2024光伏電站智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)方案

光伏電站智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)方案目錄TOC\o"1-2"\h\u2408光伏電站智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)方案 14011.1.智能巡檢系統(tǒng) 36541.1.1.無(wú)人機(jī)（含機(jī)庫(kù)）自動(dòng)巡檢 3263991.1.2.機(jī)器人自動(dòng)巡檢 18222631.1.2.1.機(jī)器人自動(dòng)巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2225975模塊化設(shè)計(jì) 239339統(tǒng)一性原則 2332343統(tǒng)一性原則 23268131.1.2.2.輪式智能巡檢機(jī)器人的基本功能 2319341(1)智能儀表識(shí)別 2324388(2)自主巡檢功能 2418713(3)實(shí)時(shí)監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能 2520574(4)雙向語(yǔ)音對(duì)講 254401(5)音頻智能采集 267169(6)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表輸出 2724615(7)預(yù)警功能 2716546(8)自動(dòng)充電功能 2818527(9)監(jiān)控后臺(tái)功能 2826060(10)系統(tǒng)自檢功能 297941(11)安全運(yùn)行及自動(dòng)避障 29智能巡檢系統(tǒng)新能源光伏電站智慧光伏技術(shù)研究與示范項(xiàng)目采用無(wú)人巡視和機(jī)器人巡視的智能裝置，同時(shí)借助現(xiàn)場(chǎng)智能化視頻監(jiān)視、智能傳感元件，實(shí)時(shí)智能巡檢功能。無(wú)人機(jī)（含機(jī)庫(kù)）自動(dòng)巡檢光伏電站并網(wǎng)后帶來(lái)了大量的運(yùn)維壓力，如常規(guī)的設(shè)備檢測(cè)、光伏板巡檢等。傳統(tǒng)的巡檢方式主要依賴于感官，人工巡檢主觀性較強(qiáng)，巡檢質(zhì)量參差不齊、巡檢效率較低、重復(fù)性大，同時(shí)人工對(duì)巡檢數(shù)據(jù)的整理工作量較大、易出錯(cuò)且歷史數(shù)據(jù)不易追溯、巡檢數(shù)據(jù)難以形成系統(tǒng)化。光伏電站并網(wǎng)后帶來(lái)了大量的運(yùn)維壓力，如常規(guī)的設(shè)備檢測(cè)、光伏板巡檢等。傳統(tǒng)的巡檢方式主要依賴于感官，人工巡檢主觀性較強(qiáng)，巡檢質(zhì)量參差不齊、巡檢效率較低、重復(fù)性大，同時(shí)人工對(duì)巡檢數(shù)據(jù)的整理工作量較大、易出錯(cuò)且歷史數(shù)據(jù)不易追溯、巡檢數(shù)據(jù)難以形成系統(tǒng)化。在偏遠(yuǎn)地區(qū)惡劣的自然環(huán)境下，幅員遼闊的光伏電站巡檢工作，十分困難和危險(xiǎn)。對(duì)于農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)、屋頂電站等光伏區(qū)，傳統(tǒng)的人工巡檢不能滿足巡檢需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全巡檢的目的。受限場(chǎng)站設(shè)備高度，巡檢人員只能以平視或仰視角度巡檢，無(wú)法直接觀察到設(shè)備高處或頂部情況，存在較多盲區(qū)。無(wú)人機(jī)智能巡檢通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)、視頻傳輸技術(shù)、圖像處理分析技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏組件異常情況引起的熱斑損等異常問(wèn)題的分析、定位、處理。通過(guò)該系統(tǒng)的建設(shè)，切實(shí)提高光伏電站運(yùn)維巡檢效率，降低成本，推動(dòng)電站的智能化運(yùn)維建設(shè)。系統(tǒng)終端設(shè)備采用大疆經(jīng)緯M300RTK無(wú)人機(jī)，搭載禪思H20T云臺(tái)相機(jī)，對(duì)光伏組件進(jìn)行紅外及可見(jiàn)光的有效拍攝，通過(guò)視頻傳輸技術(shù)、圖像處理分析技術(shù)等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏組件由灰塵、污垢、遮擋、鳥糞、隱裂、破損、二極管損壞等異常情況引起的熱斑等異常問(wèn)題的分析、定位、處理。通過(guò)該系統(tǒng)的建設(shè)，切實(shí)提高光伏電站運(yùn)維巡檢效率，降低成本，推動(dòng)電站的智能化運(yùn)維建設(shè)。AI技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算運(yùn)維無(wú)人機(jī)配備高精度紅外4K可視雙相機(jī)，擁有航點(diǎn)巡航模式，可自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)巡檢航線，無(wú)需飛手，即可實(shí)現(xiàn)一鍵起飛、自動(dòng)巡航/返航功能，運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)光伏組AI技術(shù)，通過(guò)4G/5GAPP智能控制高精度定位系統(tǒng)。3%-20%，開(kāi)創(chuàng)了光伏組件機(jī)器人清潔的新時(shí)代。打造成為全球一流的智能風(fēng)光運(yùn)維產(chǎn)品及服務(wù)供應(yīng)商。圖41機(jī)庫(kù)式無(wú)人機(jī)巡檢方式1)項(xiàng)目背景和目的隨著光伏行業(yè)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的大型光伏電站建立，電站的光伏面板及其它設(shè)備的數(shù)量需求非常龐大，傳統(tǒng)的人工巡檢方式已無(wú)法滿足，需要投入更多的人力、物力進(jìn)行巡檢。同時(shí)由于電站地形地勢(shì)的原因，人工巡檢無(wú)法到達(dá)一些隱蔽區(qū)域，從而形成巡檢盲區(qū)。且因人工巡檢周期較長(zhǎng)，巡檢的頻率很低，導(dǎo)致很多電站故障無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。光伏運(yùn)維無(wú)人機(jī)操作靈活、簡(jiǎn)便、高效，相比于常規(guī)的人工巡檢，光伏運(yùn)維無(wú)人機(jī)巡檢效率更高。光伏運(yùn)維無(wú)人機(jī)不受地面障礙物的影響，飛行速度可達(dá)到6m/s,每次飛行30分鐘可以檢測(cè)3~5MW的太陽(yáng)能面板；無(wú)人機(jī)搭配雙目相機(jī)（紅外熱成像相機(jī)+4k高清相機(jī)）及后臺(tái)處理系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確定位出電站的潛在隱患。無(wú)人機(jī)也可以進(jìn)行全景圖建模，方便業(yè)主進(jìn)行電站初期的踏勘；在已建成電站繪制全景圖，可提升運(yùn)維效率，精準(zhǔn)定位熱斑。2)主要功能（1）通過(guò)調(diào)研分析和實(shí)地技術(shù)驗(yàn)證，研究適合新能源光伏電站地理及氣候環(huán)境、滿足光伏板安全巡查業(yè)務(wù)要求的無(wú)人機(jī)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于無(wú)人機(jī)的空中巡視、空中拍照、空中攝像等功能。（2）對(duì)電池板熱斑、隱裂、龜裂、電池板積灰等常規(guī)巡檢。建立光伏板安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)管理和巡查影像管理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)飛行控制、任務(wù)生成、信息傳輸、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)分析以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等功能。（3）建立光伏站無(wú)人機(jī)巡檢管理體系，形成無(wú)人機(jī)巡查常態(tài)化運(yùn)行機(jī)制，降低人員巡檢工作量。（1）總體流程實(shí)現(xiàn)圖42光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢執(zhí)行功能框圖圖38圖43光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢流程圖（2）場(chǎng)站建模場(chǎng)站的模型建立主要是基于大疆無(wú)人機(jī)的大疆智圖軟件，結(jié)合場(chǎng)站和系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行建模。建模的步驟主要有：模型航線規(guī)劃、模型數(shù)據(jù)獲取、模型重建。模型航線規(guī)劃：在選定目標(biāo)區(qū)域可自動(dòng)生成航線，如圖所示。提供地圖打點(diǎn)、KML文件導(dǎo)入、飛行器打點(diǎn)等3種方式添加邊界點(diǎn)。規(guī)劃過(guò)程中，界面會(huì)顯示預(yù)計(jì)飛行時(shí)間、預(yù)計(jì)拍照數(shù)及面積重要信息。圖44光伏電站無(wú)人機(jī)巡檢建模圖采用大疆智圖+P4R：完成對(duì)光伏場(chǎng)站的二維建模。該步驟主要在系統(tǒng)部署前期進(jìn)行，通過(guò)正射影像圖（DOM）進(jìn)行光伏電站可視化展示，數(shù)字地表模型(DSM)用于高精度仿地航線規(guī)劃，規(guī)避障礙物。整個(gè)系統(tǒng)的作業(yè)流程主要分為二維建模、航線規(guī)劃、自主巡檢、熱斑識(shí)別及報(bào)告輸出等四個(gè)步驟，如下圖所示?？赏ㄟ^(guò)航跡規(guī)劃軟件進(jìn)行手動(dòng)采集航點(diǎn)，將光伏電站數(shù)字地表模型(DSM)導(dǎo)入管控平臺(tái)，選出方陣區(qū)域，自動(dòng)規(guī)劃彷地航線（真仿地航線）。普通區(qū)域規(guī)劃只能按平面來(lái)，山地場(chǎng)景會(huì)導(dǎo)致照片內(nèi)物體忽大忽小，偽仿地飛行航線可沿整體地形仿地飛行，兩航點(diǎn)中間的地形變化無(wú)法處理，真仿地航線可實(shí)時(shí)依據(jù)地形變化。圖45二維建模地圖界面圖46二維建模地圖實(shí)際應(yīng)用圖（3）組件編號(hào)根據(jù)建立的場(chǎng)站模型，結(jié)合施工圖及場(chǎng)站實(shí)際施工情況，對(duì)場(chǎng)站內(nèi)的所有組件進(jìn)行自動(dòng)定位及編號(hào)，在系統(tǒng)中建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，方便進(jìn)行故障定位。圖47組件自動(dòng)識(shí)別編號(hào)圖48組件自動(dòng)識(shí)別編號(hào)（4）航線規(guī)劃定可通過(guò)航跡規(guī)劃軟件進(jìn)行手動(dòng)采集航點(diǎn)，將光伏電站數(shù)字地表模型(DSM)導(dǎo)入管控平臺(tái)，選出方陣區(qū)域，自動(dòng)規(guī)劃彷地航線（真仿地航線）。圖49仿地航線示意圖普通區(qū)域規(guī)劃只能按平面來(lái)，山地場(chǎng)景會(huì)導(dǎo)致照片內(nèi)物體忽大忽小，偽仿地飛行航線可沿整體地形仿地飛行，兩航點(diǎn)中間的地形變化無(wú)法處理，真仿地航線可實(shí)時(shí)依據(jù)地形變化。通過(guò)航線規(guī)劃，可實(shí)現(xiàn)：（1）完成光伏航線的自動(dòng)規(guī)劃（2）提前確認(rèn)航線安全圖50自動(dòng)航線示意圖（5）無(wú)人機(jī)巡檢光伏運(yùn)維無(wú)人機(jī)，采用人工智能AI技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法，適用于不同類型的光伏和風(fēng)力電站巡檢。運(yùn)維無(wú)人機(jī)配備高精度紅外及4K可視雙相機(jī)，擁有航點(diǎn)巡航模式，可自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)巡檢航線，無(wú)需飛手，即可實(shí)現(xiàn)一鍵起飛、自動(dòng)巡航/返航功能，運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)光伏組件故障自動(dòng)識(shí)別，采用人工智能AI技術(shù)，通過(guò)RTK雙天線和4G/5G通訊，可支持APP智能控制和云端遠(yuǎn)程管理，基于智能算法和RTK高精度定位系統(tǒng)。有效提升光伏電站發(fā)電量3%-20%。用戶根據(jù)設(shè)備臺(tái)賬及生產(chǎn)、巡檢計(jì)劃等，在管控平臺(tái)上制定各種任務(wù)類型的巡檢計(jì)劃，下發(fā)給指定的機(jī)場(chǎng)。圖51無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程無(wú)人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)主要分為固定機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)、膠囊機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)和航母系統(tǒng)。其中固定機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)布置于固定區(qū)域，以機(jī)場(chǎng)為圓心，巡檢覆蓋半徑區(qū)域內(nèi)的光伏場(chǎng)站；膠囊機(jī)場(chǎng)系統(tǒng)在皮卡上搭載機(jī)場(chǎng)，可支持2架飛機(jī)巡檢，適用于長(zhǎng)距離復(fù)雜路況區(qū)域電站間的移動(dòng)巡檢。（6）智能診斷軟件平臺(tái)功能圖片采集功能熱斑識(shí)別功能：根據(jù)光伏電站紅外照片和可視照片，可自動(dòng)識(shí)別出紅外照片中的熱斑狀態(tài)，并在紅外照片中標(biāo)識(shí)出熱斑位置，識(shí)別精度QUOTE12c㎡大小、溫差10℃的熱斑，軟件自動(dòng)識(shí)別，人工可標(biāo)識(shí)確認(rèn)修改；故障定位功能：熱斑照片信息生成GPS信息列表，智能診斷可識(shí)別出熱斑位置后，并生成GPS信息列表，智能診斷平臺(tái)可以將紅外照片和可視照片一一對(duì)應(yīng)顯示，可導(dǎo)入平板電腦中，方便運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)尋找熱斑位置；云直播功能：提供原廠的云監(jiān)控平臺(tái)，方便業(yè)主遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)o人機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，查看無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)視頻情況，實(shí)現(xiàn)云直播功能；云監(jiān)控平臺(tái)不僅可實(shí)現(xiàn)云直播功能，也可以保存每次的飛行數(shù)據(jù)、電站地圖等信息；智能診斷平臺(tái)可以自動(dòng)生成WORD、PDF等格式的巡檢報(bào)告，內(nèi)容包含但不限于巡檢情況、智能識(shí)別結(jié)果、總結(jié)和建議等內(nèi)容。智能診斷平臺(tái)軟件提供故障診斷結(jié)果和巡檢結(jié)果，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，提供可采用直接通信方式提供或文件格式提供，并按通信協(xié)議具體報(bào)文格式或文件解析詳細(xì)說(shuō)明，滿足區(qū)域集控中心建立一體化智慧運(yùn)營(yíng)平臺(tái)要求。圖片標(biāo)定主要用于對(duì)各巡檢計(jì)劃下所采集數(shù)據(jù)的標(biāo)記管理，支持可見(jiàn)光照片定性標(biāo)記及紅外照片定量標(biāo)記?？蓪?shí)現(xiàn)缺陷設(shè)備類型、缺陷類型、缺陷位置、缺陷內(nèi)容的選擇標(biāo)記，并支持對(duì)紅外照片進(jìn)行測(cè)溫標(biāo)記，滿足作業(yè)人員對(duì)巡檢任務(wù)的精細(xì)化閉環(huán)管理。同時(shí)所標(biāo)記內(nèi)容支撐巡檢報(bào)告、“巡檢數(shù)據(jù)”模塊、相關(guān)巡檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。圖51數(shù)據(jù)標(biāo)記界面圖片位置標(biāo)記圖片標(biāo)定完成后，系統(tǒng)結(jié)合RTK定位信息，依據(jù)電站的高清平面地圖和缺陷圖片內(nèi)的位置信息等，將缺陷圖片附著在高清平面地圖上，標(biāo)注出熱成像圖片中高溫點(diǎn)在整個(gè)電站的位置，同時(shí)保存該缺陷對(duì)應(yīng)的熱紅外和可見(jiàn)光圖像。為后續(xù)人員的維護(hù)和消缺提供精確故障及位置信息。整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工參與，由自動(dòng)完成。整個(gè)巡檢流程結(jié)束之后，地面站可以輸出一份帶有之前所有問(wèn)題標(biāo)記點(diǎn)的地圖，點(diǎn)擊標(biāo)記點(diǎn)可查看該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的可以見(jiàn)圖片與熱成像圖片，利用標(biāo)記地圖就可以定位問(wèn)題光伏板，在整個(gè)光伏電站的位置范圍，便于人工復(fù)查確認(rèn)缺陷、問(wèn)題情況，無(wú)人機(jī)拍攝的每張紅外圖片都有對(duì)應(yīng)的GPS坐標(biāo)，通過(guò)無(wú)人機(jī)智能診斷系統(tǒng)識(shí)別出熱斑位置信息列表，將列表導(dǎo)入平板電腦，可在平板電腦上顯示熱斑位置和運(yùn)維人員的相對(duì)位置，運(yùn)維人員可持GPS采集器和平板電腦及時(shí)定位熱斑并準(zhǔn)確尋找到熱斑。圖52圖片為位置標(biāo)記（7)遠(yuǎn)程直播系統(tǒng)具備直播功能，巡檢視頻可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程直播，第三方的監(jiān)控平臺(tái)只要支持GB/T28181或者eHOME協(xié)議即可接入直播視頻，在監(jiān)控中心即可實(shí)現(xiàn)觀察無(wú)人機(jī)的巡檢視頻。實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)內(nèi)/外部環(huán)境狀況、無(wú)人機(jī)狀態(tài)、巡檢任務(wù)進(jìn)度、今日活躍計(jì)劃、今日活躍人員、活躍設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄。無(wú)人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中實(shí)時(shí)圖傳，通過(guò)控制中心端遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看無(wú)人機(jī)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)視頻。自動(dòng)機(jī)場(chǎng)可支持雙鏈路接管，可靈活地對(duì)飛機(jī)進(jìn)行控制。通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)飛機(jī)或機(jī)場(chǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，應(yīng)對(duì)突發(fā)情況實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接管，接管可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)控制、云臺(tái)控制及飛行動(dòng)作控制。智能診斷系統(tǒng)的結(jié)果直接上傳云端，電站飛行地圖也可上傳云端，資料永不丟失?？蛻艨梢噪S時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單便捷圖53遠(yuǎn)程接管界面（8)巡檢報(bào)告系統(tǒng)根據(jù)無(wú)人機(jī)的飛數(shù)據(jù)，自動(dòng)快速識(shí)別、缺陷分析，一鍵生成缺陷報(bào)告。報(bào)告中會(huì)載明飛行信息、檢測(cè)結(jié)果、巡檢總結(jié)及建議、電量損失分析、故障組件詳情等信息。其中會(huì)詳細(xì)載明異常組件的信息，載明因鳥糞、遮擋、碎裂、二極管故障、掉串、電池片原因引起的故障數(shù)量、定位信息、及推薦的故障解決方案。光伏電站日常巡檢和運(yùn)維工作貫穿于整個(gè)光伏電站生命周期，是保證光伏電站達(dá)到預(yù)期效益的重要手段。隨著光伏電站的發(fā)展，巡檢運(yùn)維工作呈現(xiàn)出“無(wú)人化，智能化，集中化”的發(fā)展方向，在光伏電站巡檢和運(yùn)維活動(dòng)中引入無(wú)人化和智能化已成為光伏電站日常管理工作的重要工作。結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)獲取的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)易出現(xiàn)故障的區(qū)域以及故障周期等等做出判斷。自動(dòng)生成報(bào)告。圖54無(wú)人機(jī)巡檢報(bào)告（9）復(fù)查與消缺系統(tǒng)根據(jù)巡檢結(jié)果，系統(tǒng)指派無(wú)人機(jī)拍照復(fù)查，將診斷結(jié)果下發(fā)到維護(hù)人員移動(dòng)終端，如圖所示。維護(hù)人員，根據(jù)高清平面地圖中標(biāo)記的缺陷位置，去現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查有缺陷問(wèn)題的光伏板。通過(guò)手持熱成像儀器確認(rèn)具體缺陷面板后，復(fù)核缺陷原因，進(jìn)行維修更換。圖55無(wú)人機(jī)巡檢核查數(shù)據(jù)圖56無(wú)人機(jī)巡檢核查數(shù)據(jù)圖57無(wú)人機(jī)巡檢核查數(shù)據(jù)機(jī)器人自動(dòng)巡檢智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)以智能巡檢機(jī)器人為核心，整合機(jī)器人技術(shù)、電力設(shè)備非接觸檢測(cè)技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，專門針對(duì)升壓站環(huán)境所設(shè)計(jì)的智能一體化巡檢系統(tǒng)。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電站全天候、全方位、完全自主的智能巡檢，而且能夠有效降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低電站運(yùn)維成本，提高正常巡檢作業(yè)和管理的自動(dòng)化和智能化水平，為無(wú)人值守光伏電站提供創(chuàng)新型的技術(shù)檢測(cè)手段和全方位的安全保障。采用智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行光伏電站巡檢，既具有人工巡檢的靈活性、智能性，同時(shí)也克服和彌補(bǔ)了人工巡檢存在的一些缺陷和不足，更適應(yīng)智能電站發(fā)展的實(shí)際需求，具有巨大的優(yōu)越性，是智能電站巡檢技術(shù)的發(fā)展方向新能源光伏電站自動(dòng)巡檢系統(tǒng)應(yīng)用于升壓站35KV室、中控室、繼保室（二次設(shè)備間）等，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些區(qū)域的智能化自動(dòng)巡檢。擬計(jì)劃在本項(xiàng)目35kV配電室配備一套輪式巡檢機(jī)器人，在二次艙配備一套輪式巡檢機(jī)器人。圖58輪式機(jī)器人巡檢核查數(shù)據(jù)系統(tǒng)智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)是以智能巡檢機(jī)器人為核心，結(jié)合智能機(jī)器人本地監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，運(yùn)用最新的最先進(jìn)的技術(shù)對(duì)全廠的設(shè)備、儀器儀表進(jìn)行巡檢和讀數(shù)。同時(shí)通過(guò)不斷的自學(xué)習(xí)，提高識(shí)別能力。識(shí)別能力主要包括兩方面(1.電氣設(shè)備、儀器儀表多樣化;2識(shí)別的正確率)。智能巡檢系統(tǒng)由智能巡檢機(jī)器人、智能機(jī)器人本地監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等組成，能夠遙控或自主開(kāi)展巡檢作業(yè)。巡檢機(jī)器人由移動(dòng)載體、通信設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備等組成，采用遙控或全自主運(yùn)行模式，用于設(shè)備巡檢作業(yè)的移動(dòng)巡檢裝置圖59輪式機(jī)器人巡檢核查數(shù)據(jù)系統(tǒng)光伏電站升壓站35KV室、中控室、繼保室（二次設(shè)備間）等一直是電站運(yùn)行管理的可靠性的薄弱環(huán)節(jié)之一，影響設(shè)備運(yùn)行、如浸水導(dǎo)致設(shè)備損壞、配電房設(shè)備被盜等，既容易燒毀設(shè)備，嚴(yán)重影響用戶正常的用電情況，多年來(lái)，由于光伏電站人員配置少、缺乏檢測(cè)手段，一般都只進(jìn)行日常巡視，不能及時(shí)反映運(yùn)行狀況真實(shí)情況，也不能及時(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。紅外攝像頭測(cè)溫：目前光伏升壓站的巡檢方式一般采用傳統(tǒng)的定期人工巡檢方式，隨著光伏電站無(wú)人值班推進(jìn)，不僅加大了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)由于人工巡檢是定期執(zhí)行，對(duì)于一些突發(fā)情況，往往會(huì)錯(cuò)過(guò)最佳的處理時(shí)間，造成嚴(yán)重?fù)p失。采用紅外攝像頭和智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行巡檢，可實(shí)現(xiàn)不間斷地對(duì)配電房進(jìn)行反復(fù)巡檢，并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的連續(xù)、動(dòng)態(tài)采集，確保第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)缺陷和突發(fā)問(wèn)題。圖60紅外攝像投與輪式機(jī)器人紅外儀表讀書巡檢機(jī)器人能在高壓、強(qiáng)磁環(huán)境下自主完成導(dǎo)航定位、充電及巡檢等工作。巡檢機(jī)器人搭載高清可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成像儀等檢測(cè)設(shè)備，能夠完成設(shè)備外觀、開(kāi)關(guān)、儀表、指示燈的智能視頻識(shí)別、電力設(shè)備紅外測(cè)溫、聲音采集、柜體局放檢測(cè)等工作，配合機(jī)器人配套的通信供電系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)等，系統(tǒng)能夠進(jìn)行基于視頻內(nèi)容的自動(dòng)檢索及預(yù)警、自動(dòng)存儲(chǔ)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)分析和自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸，幫助運(yùn)維人員全面掌握變電站設(shè)備的運(yùn)行情況。圖61輪式機(jī)器人戶外巡檢開(kāi)展升壓站自動(dòng)巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用研究，通過(guò)融合自主導(dǎo)航與避障、自主充電等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)升壓站自動(dòng)巡檢紅外測(cè)溫、機(jī)器視覺(jué)識(shí)別等功能。巡檢機(jī)器人采用差分GPS算法輔助定位，結(jié)合高精度光纖陀螺，實(shí)時(shí)獲取位置姿態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)高精度定位要求。巡檢機(jī)器人搭載有標(biāo)準(zhǔn)紅外熱像儀，擁有最高溫十字定位及溫度顯示功能，異常溫度報(bào)警功能，自動(dòng)生成“電器設(shè)備紅外檢測(cè)報(bào)告。機(jī)器人可完成儀表數(shù)值讀取、瓷瓶漏油檢測(cè)、墻角陰水漏水檢測(cè)、指示燈狀態(tài)檢測(cè)及機(jī)柜溫度測(cè)量等功能。巡檢機(jī)器人搭載有拾音器，能夠采集設(shè)備運(yùn)行中發(fā)出的聲音，通過(guò)對(duì)聲音進(jìn)行時(shí)域和頻域的分析，判斷設(shè)備工作狀態(tài)是否正常。升壓站設(shè)備的管理和數(shù)據(jù)調(diào)用只通過(guò)巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人控制子系統(tǒng)、機(jī)器人環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)等內(nèi)容整合成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，向巡檢系統(tǒng)傳送各種信息、信號(hào)，并接收、執(zhí)行中心主站的各種指令，實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能。圖62輪式機(jī)器人室內(nèi)巡檢視頻巡檢是智能巡檢系統(tǒng)的核心功能之一，機(jī)器人通過(guò)自身攜帶的高清可見(jiàn)光攝像機(jī)，完成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備的視頻圖像采集。同時(shí)，可利用高精度圖像識(shí)別算法，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，識(shí)別視頻內(nèi)容，準(zhǔn)確對(duì)各種表計(jì)、指示燈、開(kāi)關(guān)等進(jìn)行識(shí)別，并基于分析結(jié)果判斷設(shè)備運(yùn)行狀況，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警，并自動(dòng)記錄報(bào)警信息。紅外測(cè)溫機(jī)器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行紅外圖像數(shù)據(jù)采集，從中提取設(shè)備的溫度信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的溫度檢測(cè)，并能夠準(zhǔn)確分析各類檢測(cè)點(diǎn)溫度是否異常，發(fā)生異常是自動(dòng)告警。檢測(cè)完成后能夠自動(dòng)生成任務(wù)報(bào)表，方便運(yùn)維人員查看。機(jī)器人自動(dòng)巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有高度的可靠性和安全性，同時(shí)符合ISO/OSI開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的硬件接口應(yīng)采用國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，支持與其它標(biāo)準(zhǔn)硬件、其它網(wǎng)絡(luò)及不同生產(chǎn)商的設(shè)備互聯(lián)?？梢赃_(dá)到信息資源共享。系統(tǒng)所選用的硬件平臺(tái)應(yīng)符合現(xiàn)代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有一定市場(chǎng)銷售規(guī)模的通用化、系列化的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，并有可靠的維修服務(wù)支持，存在有其它替代品的可能。輪式智能巡檢機(jī)器人的基本功能。圖63輪式機(jī)器人圖通信方案模塊化設(shè)計(jì)為適應(yīng)系統(tǒng)多級(jí)監(jiān)控要求，系統(tǒng)的每一個(gè)子系統(tǒng)保持高度的獨(dú)立性。保證每一子系統(tǒng)的性能、安全可靠性及系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放性，并且給客戶在每一個(gè)子系統(tǒng)上提供更多的選擇，使系統(tǒng)具有靈活的多級(jí)組網(wǎng)能力。統(tǒng)一性原則規(guī)范建設(shè)、統(tǒng)一管理，以確保整個(gè)系統(tǒng)的各種軟件、硬件均符合相關(guān)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，保證業(yè)務(wù)、功能、界面、內(nèi)容的高度統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而達(dá)到服務(wù)的規(guī)范化和管理的高效性。統(tǒng)一性原則采用國(guó)際最新的科技成果，從而保證整個(gè)系統(tǒng)在技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，系統(tǒng)在建成后一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)因技術(shù)落后而大規(guī)模調(diào)整，并能夠通過(guò)升級(jí)保持系統(tǒng)的先進(jìn)性，延長(zhǎng)其生命周期，同時(shí)又要保證先進(jìn)的技術(shù)是穩(wěn)定的、成熟的，支持現(xiàn)有的多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。輪式智能巡檢機(jī)器人的基本功能智能儀表識(shí)別通過(guò)機(jī)器人自身攜帶的可見(jiàn)光攝像機(jī)，完成二次設(shè)備屏柜內(nèi)各繼電保護(hù)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)自主開(kāi)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。巡檢機(jī)器人能根據(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。圖64輪式機(jī)器人圖通信方案自主巡檢功能能夠自主完成室內(nèi)的巡檢工作，具有高度自動(dòng)化和智能化的特征。自動(dòng)巡檢的模式主要有：定時(shí)巡檢、例行巡檢、特殊巡檢、單次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)則完成表計(jì)讀數(shù)、電力設(shè)備溫度測(cè)量及環(huán)境監(jiān)測(cè)等巡檢活動(dòng)，同時(shí)支持人工要控巡檢。本功能利用裝配較清晰的攝像頭的機(jī)器人獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)，采用但不限于縮放、模糊等圖像預(yù)處理，獲得多幅預(yù)處理圖像；再通過(guò)目標(biāo)區(qū)域成像信息，提取目標(biāo)區(qū)域的多個(gè)特征，如紋理（LBP）特征、顏色（LUV、HSV）特征、邊緣梯度（采取但不限于HOG）特征等，建立一個(gè)針對(duì)輪廓的分類器（如SVM支持向量機(jī)、樸素貝葉斯、決策樹、深度學(xué)習(xí)或Adaboosting等）。服務(wù)器上搭載了對(duì)拍攝圖片進(jìn)行識(shí)別的功能，當(dāng)前版本可以進(jìn)行識(shí)別的分類有6種。識(shí)別的內(nèi)容要與數(shù)據(jù)庫(kù)的元件進(jìn)行對(duì)應(yīng)，需要現(xiàn)場(chǎng)工程師通過(guò)機(jī)器人識(shí)別標(biāo)定軟件RobotTool進(jìn)行事先標(biāo)定，生成識(shí)別模板。圖65輪式機(jī)器人自主巡檢功能實(shí)時(shí)監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能巡檢機(jī)器人采集的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)可見(jiàn)光視頻、熱成像視頻和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)音頻等信息，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器存儲(chǔ)到磁盤陣列中，并且通過(guò)信息的轉(zhuǎn)發(fā)再下發(fā)到各客戶端，在后臺(tái)管理界面中呈現(xiàn)。機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)攜帶溫濕度傳感器、煙霧傳感器、光照傳感器等，可以監(jiān)測(cè)升壓站溫度、濕度、光照強(qiáng)度、煙霧參數(shù)等實(shí)時(shí)環(huán)境信息，并將信息反饋給系統(tǒng)后臺(tái)。同時(shí)可設(shè)置報(bào)警的限值，包括低溫、高溫報(bào)警限值，濕度報(bào)警限值，煙霧報(bào)警限值，超過(guò)限值后立即聲光報(bào)警以及在后臺(tái)中顯示告警，以防止由于工作人員對(duì)環(huán)境的誤判，造成生命危險(xiǎn)。圖66輪式機(jī)器人環(huán)境監(jiān)測(cè)雙向語(yǔ)音對(duì)講巡檢機(jī)器人系統(tǒng)搭載雙向語(yǔ)音系統(tǒng)，機(jī)器人上安裝有應(yīng)急廣播揚(yáng)聲器和監(jiān)聽(tīng)麥克。用于監(jiān)控中心和現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行雙向?qū)χv，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控指揮。與此同時(shí)，依托綜合管理平臺(tái)，語(yǔ)音數(shù)據(jù)可在電力網(wǎng)上傳輸，不同層級(jí)的監(jiān)控平臺(tái)均可進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，快速高效的形成一套遠(yuǎn)程專家指揮系統(tǒng)。圖67輪式機(jī)器人對(duì)講功能音頻智能采集巡檢機(jī)器人系統(tǒng)搭載有高靈敏度的聲音采集設(shè)備，并隨云臺(tái)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，定向采集二次設(shè)備告警聲音、運(yùn)行聲音及其他音頻信息。系統(tǒng)采用國(guó)際領(lǐng)先的音頻降噪算法和聲音識(shí)別技術(shù)，減輕環(huán)境噪音干擾，增強(qiáng)音頻信息識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后進(jìn)行存儲(chǔ)、播放。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)部署27套工業(yè)收聲裝置，實(shí)施音頻采用，進(jìn)行箱變聲波分析。圖68工業(yè)收聲裝置和輪式機(jī)器人聲紋分析圖69輪式機(jī)器人聲紋分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表輸出監(jiān)控平臺(tái)具備對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、統(tǒng)計(jì)、檢索的功能。監(jiān)控平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的整理與排序，支持excel報(bào)表導(dǎo)出保存。運(yùn)維人員可根據(jù)任務(wù)或監(jiān)控點(diǎn)在監(jiān)控平