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(duì)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(duì)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(shí),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(duì)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(dòng);二是懸掛軌道式巡檢機(jī)器人,沿固定軌道移動(dòng),兩種應(yīng)用方式對(duì)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(duì)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(dòng)安全性過分依賴算法和傳感器,不滿足變電站對(duì)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(huì)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(shí)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(tái)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(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)、軌道總成、升降運(yùn)動(dòng)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(hào)或模擬信號(hào)傳輸給監(jiān)控中心的控制平臺(tái); 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(tái)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(dòng)平臺(tái)
機(jī)器人終端運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)、摩擦輪提供動(dòng)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(dòng)力。
3)升降機(jī)構(gòu)
升降機(jī)構(gòu)以對(duì)稱式的兩根固定升降云臺(tái)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(dòng)時(shí),碰到人或物體時(shí)機(jī)器會(huì)自動(dòng)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(dòng)識(shí)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(gè)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(shí)別算法對(duì)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(dòng)識(shí)別所有的設(shè)備,自動(dòng)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(shí)會(huì)自動(dòng)根據(jù)巡檢結(jié)果調(diào)整其他巡檢任務(wù),自動(dòng)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(dòng)增加該表計(jì)的監(jiān)測次數(shù),而對(duì)于長期不變的表計(jì)自動(dòng)減少監(jiān)測次數(shù)。對(duì)于工作狀態(tài)異常設(shè)備,系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)監(jiān)測
5)異常預(yù)警及聯(lián)動(dòng)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(jí)可發(fā)生報(bào)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(bào)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(shí),系統(tǒng)都應(yīng)進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)工作人員確認(rèn)報(bào)警信息后,系統(tǒng)可以解除相關(guān)報(bào)警。
6)高清視頻巡檢
(1)移動(dòng)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(shí)移動(dòng)視頻監(jiān)控。機(jī)器人同時(shí)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(shí)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(dòng)識(shí)別;
空開狀態(tài)識(shí)別;
旋鈕開關(guān)位置識(shí)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(shí)別:機(jī)器人系統(tǒng)可針對(duì)配電房、開關(guān)室中的土建滲水、地面積水情況進(jìn)行識(shí)別。在正常巡檢情況下,機(jī)器人對(duì)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(dòng)裝罝并讀取監(jiān)控信息。同時(shí)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(dòng)。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(dòng)報(bào)警,同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況啟動(dòng)風(fēng)機(jī),開啟門禁等,實(shí)現(xiàn)配電站所的自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備進(jìn)行聯(lián)調(diào),確保信息實(shí)時(shí)、無誤交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)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(duì)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(duì)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(jià)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)
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