項(xiàng)目背景

目前傳統(tǒng)的配電房、開關(guān)室巡檢方法，主要依靠人工及少量環(huán)境監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)。但是由于配電房、開關(guān)室數(shù)量多，范圍廣，封閉性強(qiáng)，通訊不便，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，將對巡檢人員的人身安全造成極大威脅。

此外，常用的固定式監(jiān)控系統(tǒng)存在著一定范圍的視覺盲點(diǎn), 人工巡檢配合少量環(huán)境監(jiān)控器監(jiān)控的方式容易因監(jiān)測不到位而造成部分設(shè)備缺陷或異常發(fā)展，甚至引發(fā)設(shè)備障礙和故障，影響電網(wǎng)安全供電。

電力公司對于所管轄的配電房、開關(guān)室，例行巡檢每月1次，紅外測溫巡測每月1次，全部依賴于人工巡視作業(yè)。在高負(fù)荷期間和有特殊保供電要求時，須增加巡檢頻次。配電站房配套設(shè)施智能巡檢機(jī)器人

配電室智能化改造 軌道巡檢機(jī)器人及輔助監(jiān)控系統(tǒng)

地面式巡檢機(jī)器人與懸掛軌道式巡檢機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)對比

當(dāng)前發(fā)展階段關(guān)于巡撿機(jī)器人的應(yīng)用方案主要有兩種，一是地面式巡撿機(jī)器人，沿地面自主移動；二是懸掛軌道式巡檢機(jī)器人，沿固定軌道移動，兩種應(yīng)用方式對比如下：

地面式巡檢機(jī)器人與懸掛軌道式巡檢機(jī)器人優(yōu)缺點(diǎn)對比

考慮到配電站房室內(nèi)環(huán)境特點(diǎn)：開關(guān)柜成列整齊排列，巡撿線路固定，鋪設(shè)導(dǎo)軌簡單方便，地面式巡檢機(jī)器人移動安全性過分依賴算法和傳感器，不滿足變電站對巡襝機(jī)器人簡單，有效、安全、穩(wěn)定的要求；另外，由于地面式巡檢機(jī)器人很難調(diào)節(jié)升降高度，如果通過升降機(jī)構(gòu)過度提升高度會導(dǎo)致重心偏高，沒有外物支撐容易傾倒和搖晃。不利于圖像獲取和后續(xù)元素識別，相比較而言，軌道式巡檢機(jī)器人配有升降機(jī)構(gòu)，依托于導(dǎo)軌，可以根據(jù)需要靈活調(diào)整攝像云臺高度。基于以上考慮，采用第二種機(jī)器人方案，即懸掛軌道式自主移動巡檢機(jī)器人。

懸掛軌道式巡檢機(jī)器人

懸掛軌道式巡檢機(jī)器人的組成

室內(nèi)軌道型智能巡檢機(jī)器人主要由控制中心、運(yùn)動機(jī)構(gòu)、軌道總成、升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)以及視、音頻設(shè)備等五大部分組成，所搭載的各類攝像機(jī)、拾音器設(shè)備在采集了相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通道（有線、無線、載波等方式），將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號或模擬信號傳輸給監(jiān)控中心的控制平臺； 支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)或RS485串行通信模式直接控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控平臺的在線控制功能。

1）運(yùn)行軌道

室內(nèi)軌道式智能巡檢機(jī)器人沿著室內(nèi)頂部鋪設(shè)的工字鋁軌道運(yùn)行。機(jī)器人行走導(dǎo)軌選擇在室內(nèi)頂端敷設(shè)軌道，機(jī)器人在軌道上運(yùn)行，不影響下方通道的人員通行。

2）移動平臺

機(jī)器人終端運(yùn)動平臺采用電機(jī)驅(qū)動、摩擦輪提供動力的方式進(jìn)行。摩擦輪與工型軌道接觸，通過自身重力與軌道壓牢，產(chǎn)生較大的摩擦力。摩擦輪材質(zhì)耐磨，且與鋁合金工型軌道面之間有較大的摩擦系數(shù)，以便提供較大的驅(qū)動力。

3）升降機(jī)構(gòu)

升降機(jī)構(gòu)以對稱式的兩根固定升降云臺進(jìn)行升降。升降機(jī)構(gòu)設(shè)置了限位，當(dāng)機(jī)器向下運(yùn)動時，碰到人或物體時機(jī)器會自動停止下降，以此避免發(fā)生機(jī)器撞壞或人體受到傷害。收回狀態(tài)的高度與行程成正比。

4）攝像機(jī)

攝像機(jī)是掛載設(shè)備，可以掛載不同的攝像機(jī)。

軌道巡檢機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)

軌道巡檢機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)

軌道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢

1）視覺導(dǎo)航技術(shù)，自動識別所有表計(jì)

傳統(tǒng)的機(jī)器人巡檢是通過大量的預(yù)置位設(shè)置工作來定位所有的監(jiān)測目標(biāo)，需要大量的運(yùn)維工作才能保證整個系統(tǒng)的有效運(yùn)行。本系統(tǒng)采用的視覺導(dǎo)航技術(shù)，只要系統(tǒng)采用模糊識別算法對現(xiàn)場典型設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，在實(shí)施過程中內(nèi)自動識別所有的設(shè)備，自動定位需要檢測的目標(biāo)，極大的提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

2）柜內(nèi)局部放電監(jiān)測技術(shù)

系統(tǒng)使用機(jī)械臂式局放檢測儀檢測所有開關(guān)柜、配電柜內(nèi)部放電現(xiàn)象，結(jié)合機(jī)器人的行程，可實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜、配電柜全方位的局部放電監(jiān)測。

3）智慧巡檢技術(shù)

系統(tǒng)保證每天一次的全面巡檢任務(wù)，同時會自動根據(jù)巡檢結(jié)果調(diào)整其他巡檢任務(wù)，自動調(diào)整設(shè)備的巡檢頻率。例如：某塊表計(jì)讀數(shù)數(shù)值變化較大，系統(tǒng)自動增加該表計(jì)的監(jiān)測次數(shù)，而對于長期不變的表計(jì)自動減少監(jiān)測次數(shù)。對于工作狀態(tài)異常設(shè)備，系統(tǒng)自動增加巡檢頻率，有效的提高的系統(tǒng)的巡檢效率。

4）室內(nèi)工作環(huán)境自動監(jiān)測

智能機(jī)器人自身攜帶的環(huán)境監(jiān)測模塊、高靈敏度拾音器，具備監(jiān)測配電房、開關(guān)室中O3、CO、CO2、SF6、溫度、濕度、煙霧、環(huán)境噪音、設(shè)備工作噪音等環(huán)境信息。

軌道巡檢機(jī)器人室內(nèi)工作環(huán)境自動監(jiān)測

5）異常預(yù)警及聯(lián)動告警處置

根據(jù)配電房、開關(guān)室的運(yùn)行情況，按不同等級可發(fā)生報警：機(jī)器人本地聲光預(yù)警、監(jiān)控中心聲光預(yù)警。

當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境氣體達(dá)到報警參數(shù)、積水異常，巡檢點(diǎn)設(shè)備發(fā)生異常，通訊系統(tǒng)故障等異常情況時，系統(tǒng)都應(yīng)進(jìn)行報警。當(dāng)工作人員確認(rèn)報警信息后，系統(tǒng)可以解除相關(guān)報警。

6）高清視頻巡檢

（1）移動高清視頻監(jiān)控：1080P高清可見光相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)配電房、開關(guān)室內(nèi)實(shí)時移動視頻監(jiān)控。機(jī)器人同時搭載的高亮紅外探照燈補(bǔ)光，以實(shí)現(xiàn)有效照明。

（2）系統(tǒng)完成如下表計(jì)的識別：

電壓表、電流表等表計(jì)指示；

SF6氣體壓力等表計(jì)指示；

開關(guān)、接地刀閘、貯能狀態(tài)等機(jī)械位置及電氣指示檢測；

狀態(tài)指示燈自動識別；

空開狀態(tài)識別；

旋鈕開關(guān)位置識別；

保護(hù)壓板位置判斷；

運(yùn)行人員遠(yuǎn)程操作機(jī)器人監(jiān)督現(xiàn)場人員操作及施工

（3）漏水與積水識別：機(jī)器人系統(tǒng)可針對配電房、開關(guān)室中的土建滲水、地面積水情況進(jìn)行識別。在正常巡檢情況下，機(jī)器人對特定的滲水泄漏點(diǎn)進(jìn)行檢測；常規(guī)行進(jìn)過程中，可采用掃描的方式進(jìn)行滲水漏水檢測。

配電室智能化改造 軌道巡檢機(jī)器人及輔助控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果

軌道巡檢機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)在距離這些設(shè)備一定范圍內(nèi)啟動裝罝并讀取監(jiān)控信息。同時增加HT500變配電綜合監(jiān)控裝置，將其連入配電室配套設(shè)施軌道巡檢機(jī)器人及輔助監(jiān)控系統(tǒng)，統(tǒng)一處理分析采集，實(shí)現(xiàn)與門禁、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的聯(lián)動。當(dāng)系統(tǒng)判定存在環(huán)境溫濕度異常、有毒氣體含量過高、非法入侵以及柜體運(yùn)行異常后，系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)的指令判斷異常，發(fā)出自動報警，同時根據(jù)實(shí)際情況啟動風(fēng)機(jī)，開啟門禁等，實(shí)現(xiàn)配電站所的自動化、髙效化管理。

根據(jù)設(shè)備巡檢需求，與智能化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵、門禁等自動化設(shè)備進(jìn)行聯(lián)調(diào)，確保信息實(shí)時、無誤交互，實(shí)現(xiàn)對整個站房空間的無人化、智能化管理。

實(shí)際驗(yàn)證顯示本套系統(tǒng)能夠很好的進(jìn)行基層配電站所的日常巡檢工作，實(shí)現(xiàn)日常對配電站所的相關(guān)環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)測、異常告警等功能，達(dá)到目的。雖然智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)先期投入相對較高，但是較短周期內(nèi)其能夠體現(xiàn)出更高的經(jīng)濟(jì)價值，有利于企業(yè)生產(chǎn)成本的節(jié)約。

配電室智能化改造 智能巡檢機(jī)器人及輔助控制系統(tǒng)