應(yīng)用案例

傳統(tǒng)的配電室人工巡檢方式存在耗時費力、實時性差的缺點，正在被智能巡檢機器人替代。陜西陜焦化工有限公司36kV變電站采用軌道式智能巡檢機器人實現(xiàn)配電室24小時、多方位、自主智能巡檢和監(jiān)控，有效降低了勞動強度，提高了正常巡檢作業(yè)和管理的自動化和智能化水平，為智慧電廠提供創(chuàng)新型的技術(shù)檢測手段和多方位的安全保障。

陜西陜焦化工有限公司配電室，中間布置兩排高低壓成套配電柜。為了減少運行人員日常勞動強度，提高工作質(zhì)量和效率，保障配電室內(nèi)安全運行，陜西陜焦化工有限公司采用一臺軌道式智能巡檢機器人代替人工巡檢，實現(xiàn)24小時不間斷巡檢。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

配電室軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)主要由巡檢機器人、軌道、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺組成。

1.1 巡檢機器人

軌道式巡檢機器人是整個巡檢系統(tǒng)的核心組成部分，機器人本體搭載360°雙光云臺、紅外熱像儀、超聲傳感器、氣體傳感器、環(huán)境監(jiān)測等傳感器。前端為帶伸縮可見光攝像機，通過伸縮桿伸縮可見監(jiān)測配電柜底部設(shè)備狀態(tài)，后端為紅外熱像儀，可以檢測配電柜設(shè)備溫度信息。

1.2 軌道

機器人軌道采用工字型高強度鋁合金型材，表面經(jīng)陽極氧化處理，具備高抗腐蝕和較強的耐磨損性能。在配電室兩排配電柜之間從屋頂?shù)跹b軌道，工字型軌道通過專用的吊裝結(jié)構(gòu)懸掛于配電室頂部。

1.3監(jiān)控平臺

監(jiān)控平臺是機器人任務(wù)分配的可視化智能調(diào)度平臺，主要完成機器人的集中監(jiān)控、任務(wù)配置、數(shù)據(jù)分析和報警等功能。主要包含機器人管理模塊、實時監(jiān)控模塊、任務(wù)管理模塊、巡檢結(jié)果確認模塊、巡檢結(jié)果分析模塊、用戶管理模塊、系統(tǒng)調(diào)試維護模塊和通訊接口模塊。

2 主要功能

配電室軌道式智能巡檢機器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工巡檢的“看"“聽"“嗅"“觸"，對配電室設(shè)備、環(huán)境等進行不間斷巡檢。主要功能和特點如下：

2.1 移動高清視頻監(jiān)控

軌道式巡檢機器人安裝360°連續(xù)轉(zhuǎn)動球型云臺，實現(xiàn)多方位巡檢監(jiān)控。搭載1080P高清可見光相機，實現(xiàn)配電室內(nèi)實時移動視頻監(jiān)控。

2.2 設(shè)備狀態(tài)識別功能

智能巡檢機器人采用視覺導(dǎo)航技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法對現(xiàn)場典型設(shè)備進行學(xué)習(xí)。在實施過程中軌道機器人可自動移動到位置，控制云臺自由轉(zhuǎn)動，拍攝區(qū)域內(nèi)各種表計設(shè)備照片，并將采集到的信息實時傳輸?shù)街骺睾笈_服務(wù)器，系統(tǒng)自動根據(jù)圖像信息，識別表計讀數(shù)，并記錄在數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)表計數(shù)據(jù)沖超過預(yù)設(shè)的報警值時，進行聯(lián)動預(yù)警并反饋位置，運維人員及時進行搶修。

2.3 紅外測溫檢監(jiān)測

智能巡檢機器人搭載紅外熱成像儀，控制云臺自由轉(zhuǎn)動，拍攝配電室內(nèi)各種設(shè)備紅外熱成像圖譜。自動巡檢過程中，自動發(fā)現(xiàn)溫度超限節(jié)點和設(shè)備，依照行業(yè)規(guī)范對巡檢設(shè)備進行溫度檢測，對缺陷或故障進行自動分析判斷，并預(yù)警。

2.4 監(jiān)測環(huán)境溫度與濕度

軌道式機器人配備有*的溫濕度傳感器，溫度測溫范圍為-20℃～60℃，濕度測量范圍為0～99%RH。機器人對配電室局部位置或全線的溫濕度進行實時監(jiān)測，生成溫濕度變化趨勢圖，根據(jù)局部溫濕度變化情況進行按需巡檢。

2.5 自動巡檢功能

軌道式機器人提供多種方式的自動巡檢計劃和方案，實現(xiàn)自動化運行，實現(xiàn)每天多次的對設(shè)備工作狀態(tài)的巡檢、自動預(yù)警、自動輸出報表等功能，減少人員到現(xiàn)場巡視次數(shù)，提高運行人員工作效率，有效降低運行人員的工作強度。

2.6 可燃、有毒有害氣體檢測

智能巡檢機器人搭載多種氣體傳感器，采用線性模擬電壓輸出，經(jīng)DSP內(nèi)置高精度ADC進行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，實時監(jiān)測氣體濃度和煙霧，當(dāng)濃度不在安全范圍內(nèi)時在本地和遠程中心管理平臺進行聲光報警。

2.7 語音對講及現(xiàn)場指揮功能

巡檢機器人具有雙向語音對講功能，運行人員遠程操作機器人監(jiān)督現(xiàn)場人員操作及施工，是定期檢修的有效工具。

3 機器人工作模式

巡檢機器人系統(tǒng)工作模式應(yīng)具自動巡檢、遙控巡檢、特殊巡檢以及在異常情況下通過與其他系統(tǒng)設(shè)備進行聯(lián)動的遠程監(jiān)控指揮模式。

（1）自動巡檢模式

自動例行巡檢是巡檢機器人按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑自動巡視方式，是在配電房、開關(guān)室內(nèi)日常運維工作中常見的應(yīng)用模式，將巡檢數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)骄C合管理平臺保存，生成檢測分析報告

（2）遙控巡檢模式

支持機器人多目標(biāo)位置的人工遙控巡行，支持人工多種速度遙控模式的巡檢工作方式?？筛鶕?jù)現(xiàn)場的運行情況，監(jiān)控中心操作人員可以手動控制機器人到達位置進行作業(yè)。

尤其對于在機器人自主巡檢過程中如檢測到設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)異常并向運維人員告警時，運維人員可以在及時操控機器人快速到達異常設(shè)備位置，及時對異常設(shè)備進行查看并核實報警信息，以便迅速制定響應(yīng)策略。

（3）特殊巡檢模式

特殊巡檢模式為自動巡檢、遙控巡檢的補充方式，針對支線及其它設(shè)備區(qū)內(nèi)需要重點關(guān)注的巡檢對象、巡檢點針對性設(shè)置巡檢任務(wù)。

對區(qū)域內(nèi)需進行非定時、特別關(guān)注的設(shè)備類型及巡檢點類型，例如接頭、接地線等設(shè)備設(shè)施，專門設(shè)定巡檢任務(wù)；或在配電房、開關(guān)室內(nèi)部檢修工作或其他作業(yè)開始前，設(shè)定專門任務(wù)對環(huán)境、設(shè)備運行狀態(tài)進行確認，為確保設(shè)備、人員安全提供保障。

（4）系統(tǒng)聯(lián)動工作模式

通過將巡檢機器人系統(tǒng)與配電房、開關(guān)室內(nèi)部其他系統(tǒng)自動設(shè)備進行對接，在特殊情況下人員不能及時進入現(xiàn)場時，由巡檢機器人系統(tǒng)直接控制現(xiàn)場自動設(shè)備進行作業(yè)；或由巡檢機器人系統(tǒng)提供輔助聲光信息，聯(lián)動系統(tǒng)根據(jù)遠程現(xiàn)場信息進行操作等。

4 結(jié)語

配電室智能巡檢系統(tǒng)以電科恒鈦智能巡檢機器人及輔控系統(tǒng)為核心，融合多種技術(shù)，既具有人工巡檢的靈活性、智能性，同時也克服和彌補了人工巡檢存在的一些缺陷和不足，更適應(yīng)智慧電廠發(fā)展的實際需求，是智能巡檢技術(shù)的發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。