖片所顯示的圖像信息具有較強(qiáng)的規(guī)律性，結(jié)合無人機(jī)飛行高度，無人機(jī)遙測(cè)數(shù)據(jù)，傳感器靶面尺寸，鏡頭尺寸，傳感器分辨率，可以將圖像每一個(gè)像素點(diǎn)的位置信息精確計(jì)算，位置偏差約10cm，高精度的圖像解析能夠在定位時(shí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)輸入，所以平地光伏組件邏輯定位難度相對(duì)光伏較低，國(guó)內(nèi)個(gè)別廠家能夠較好的解決平地光伏的組件高精度定位，更有甚者更夠準(zhǔn)確提供故障組件的邏輯位置。如下圖所示：圖中紅框中組件占據(jù)的像素點(diǎn)具有高度一致性，尺寸基本相同。圖SEQ圖\*ARABIC30高程差較小的平地光伏電站而針對(duì)光伏，無人機(jī)處于拍攝照片的中心點(diǎn)，無人機(jī)在飛行高度為50米時(shí)，平地光伏飛行時(shí)，幅寬約24米，而在山地等不平整區(qū)域，高程差每增加10米，幅寬會(huì)增加約5米，造成圖像中同規(guī)格組件所占像素點(diǎn)多少不一，上圖所示的4個(gè)紅框會(huì)出現(xiàn)大小不一，隨著與無人機(jī)飛行高度相對(duì)應(yīng)高程差的增大，紅框所對(duì)應(yīng)的尺寸會(huì)減小，與無人機(jī)飛行高度相對(duì)應(yīng)高程差的減小，紅框尺寸會(huì)增大，高程差每相差10%，照片中組件所占像素點(diǎn)會(huì)發(fā)生約10%的變化，如下圖所示的狀態(tài)：同一尺寸組件在照片中所占像素點(diǎn)具有較大變化。圖SEQ圖\*ARABIC31地面不平整區(qū)域針對(duì)上述定位問題,難點(diǎn)主要在:1)準(zhǔn)確提取故障的GPS位置,這需要結(jié)合無人機(jī)航拍的POS信息(無人機(jī)的俯仰、翻滾、偏航角度以及GPS位置)來對(duì)航拍圖像進(jìn)行正射校正和圖像配準(zhǔn),將GPS位置的準(zhǔn)確度提高到像素級(jí)別，同時(shí)需要結(jié)合無人機(jī)飛行高度，相機(jī)傳感器尺寸及鏡頭尺寸，通過SFM技術(shù)計(jì)算出圖像中不同像素點(diǎn)的高程（如下圖所示）以及位置信息，對(duì)全局照片組件尺寸進(jìn)行校正，獲得整張具有一致性地面分辨率的圖片，求解出故障組件的準(zhǔn)確位置信息;圖SEQ圖\*ARABIC32提取故障的GPS位置2)根據(jù)光伏板和故障的GPS位置建立定位的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),給出GPS位置并不能方便工作人員了解故障的相對(duì)位置(在哪個(gè)區(qū)域,哪塊光伏板),這就需要在前期根據(jù)幾個(gè)區(qū)域的光伏板位置來構(gòu)建工作區(qū)域的位置地圖,并在后期檢測(cè)到故障的時(shí)候結(jié)合位置地圖來建立定位的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這樣才能將故障的GPS信息與具體的相對(duì)位置(哪個(gè)區(qū)域，哪塊光伏板)聯(lián)系起來，幫助工作人員快速定位。aabc圖SEQ圖\*ARABIC33建立定位的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光伏巡檢方案系統(tǒng)部署光伏巡檢平臺(tái)大體包括存儲(chǔ)服務(wù)器軟件、應(yīng)用服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)管理服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件、流媒體服務(wù)器軟件、三維服務(wù)器軟件、Web服務(wù)器軟件、航線規(guī)劃服務(wù)器軟件等，所有服務(wù)器軟件部署于服務(wù)器中；其中應(yīng)用服務(wù)器軟件主要完成更加復(fù)雜的、耗費(fèi)計(jì)算量的運(yùn)算和業(yè)務(wù)，如圖像故障識(shí)別、故障定位、報(bào)告生成、模型訓(xùn)練等，因此應(yīng)用服務(wù)器軟件單獨(dú)部署在性能較高的服務(wù)器上；其他服務(wù)器軟件可部署在另外的一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器上。另外，每臺(tái)服務(wù)器安裝軟件防火墻。高清電子地圖構(gòu)建利用無人機(jī)采集到的視頻或圖片以及對(duì)應(yīng)的GPS信息作為輸入，通過執(zhí)行快速拼圖算法，生成航拍場(chǎng)景的數(shù)字正射影像（DOM）和數(shù)字地表模型（DSM）。電站數(shù)字化對(duì)電站設(shè)備、光伏組件進(jìn)行數(shù)字化管理，利用電站編號(hào)軟件對(duì)光伏電站的電子拼圖進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)相結(jié)合的光伏面板分割，最終對(duì)每個(gè)光伏面板進(jìn)行編號(hào)，使其形成唯一的邏輯位置編號(hào)，最終每個(gè)光伏面板都由五個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)和唯一的邏輯位置編號(hào)的鍵值對(duì)標(biāo)識(shí)，光伏面板的邏輯位置數(shù)據(jù)為故障精準(zhǔn)定位奠定基礎(chǔ)。利用編號(hào)功能創(chuàng)建電站層級(jí)，最高支持6級(jí)層級(jí)：新建電站-新建區(qū)域-新建子陣-新建支架-新建支路-新建組件。航線規(guī)劃基于高清電站電子地圖，進(jìn)行巡檢航線設(shè)計(jì)，確保數(shù)據(jù)采集效率和一致性。光伏巡檢平臺(tái)操作流程登錄界面系統(tǒng)登陸后，輸入合法的的用戶名和密碼，即可進(jìn)入操作界面。電站管理全景電子地圖在系統(tǒng)首頁中，可快速點(diǎn)擊【電站管理】。電站管理可查看系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)電站的各個(gè)子陣，通過圖表查看整個(gè)電站的故障數(shù)量、類型、名稱，獲取電站的故障報(bào)告分析。通過采集到的可見光高清照片拼接成電站的全局電子地圖，并在web端和APP端同時(shí)建立場(chǎng)站全景電子地圖，web端顯示如下圖所示：圖SEQ圖\*ARABIC34APP端電站全景地圖及局部放大圖故障查看電子左側(cè)故障菜單進(jìn)入故障查看頁面，可在地圖上顯示各種類型故障點(diǎn)，并可點(diǎn)擊查看故障的類型、等級(jí)、邏輯位置（組件）、檢測(cè)時(shí)間，對(duì)應(yīng)的紅外照片和可見光照片。任務(wù)工單生成在系統(tǒng)首頁中，可快速點(diǎn)擊【運(yùn)維】-新建運(yùn)維任務(wù)，即可生成新的任務(wù)工單。能夠通過本地局域網(wǎng)絡(luò)將工單數(shù)據(jù)同步至手機(jī)客戶端，手機(jī)客戶端進(jìn)行工單工作內(nèi)容流程處理完成后，可將數(shù)據(jù)同步至電腦客戶端。移動(dòng)APP端故障處理移動(dòng)APP端能夠加載離線電子地圖，可進(jìn)行不同顯示級(jí)別的放大與縮??；通過網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；移動(dòng)APP端點(diǎn)擊故障位置，能夠?qū)⑷藛T與故障位置生成導(dǎo)航路徑，并時(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)人員與該故障導(dǎo)航路徑；移動(dòng)APP端點(diǎn)擊拍照按鍵（如下圖所示），可對(duì)故障處理后的光伏板進(jìn)行拍照記錄，上傳處理結(jié)果至web后臺(tái)端進(jìn)行查看。閉環(huán)消缺在系統(tǒng)首頁中，可快速點(diǎn)擊【運(yùn)維】-任務(wù)列表里的任一任務(wù)，即可查看任務(wù)工單里的每個(gè)任務(wù)進(jìn)度?？赏ㄟ^查看運(yùn)維管理里的任務(wù)列表模塊，巡檢人員在完成核查或維修工單任務(wù)后，可通過移動(dòng)App將核查或維修結(jié)果上傳至系統(tǒng)服務(wù)器，系統(tǒng)將自動(dòng)將執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行記錄，完成工單任務(wù)的閉環(huán)消缺。生成巡檢報(bào)告報(bào)表頁面有兩部分組成，左邊的報(bào)表預(yù)覽，右邊的報(bào)表分析。（1）報(bào)表分析1）報(bào)表分析中篩選條件電站名稱、本月、本周、本日、日期選擇；2）組件占比圖根據(jù)篩選條件顯示故障占比分析；3）組件故障率占比圖根據(jù)篩選條件顯示故障占比分析。（2）報(bào)表預(yù)覽報(bào)表預(yù)覽頁面顯示報(bào)表樣式模板，點(diǎn)擊預(yù)覽按鈕彈出篩選條件結(jié)果對(duì)應(yīng)的報(bào)表，可預(yù)覽報(bào)表內(nèi)容，編輯可編輯的內(nèi)容；右側(cè)選擇需要導(dǎo)出的樣式，點(diǎn)擊保存到桌面。機(jī)器人機(jī)巡檢系統(tǒng)智能機(jī)器人巡檢設(shè)計(jì)智能機(jī)器人技術(shù)要求機(jī)器人巡視系統(tǒng)具備巡視模型的建立、巡視任務(wù)調(diào)度及控制、巡視數(shù)據(jù)采集及上送、系統(tǒng)設(shè)備管理及監(jiān)視、環(huán)境數(shù)據(jù)采集與上送等功能。升壓站用機(jī)器人主要分為輪式機(jī)器人和軌道式機(jī)器人兩種類型，其中輪式機(jī)器人主要用于設(shè)備紅外測(cè)溫、表計(jì)識(shí)別、巡視點(diǎn)位補(bǔ)強(qiáng)、應(yīng)急監(jiān)視;軌道式機(jī)器人主要用于室內(nèi)屏柜或高壓開關(guān)柜等設(shè)備日常巡視。部分機(jī)器人無法采集到的空間位置，補(bǔ)充固定式攝像頭進(jìn)行補(bǔ)充，投標(biāo)人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行明確。技術(shù)要求：1.輪式機(jī)器人：輪式巡檢機(jī)器人應(yīng)具備四輪四驅(qū)行走特性，可在箱變、升壓站、GIS室等場(chǎng)景執(zhí)行巡檢任務(wù)?？蓪?shí)現(xiàn)如下功能：(1)移動(dòng)視頻監(jiān)控(2)智能識(shí)別：表計(jì)/開關(guān)狀態(tài)讀數(shù)(3)氣體檢測(cè)：可燃/有害氣體定性、定量檢測(cè)(4)環(huán)境監(jiān)測(cè)：溫度/濕度/氣壓/聲紋(5)紅外監(jiān)測(cè)設(shè)備熱源狀況、作業(yè)溫度異常(6)缺陷識(shí)別：設(shè)備外觀缺陷檢測(cè)(7)前后臺(tái)雙向語音對(duì)講，協(xié)助運(yùn)維檢修技術(shù)參數(shù)要求如下：運(yùn)動(dòng)方式：四輪四驅(qū)設(shè)備材質(zhì)：鋁合金結(jié)構(gòu)+ABS外殼防護(hù)等級(jí)：IP55可見光相機(jī)：30倍光學(xué)變焦，1080P分辨率，支持紅外熱成像通訊方式：WiFi/4G/5G工作溫度：-20~60℃供電方式：鋰電池2.智能感知雙目終端：智能感知雙目終端技術(shù)要求序號(hào)項(xiàng)目單位技術(shù)要求1傳感器類型/有效像素200萬2旋轉(zhuǎn)角度°水平0~360，垂直-10~903最低照度彩色：0.05Lux@F1.5，黑白：0.01Lux@F1.5；4測(cè)溫范圍℃-45~2005測(cè)溫精度℃±26火源探測(cè)距離m≥807紅外傳感器類型/氧化釩非制冷焦平面探測(cè)器8紅外照射距離m≥1009熱成像距離m≥1510紅外影像分辨率/256×19211可見光分別率/1920×108012存儲(chǔ)功能/支持MicroSD/MicroSDHC/MicroSDXC卡(最大128G)斷網(wǎng)本地存儲(chǔ)及斷網(wǎng)續(xù)傳,NAS(NFS,SMB/CIFS均支持)13工作溫度℃-45~70視覺識(shí)別系統(tǒng)符合標(biāo)準(zhǔn)化、小型化、低功耗設(shè)計(jì)要求；視覺識(shí)別系統(tǒng)滿足強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣工作環(huán)境要求，不應(yīng)出現(xiàn)雪花點(diǎn)、黑紋等干擾現(xiàn)象；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備防雨、防潮、防腐蝕、防塵、防雷、防浪涌、抗振、抗風(fēng)等性能。并且在無光、強(qiáng)光、逆光等惡劣環(huán)境下仍可清晰成像，減少漏報(bào)和誤報(bào)；系統(tǒng)安裝整齊、牢固；安裝方式、位置不影響正常檢修維護(hù)，不破壞原有塔材及鍍鋅層；視覺識(shí)別終端外殼防護(hù)等級(jí)不小于IP67；視覺識(shí)別系統(tǒng)為全景可視化狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有傳感信息采集、分析和處理能力；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備紅外影像和可見光影像同時(shí)實(shí)時(shí)傳輸影像的功能；視覺識(shí)別系統(tǒng)具有感知設(shè)備缺陷、溫度和人員行為等信息，將感知到的信息做出智能識(shí)別，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范接入智能運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)；視覺識(shí)別系統(tǒng)具有缺陷檢查、位置狀態(tài)、紅外測(cè)溫等功能，可實(shí)時(shí)對(duì)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、變頻器及主控系統(tǒng)、安全作業(yè)、關(guān)鍵設(shè)備外觀及環(huán)境等缺陷識(shí)別和溫度監(jiān)測(cè)，分析各類異常情況并實(shí)時(shí)告警；視覺識(shí)別系統(tǒng)具有后臺(tái)遠(yuǎn)程控制的功能，全覆蓋無死角進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)測(cè)；視覺識(shí)別終端具有夜視功能，可滿足夜間使用需要，夜間監(jiān)視效果應(yīng)與白天監(jiān)視效果一致，夜視功能開啟可通過遠(yuǎn)程控制；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程變焦、聚焦、方位調(diào)整及預(yù)置位設(shè)置功能；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備圖像檢索與調(diào)閱功能，可檢索與調(diào)用前端不同時(shí)段圖像；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備自檢與故障診斷，診斷信息上傳功能；視覺識(shí)別系統(tǒng)具備動(dòng)態(tài)響應(yīng)、遠(yuǎn)程時(shí)間查詢/設(shè)置、數(shù)據(jù)請(qǐng)求、重啟等指令的能力。本次針對(duì)丁旗、木引、八步智慧光伏建設(shè)項(xiàng)目智能巡檢機(jī)器人項(xiàng)目，以光伏變電站為應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)基于人工智慧的智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行研究。智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)采用多種終端設(shè)備及管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的創(chuàng)新方案，整合計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、AI圖像識(shí)別和定位技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、智能控制技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)等多種高新技術(shù)手段，集軟件、機(jī)械、電子、控制、傳感、材料等多學(xué)科于一體，通過對(duì)圖像、聲音、溫度、氣體等數(shù)據(jù)的采集，完成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，儀表數(shù)據(jù)，控制柜指示燈狀態(tài)等巡檢任務(wù)，在不影響現(xiàn)場(chǎng)巡檢系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行、不遮擋人員巡檢通道等設(shè)備條件下，最大限度的實(shí)現(xiàn)無死角、無盲點(diǎn)的巡檢，達(dá)到變電站無人或少人值守，解放生產(chǎn)人員和管理人員勞動(dòng)強(qiáng)度，使人員從重復(fù)、低效的勞動(dòng)中解脫出來，從事更高級(jí)的分析、管理工作。根本本次項(xiàng)目要求，選用掛柜室內(nèi)機(jī)器人和室外機(jī)器人和輪式機(jī)器人，具備多機(jī)協(xié)作調(diào)度、任務(wù)規(guī)劃、高復(fù)雜環(huán)境感知等多種高階控制算法；數(shù)據(jù)協(xié)議分發(fā)、數(shù)據(jù)采集清晰分析、支持多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入等數(shù)據(jù)處理手段；圖像識(shí)別、紅外測(cè)溫、氣體檢測(cè)等多種智能算法；還具備22項(xiàng)微服務(wù)模塊和11種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入，支持?jǐn)z像頭、傳感器、第三方系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)備等外部獨(dú)立設(shè)備或系統(tǒng)接入。圖：機(jī)器人巡檢技術(shù)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)以巡檢機(jī)器人為核心，集移動(dòng)視頻巡檢、紅外測(cè)溫、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)智能分析等功能于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢區(qū)域設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析管理。巡檢機(jī)器人系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、機(jī)器人本體及其他相關(guān)設(shè)備組成。圖：機(jī)器人巡檢系統(tǒng)架構(gòu)機(jī)器人組成變電站輪式巡檢機(jī)器人采用的是輪式巡檢機(jī)器人，機(jī)器人的主要部件包括：四輪八驅(qū)運(yùn)動(dòng)底盤、控制版、電動(dòng)折疊臂、旋轉(zhuǎn)云臺(tái)、高清攝像頭、紅外攝像頭、環(huán)境傳感器、3D激光雷達(dá)、音頻傳感器、炫彩狀態(tài)燈等。機(jī)器人采用接觸式的充電樁進(jìn)行充電，供電系統(tǒng)直接從主電氣室取電，充電樁輸入電壓為220V/50Hz。機(jī)器人供電模塊采用濾波技術(shù)，濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對(duì)電源的干擾。同時(shí)，系統(tǒng)配置完善的電量分配管理措施，進(jìn)行預(yù)警電量設(shè)置、實(shí)時(shí)電量監(jiān)控及完善的自動(dòng)充電控制邏輯，基本電量控制邏輯如下：優(yōu)化的電池能量分配，可以保證機(jī)器人隨時(shí)有電進(jìn)行工作。機(jī)器人可設(shè)定電池剩余電量作為應(yīng)急備用電量。當(dāng)機(jī)器人電量充足時(shí)，可按計(jì)劃完成巡檢任務(wù)，任務(wù)完成后自動(dòng)返回充電，保持電池處于滿電量狀態(tài)。當(dāng)機(jī)器人的電量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的保護(hù)限定值時(shí)，機(jī)器人可中斷任務(wù)自動(dòng)返回充電；當(dāng)機(jī)器人在低電量保護(hù)狀態(tài)時(shí)，如果發(fā)生高優(yōu)先級(jí)任務(wù)，機(jī)器人可用應(yīng)急備用電量執(zhí)行緊急任務(wù)。通信方式機(jī)器人通信系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在巡檢范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋。采用2.4G無線加密通信網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人上的工控機(jī)和視頻裝置通過以太網(wǎng)連接到無線集線器上，在沿途布置若干個(gè)無線AP組成無線局域網(wǎng)，監(jiān)控后臺(tái)連接到無線局域網(wǎng)中，整個(gè)移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互相訪問，網(wǎng)絡(luò)帶寬可以有效實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。其通信方式如圖所示。機(jī)器人通過網(wǎng)絡(luò)連接到用戶內(nèi)網(wǎng)，用戶在內(nèi)網(wǎng)電腦上，通過瀏覽器直接訪問機(jī)器人IP地址即可加載機(jī)器人控制系統(tǒng)頁面，登陸后直接在頁面上控制機(jī)器人。通過機(jī)器人控制系統(tǒng)，用戶可以進(jìn)行查看機(jī)器人當(dāng)前狀態(tài)、編制巡檢計(jì)劃、查詢并導(dǎo)出巡檢報(bào)告、查看各巡檢對(duì)象歷史巡檢數(shù)據(jù)等操作。單機(jī)直控方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需配置服務(wù)器，成本低廉，調(diào)試周期短。但對(duì)于同時(shí)部署多套機(jī)器人的用戶，需要記錄并維護(hù)每臺(tái)機(jī)器人的IP地址，需要同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)器人時(shí)，需要打開多個(gè)瀏覽器窗口/標(biāo)簽并逐一登錄，操作上略顯繁瑣。機(jī)器人控制系統(tǒng)機(jī)器人本地軟件控制系統(tǒng)全部運(yùn)行于機(jī)器人內(nèi)置的高性能ARM架構(gòu)工控機(jī)上，采用模塊化分層設(shè)計(jì)，架構(gòu)清晰外部接口齊備。驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制、各傳感器的接入與數(shù)據(jù)采集；業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)機(jī)器人狀態(tài)監(jiān)控、任務(wù)調(diào)度、圖像識(shí)別、巡檢數(shù)據(jù)的匯總分析、告警判斷等業(yè)務(wù)邏輯處理；應(yīng)用層采用B/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)統(tǒng)一的用戶交互，同時(shí)提供API接口可與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。同時(shí)，機(jī)器人控制系統(tǒng)有配套手機(jī)APP軟件平臺(tái)（僅支持安卓系統(tǒng)），在手機(jī)上下載安卓APP安裝包進(jìn)行，手機(jī)APP軟件部署在公網(wǎng)平臺(tái)，機(jī)器人本體插入4G流量卡與公網(wǎng)APP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（不影響現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局方式），因此APP可以隨時(shí)隨地通過手機(jī)登錄軟件平臺(tái)，查看數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程控制機(jī)器人動(dòng)作。圖：機(jī)器人控制圖機(jī)器人軟件功能序號(hào)模塊功能功能描述登錄/登出登錄通過谷歌瀏覽器，訪問機(jī)器人IP地址，登進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)登出退出機(jī)器人系統(tǒng)，返回至機(jī)器人登錄頁頂部區(qū)機(jī)型顯示當(dāng)前機(jī)器人型號(hào)氣象信息實(shí)時(shí)顯示通過附屬設(shè)備接入的氣象站采集的氣象信息(如有)告警提示紅色高亮提示存在未處理的告警記錄，包含巡檢對(duì)象告警、環(huán)境告警、綜合告警、系統(tǒng)告警急停/取消急停機(jī)器人異常時(shí)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行緊急停車Web告警語音播報(bào)開關(guān)開啟/關(guān)閉Web告警語音播報(bào)功能電池電量實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人電量及狀態(tài)，狀態(tài)包含正常、低電量、充電中手動(dòng)充電一鍵控制機(jī)器人前往充電網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前Web電腦與機(jī)器人的通信信號(hào)強(qiáng)度控制臺(tái)機(jī)型示意圖&電池信息顯示當(dāng)前機(jī)器人的機(jī)型示意圖&實(shí)時(shí)電池電壓、電池電流、電池溫度任務(wù)下發(fā)選擇任務(wù)模板，下發(fā)即時(shí)任務(wù)運(yùn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人行走狀態(tài)和執(zhí)行動(dòng)作巡檢信息實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人待機(jī)狀態(tài)下今日任務(wù)信息，或巡檢狀態(tài)下當(dāng)前任務(wù)信息環(huán)境信息實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人集成的環(huán)境傳感器采集的信息專項(xiàng)功能重點(diǎn)功能專項(xiàng)可視化展示，如實(shí)時(shí)音頻分析等實(shí)時(shí)地圖實(shí)時(shí)顯示巡檢點(diǎn)、機(jī)器人等重點(diǎn)元素，實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人位姿信息，支持導(dǎo)入背景圖、視野操作等可將實(shí)時(shí)視頻實(shí)時(shí)顯示可見光視頻，支持抓拍、錄像、錄音、雙向?qū)χv、變倍、調(diào)焦等操作熱成像實(shí)時(shí)視頻實(shí)時(shí)顯示熱成像視頻和當(dāng)前最高溫、最低溫，支持抓拍、錄像等操作巡檢結(jié)果&告警信息各顯示近100條對(duì)象巡檢結(jié)果、巡檢對(duì)象告警、環(huán)境告警、綜合告警、系統(tǒng)告警記錄模塊切換&機(jī)器人控制支持切換任務(wù)模式、遠(yuǎn)程模式、手持模式；在遠(yuǎn)程模式下，支持對(duì)機(jī)器人移動(dòng)、升降臂等控制。任務(wù)日歷月宮格以宮格方式展示某個(gè)月的任務(wù)記錄或計(jì)劃日列表以列表方式展示某一天的任務(wù)記錄或計(jì)劃告警記錄巡檢對(duì)象告警展示機(jī)器人巡檢過程中巡檢對(duì)象的告警記錄，如電壓表讀數(shù)過大、壓板狀態(tài)有誤環(huán)境告警展示機(jī)器人集成的環(huán)境傳感器采集信息的告警記錄，如溫度過高、氧氣濃度過低綜合告警展示機(jī)器人綜合類檢測(cè)的告警記錄，如明火告警、未帶安全帽告警系統(tǒng)告警展示機(jī)器人觸發(fā)的系統(tǒng)類告警記錄，如電池電量過低、障礙物告警巡檢報(bào)告巡檢報(bào)告以巡檢任務(wù)執(zhí)行記錄為維度，對(duì)巡檢報(bào)告進(jìn)行展示，支持導(dǎo)出PDF和Excel格式巡檢數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)以單個(gè)巡檢對(duì)象為維度，展示巡檢對(duì)象的歷史巡檢曲線、數(shù)據(jù)、采集資源對(duì)比分析對(duì)同類別巡檢對(duì)象的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，如溫度分析、電壓分析、壓力分析業(yè)務(wù)中心任務(wù)模板前期創(chuàng)建和維護(hù)任務(wù)模板，便于后期快速生成任務(wù)任務(wù)管理管理已經(jīng)生成的任務(wù)，包含即時(shí)任務(wù)、定期任務(wù)、周期任務(wù)告警規(guī)則設(shè)置巡檢對(duì)象告警、環(huán)境告警、綜合告警、系統(tǒng)告警的觸發(fā)閾值，支持自定義告警語音播報(bào)內(nèi)容數(shù)據(jù)中心采集庫統(tǒng)一入口查看手動(dòng)采集或巡檢任務(wù)過程中采集的圖片、視頻、音頻部署管理巡檢點(diǎn)查看查看在QT運(yùn)維部署工具上已配置的巡檢點(diǎn)、巡檢對(duì)象、算法標(biāo)定等信息附屬設(shè)備查看在QT運(yùn)維部署工具上已部署的與機(jī)器人直接相關(guān)的附屬設(shè)備，包含充電樁、門、氣象站部署設(shè)置導(dǎo)入在QT運(yùn)維部署工具上已經(jīng)配置的地圖、巡檢配置、對(duì)象標(biāo)定、出廠適配、附屬設(shè)備等配置賬號(hào)管理角色管理支持菜單級(jí)權(quán)限配置和部分按鈕級(jí)權(quán)限配置用戶管理管理本系統(tǒng)的賬號(hào)，支持新增、編輯、刪除日志查看診斷日志展示系統(tǒng)相關(guān)日志，用于后期問題診斷登錄日志展示機(jī)器人系統(tǒng)上用戶的登錄記錄操作日志展示機(jī)器人系統(tǒng)上用戶的操作記錄充電日志展示機(jī)器人系統(tǒng)的充電記錄，充電類型有“手動(dòng)充電”、“低電量充電”、“巡檢充電”等系統(tǒng)管理機(jī)器人信息展示機(jī)器人疲勞運(yùn)行統(tǒng)計(jì)、資源使用統(tǒng)計(jì)版本管理查看各子系統(tǒng)當(dāng)前版本，支持各子系統(tǒng)本地單獨(dú)升級(jí)菜單管理管理Web前端界面菜單，支持搜索、新增、編輯、刪除網(wǎng)絡(luò)服務(wù)啟停并配置特高壓10011、FTP(S)等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如有）系統(tǒng)設(shè)置自定義語言（簡(jiǎn)體中文/英文）、登錄頁Logo、登錄驗(yàn)證碼、告警彈窗智能巡檢集控平臺(tái)智能巡檢集控平臺(tái)是一個(gè)針對(duì)多類IOT設(shè)備智能化升級(jí)的一站式監(jiān)控管理平臺(tái)。支持接入巡檢機(jī)器人、定點(diǎn)攝像機(jī)、熱像儀、傳感器等IOT設(shè)備，形成以機(jī)器人為核心的綜合智能巡檢管理平臺(tái)，提供多種圖像、視頻算法模型實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備、環(huán)境等多目標(biāo)識(shí)別分析。平臺(tái)基于B/S架構(gòu)的WEB數(shù)據(jù)瀏覽模式與運(yùn)行平臺(tái)構(gòu)成，一般部署在中控室服務(wù)器中，支持MODBUS、CAN、MQTT、HTTP、RTSP、GB28181等多種標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)協(xié)議集，可實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)與智能巡檢系統(tǒng)集控平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互和聯(lián)動(dòng)。打開瀏覽器訪問集控平臺(tái)相應(yīng)ip地址，進(jìn)入智能巡檢機(jī)器人登錄界面，輸入賬號(hào)密碼進(jìn)行登錄，平臺(tái)支持多賬號(hào)同時(shí)登錄，分部門、組織、用戶、角色進(jìn)行管理，可隨時(shí)查看相應(yīng)人員的登錄時(shí)間及賬號(hào)信息。集中控制控制方式是指在用戶內(nèi)網(wǎng)增加一臺(tái)服務(wù)器，在服務(wù)器上部署集控平臺(tái)，將多臺(tái)機(jī)器人通過指定IP地址的方式添加到集控平臺(tái)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)頁面上通過切換當(dāng)前控制對(duì)象的方式，同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)器人。實(shí)現(xiàn)的功能同單臺(tái)機(jī)器人控制系統(tǒng)一致（簡(jiǎn)易版集控平臺(tái)，僅提供對(duì)多臺(tái)機(jī)器人的集中控制功能）。集中平臺(tái)（標(biāo)準(zhǔn)版）除可接入機(jī)器人外，還可以將現(xiàn)場(chǎng)部署的安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)、紅外熱成像儀、支持Modbus/MQTT等通信協(xié)議的智能傳感器設(shè)備一并接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡視場(chǎng)景的全方位監(jiān)控。集控平臺(tái)還可以選配圖像識(shí)別算法，賦能傳統(tǒng)安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)，使其具備識(shí)別安全帽佩戴、明火識(shí)別、區(qū)域入侵檢測(cè)、吸煙檢測(cè)等能力。若用戶有通過廣域網(wǎng)（公網(wǎng)）訪問機(jī)器人控制系統(tǒng)/集控平臺(tái)的需求，可以通過搭建VPN的方式，為機(jī)器人控制系統(tǒng)分配VPN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的虛擬IP地址來實(shí)現(xiàn)。針對(duì)集控平臺(tái)，也可以選擇將其部署在公共云服務(wù)器上，同時(shí)租用云服務(wù)商的VPNServer服務(wù)，在機(jī)器人端配置VPNCleint使其連接到VPN網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)集控平臺(tái)通過固定IP地址添加機(jī)器人的功能。用戶直接通過公共網(wǎng)絡(luò)訪問云服務(wù)器上的集控平臺(tái)程序即可。圖：巡檢機(jī)器人控制平臺(tái)機(jī)器人巡檢界面就是機(jī)器人本體控制系統(tǒng)導(dǎo)入集控平臺(tái)進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人本體的遠(yuǎn)程遙控、任務(wù)模板自定義、新建巡檢點(diǎn)、導(dǎo)出巡檢報(bào)告、查詢機(jī)器人歷史數(shù)據(jù)等多方面功能模塊。集控平臺(tái)可以進(jìn)行切換不同機(jī)器人進(jìn)而訪問不同機(jī)器人本體控制系統(tǒng)，進(jìn)行對(duì)機(jī)器人本體及其數(shù)據(jù)進(jìn)行控制、設(shè)置和查看等操作。機(jī)器人巡檢界面就是機(jī)器人本體控制系統(tǒng)導(dǎo)入集控平臺(tái)進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人本體的遠(yuǎn)程遙控、任務(wù)模板自定義、新建巡檢點(diǎn)、導(dǎo)出巡檢報(bào)告、查詢機(jī)器人歷史數(shù)據(jù)等多方面功能模塊。集控平臺(tái)可以進(jìn)行切換不同機(jī)器人進(jìn)而訪問不同機(jī)器人本體控制系統(tǒng)，進(jìn)行對(duì)機(jī)器人本體及其數(shù)據(jù)進(jìn)行控制、設(shè)置和查看等操作。機(jī)器人巡檢界面視頻監(jiān)控模塊針對(duì)接入集控平臺(tái)的定點(diǎn)攝像機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一管控和操作的界面，在此界面可以查看實(shí)時(shí)視頻或回看錄像及各攝像機(jī)組切換列表。視頻監(jiān)控-可見光監(jiān)測(cè)圖：視頻監(jiān)控-熱成像監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中心一般展示定點(diǎn)智能監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，如攝像機(jī)、紅外熱成像、動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)等，對(duì)各設(shè)備采集數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行展示等。（機(jī)器人采集數(shù)據(jù)均在機(jī)器人巡檢界面中展示）。告警中心模塊主要展現(xiàn)接入的定點(diǎn)智能監(jiān)測(cè)設(shè)備采集數(shù)據(jù)分析異常結(jié)果告警記錄查詢、支持告警類型、告警狀態(tài)、告警時(shí)間多維度搜索查詢。圖：告警中心界面-告警記錄查詢系統(tǒng)從部門、組織、用戶和角色四個(gè)層面管理登入系統(tǒng)的人員和賬號(hào)進(jìn)行管理；對(duì)系統(tǒng)登錄頁logo、語言、告警彈窗進(jìn)行設(shè)置；管理Web前端界面菜單可對(duì)首頁總覽、機(jī)器人巡檢、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)中心、告警中心）進(jìn)行新增、編輯、刪除。系統(tǒng)設(shè)置界面巡檢功能設(shè)計(jì)表計(jì)識(shí)別儀表識(shí)別是輪式智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的核心功能之一，通過機(jī)器人自身攜帶的可見光攝像機(jī)，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過自主開發(fā)的高精度圖像識(shí)別算法，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，識(shí)別圖像內(nèi)容。目前，儀表識(shí)別功能能夠準(zhǔn)確識(shí)別升壓站內(nèi)避雷器、SF6氣體壓力表等各類儀表，刀閘、斷路器、隔離開關(guān)的分合狀態(tài)，變壓器、CT等充油設(shè)備的油位計(jì)和設(shè)備外觀等，并能進(jìn)行表計(jì)自動(dòng)讀數(shù)，從而全面掌握站內(nèi)電力設(shè)備及環(huán)境的狀態(tài)信息。巡檢機(jī)器人根據(jù)智能儀表識(shí)別結(jié)果進(jìn)行預(yù)警，發(fā)現(xiàn)設(shè)備及環(huán)境狀態(tài)異常時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)維人員及時(shí)處理異常。表計(jì)識(shí)別圖例表計(jì)讀數(shù)識(shí)別紅外測(cè)溫輪式機(jī)器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對(duì)站內(nèi)電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而診斷出致熱型設(shè)備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應(yīng)報(bào)警。紅外測(cè)溫功能包括紅外普測(cè)、精確測(cè)溫、遙控測(cè)溫等。巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后會(huì)自動(dòng)生成任務(wù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備及環(huán)境溫度的高密度、高顆粒度檢測(cè)與多維度分析管理。紅外測(cè)溫動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)輪式機(jī)器人能對(duì)氣體、溫度、濕度等環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為運(yùn)維人員分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)提供全方面信息。輪式機(jī)器人自身攜帶的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，具備監(jiān)測(cè)環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度等環(huán)境信息。機(jī)器人實(shí)時(shí)采集的環(huán)境信息及時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行模瑸椴倏厝藛T提供現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警，以提示運(yùn)維人員及時(shí)處理。（氣體檢測(cè)模塊選配集成）動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)示意圖音頻采集機(jī)器人本體搭載有拾音器，在巡檢過程中可以有效采集現(xiàn)場(chǎng)的噪音情況并進(jìn)行噪音的分貝，頻譜和時(shí)域的生成。同時(shí)，能通過分貝值超限報(bào)警來及時(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行聲音異常情況。音頻分析雙向語音對(duì)講機(jī)器人具有雙向語音功能。機(jī)器人的雙向語音功能指的是對(duì)講和廣播功能。對(duì)講是指站內(nèi)工作人員能夠在巡檢機(jī)器人管理后臺(tái)和機(jī)器人之間進(jìn)行對(duì)講，本功能的實(shí)現(xiàn)是通過開啟巡檢機(jī)器人管理后臺(tái)的語音對(duì)講，可用于管理后臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作遠(yuǎn)程指揮或緊急情況下要求快速撤離等。語音對(duì)講示意圖機(jī)器人巡檢功能機(jī)器人的自動(dòng)巡檢功能使其能夠自主完成覆蓋區(qū)域的巡檢工作，具有高度自動(dòng)化和智能化的特征，從而代替人工巡檢。自動(dòng)巡檢的模式主要有：全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義巡檢及人工控制巡檢等，各種模式支持互相切換。機(jī)器人能夠按照事先設(shè)定的巡檢模式完成任務(wù)，按照既定的規(guī)則完成巡檢工作。1）自動(dòng)巡檢自動(dòng)巡檢是機(jī)器人按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑自動(dòng)巡檢的方式，自動(dòng)巡檢的模式主要有：全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義巡檢等，各種模式支持互相切換。機(jī)器人搭載高清攝像機(jī)、高靈敏紅外熱成像儀、拾音器等多種檢測(cè)設(shè)備，按照既定的規(guī)則對(duì)巡檢區(qū)域設(shè)備進(jìn)行可見光拍照、紅外測(cè)溫及環(huán)境監(jiān)測(cè)等巡檢活動(dòng)，將巡檢數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)胶笈_(tái)管理系統(tǒng)保存，生成檢測(cè)分析報(bào)告。巡檢模式手動(dòng)遙控巡檢機(jī)器人除自動(dòng)巡檢外，還可以通過人工遙控巡檢的方式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控。該項(xiàng)應(yīng)用模式適用于運(yùn)維人員以及管理單位需要對(duì)某類設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行鎖定與監(jiān)測(cè)，尤其對(duì)于在機(jī)器人自主巡檢過程中如檢測(cè)到設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)異常并向運(yùn)維人員告警時(shí)，運(yùn)維人員可以在第一時(shí)間使用管理后臺(tái)的人工遙控界面或是遙控手柄，操控機(jī)器人快速到達(dá)異常設(shè)備位置，及時(shí)對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行查看并核實(shí)報(bào)警信息，以便迅速制定響應(yīng)策略。遠(yuǎn)程控制面板任務(wù)管理在機(jī)器人控制系統(tǒng)中，任務(wù)類型分為即時(shí)任務(wù)、定期任務(wù)、周期任務(wù)三類，巡檢類型分成全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義巡檢等，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務(wù)。在任務(wù)系統(tǒng)中既可以手動(dòng)進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行也可按照日程進(jìn)行任務(wù)分配執(zhí)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢功能。任務(wù)管理巡檢報(bào)告展示機(jī)器人每次巡檢任務(wù)執(zhí)行結(jié)束會(huì)輸出一份巡檢報(bào)告來對(duì)當(dāng)前的任務(wù)巡檢情況進(jìn)行展示說明，報(bào)告可按時(shí)段進(jìn)行搜索查詢。巡檢報(bào)告支持PDF格式和excel格式的導(dǎo)出，保存至本地。巡檢報(bào)告支持巡檢點(diǎn)的可見光和紅外的圖片查看。巡檢報(bào)告界面數(shù)據(jù)查詢與分析機(jī)器人后臺(tái)支持對(duì)設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析，支持單個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)查詢和多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)比較，支持生成設(shè)備溫度折線圖，進(jìn)行圖形化展示。運(yùn)維人員可根據(jù)形成的趨勢(shì)進(jìn)行分析設(shè)備的健康狀態(tài)。即使機(jī)器人巡檢過程中未發(fā)現(xiàn)該設(shè)備有報(bào)警，也能夠從歷史積累數(shù)據(jù)的趨勢(shì)中發(fā)現(xiàn)設(shè)備有損壞的趨勢(shì)，從而更加前置的診斷設(shè)備狀態(tài)。巡檢數(shù)據(jù)查詢與分析智能告警機(jī)器人對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，可以對(duì)超限的的指標(biāo)進(jìn)行告警展示，如溫度超高，環(huán)境信息指標(biāo)超高等。也可對(duì)自身的異常進(jìn)行告警，幫助運(yùn)維人員快速定位問題，方便運(yùn)維。告警分為巡檢對(duì)象告警、環(huán)境告警、系統(tǒng)告警、綜合告警等，巡檢點(diǎn)告警規(guī)則可進(jìn)行自定義設(shè)置，也可一般告警和嚴(yán)重告警進(jìn)行分等級(jí)高級(jí)。告警信息告警規(guī)則設(shè)置實(shí)時(shí)地圖展示機(jī)器人后臺(tái)的地圖模塊實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的地圖信息，包含地圖路徑，充電樁、機(jī)器人巡檢點(diǎn)位置以及機(jī)器人實(shí)時(shí)位置四大元素。地圖支持手動(dòng)縮放，拖拽移動(dòng)，全屏展示，元素隱藏操作。實(shí)時(shí)地圖展示機(jī)器人自檢機(jī)器人作為巡檢系統(tǒng)的主體，搭載主要的檢測(cè)設(shè)備在前端采集各類數(shù)據(jù)信息。為了保證機(jī)器人日常工作的開展，機(jī)器人在啟動(dòng)巡檢前均會(huì)進(jìn)行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機(jī)、電機(jī)、云臺(tái)、內(nèi)部存儲(chǔ)以及各種傳感器等，若發(fā)現(xiàn)部件異常，則給出異常狀態(tài)指示，并將系統(tǒng)異常信息上傳至監(jiān)控后臺(tái)，方便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時(shí)間，提高解決故障的效率。自主避障通過在巡檢機(jī)器人安裝防碰撞接觸氣墊裝置、激光雷達(dá)構(gòu)筑安全保障，遇到障礙物或人員時(shí)會(huì)自動(dòng)停止，并進(jìn)行報(bào)警提醒，人員或障礙物移走后，自動(dòng)繼續(xù)完成巡檢任務(wù)。自動(dòng)定位和導(dǎo)航輪式巡檢機(jī)器人采用了目前最先進(jìn)的導(dǎo)航方式，3D激光雷達(dá)+SLAM的定位導(dǎo)航技術(shù)。在不具備周圍環(huán)境信息的前提下，讓移動(dòng)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)自身攜帶的激光雷達(dá)對(duì)周圍環(huán)境的感知進(jìn)行自身定位，同時(shí)增量式構(gòu)建周圍環(huán)境地圖。SLAM可以提高移動(dòng)機(jī)器人自主能力和環(huán)境適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)在未知環(huán)境中進(jìn)行自主定位和導(dǎo)航。SLAM運(yùn)用在巡檢機(jī)器人上，可以不用預(yù)先鋪設(shè)任何軌道，實(shí)時(shí)避障，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，更好地實(shí)現(xiàn)多巡檢機(jī)器人的協(xié)調(diào)控制。圖：激光雷達(dá)掃圖畫面激光雷達(dá)可以在探測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行360°三維掃描，產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息。SLAM可根據(jù)激光雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建周邊環(huán)境地圖并計(jì)算自身所在的位置。激光雷達(dá)比其他傳感器的優(yōu)勢(shì)在于能更高精度的測(cè)出障礙點(diǎn)的角度和距離，方便定位導(dǎo)航和地圖構(gòu)建。微氣象站采集功能在變電站場(chǎng)景中，由于其高壓高電流強(qiáng)磁場(chǎng)的特殊性，在大雨等惡劣的天氣下，容易對(duì)巡檢機(jī)器人以及其巡檢任務(wù)產(chǎn)生較大的影響，在這種情況下，我們需要在現(xiàn)場(chǎng)的巡檢系統(tǒng)中加載輸電線路氣象在線監(jiān)控系統(tǒng)，也就就是戶外微型氣象參數(shù)采集站，該采集站的微氣象傳感器不同于一般傳感器，它屬于多參