一、機器人巡檢與固定攝像頭巡檢的對比
目前人工巡檢工作主要以查看表計,設備狀態異常為主,從視覺檢測功能來看,機器人和云臺攝像頭都能實現現場數據采集,但從效果和配置科學性來看,云臺攝像頭適合一兩面柜子在一個單獨的區間,如果一兩排柜子都要檢測,現場需要配置的攝像頭則過多,且攝像頭不具備上下升降的功能,數據表記讀取可能會有失誤。如果采用機器人,依靠機器人多自由度的運動優勢,則可以實現正對被測表記進行精確檢測的目的。同時,機器人具備局放/紅外等攝像頭不具備的功能。
序號
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對比項
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固定攝像頭
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機器人
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備注
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1
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部署方式
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壁掛或吊頂安裝
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鋪設軌道安裝
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2
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供電
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AC24V供電
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DC24V供電
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3
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功能
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可見光視覺識別
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可見光視覺識別,紅外熱成像測溫,超聲波+地電波局放檢測,溫濕度檢測,噪音檢測(支持選配)
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4
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應用場景
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主變,GIS室等檢測點分散但是重要的設備區域
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開關柜數量較多,排列整齊的設備區域
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5
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特點
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有針對性檢測,靈活方便
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開關柜等設備區域標準化建設,功能全面,一機一室,后期可拓展性強
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二、配電站室智能巡檢機器人系統架構
配電站室智能巡檢機器人系統主要由四大部分組成:終端層、網絡層、算法層和平臺層:
終端層:采用軌道式巡檢機器人,用于執行設定任務,監測設備狀運行態并反饋相關信息;
網絡層:提供整體的網絡通信,支持WIFI/4G/5G傳輸;
AI算法層:提供算法支撐,對巡檢機器人采集的數據進行智能識別,
平臺層:數據通過通信網絡將巡檢數據傳至平臺層,并且平臺數據支持和站內其他系統進行數據交互,實現需要數據接入,進行綜合分析研判。

三、配電站室智能巡檢機器人介紹
軌道式巡檢機器人,采用自主或遙控方式,替代人工對開關柜運行狀態進行監測,并實時監測站內環境重要指標數據,建立統一的監測平臺和監測數據的共享。采用智能化的數據處理,可以對巡檢數據進行對比和趨勢分析,及時發現配電站室里面的設備和環境中存在的事故隱患和故障先兆,提高配電室的數字化程度和全方位監測的自動化水平,確保設備安全可靠運行,提升巡檢管理水平以及巡檢過程的可控性。

軌道式巡檢機器人本體由幾個部分組成:運行軌道、運動機構和儀器艙。
運行軌道:機器人的行走和供電載體。首先根據現場需求設計運行軌道,方便機器人在軌道上按照指定路徑行走。同時,在軌道上鋪設滑觸線為機器人供電。
運動機構:其通過內部橫向運動控制系統可以在固定軌道上橫向運動,采用激光條碼定位技術實現設備的精準定位。縱向運動系統可控制機器人儀器艙通過碳纖維伸縮縱向運動,采用編碼器定位技術實現精度的縱向定位,從而實現巡檢機器人儀器艙對開關柜自上而下的全覆蓋巡視。
儀器艙:對開關柜運行狀態數據采集和數據分析,其中包括視頻監控、局放監測、紅外測溫、環境監測等。
四、配電站室智能巡檢機器人功能介紹
4.1運動功能
機器人為了完成對配電站室內所有區域的開關柜體檢測,可通過預設的機器人運行路徑規劃巡檢邏輯和任務,實現機器人自主定位運動,采用激光掃碼定位技術,通過公司自主研發驗證的核心算法進行規劃,保障運行的平滑性和重復定位精度。
4.2日常例行巡檢
例行巡檢是配電室日常運維工作中最常見的工作。內容包括設備的外觀檢查、聲音判斷、油位和各類表計檢查、紅外測溫、開關閘刀狀態判斷、局放檢測等。
4.3表計抄錄
巡檢機器人可以自動完成配電站室內表計數據的讀取工作,并將結果自動生成巡視報表。它通過自身搭載的高清可見光攝像機,配合全向旋轉云臺實時捕捉變電所內表計設備的高清圖像,采用智能識別技術對圖像數據進行算法處理,可實現全天候對配電站室內指針類、數字類、行程類、分合指示類等所有表計的自動識別功能,表計的讀數精度與人工相比誤差不超過3%。

4.4局放檢測(選配)
當開關柜本地中如出現絕緣條件不能滿足運行要求時,將會出現局部放電情況,局部放電在開關柜內發現生不易被發現,如設備長期存在局部放電時,將對柜體的絕緣狀態和運維人員的安全帶來較大的隱患。因此,在高壓設備中,由于局部放電引起的設備故障較多。

4.5紅外測溫
機器人紅外普測,是通過預先設置多個檢測點,隨時由運維人員設置紅外普測任務,對全站設備進行整體性掃描式溫度采集,并有效避免區域設備被遺漏。同時對存在重要或緊急缺陷的設備進行定期的監視。智能巡檢機器人將每日保存測溫照片,跟蹤數據發展變化,形成報表,如發現明顯突變的情況,運維人員將收到提示信息進行人工核對。

4.6報表統計
巡檢機器人可對設備進行自動跟蹤、實時監控。運維人員遠方通過客戶端選擇相應設備,設置巡檢任務,選擇相應周期進行跟蹤重復巡視。或控制機器人定點全天監視,來實現運行設備的數據實時采集,減輕運維人員工作量。

五、配電站室智能巡檢機器人安裝
根據現場勘測設計出導軌安裝的平面圖,尺寸長度,選擇好需要安裝吊掛件的數量和位置,測量下頂部到地面的高度,計算出需要吊掛件的長度,確保導軌安全平穩。導軌需要按照現場開關柜的總長來確定長度,正常開始標準的每段長度是3米(可以互相連接)。按照之前考察的現場條件確定需要的材料,檢查安裝時候提供的所有材料,確保材料沒問題。
- 按照之前考察的,和圖紙上提供的位置安裝吊掛件。
- 在依次將導軌安裝到吊掛件上面固定,同時在安裝之前確定孔位并打孔。
- 靠導軌的最下面張貼條形碼,確保條形碼水平整齊。
- 貼好條形碼后安裝滑觸線。
- 安裝穩壓電源模塊并接入電源。
站室施工工量統計
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序號
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流程步驟
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工作內容
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人員
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實施時間
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備注
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1
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材料進站
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準備施工材料并進站。
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2
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1天
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施工隊
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2
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軌道安裝
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開關室內的軌道基礎設施安裝
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5
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3天
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施工隊
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3
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機器人調試
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機器人任務點調試、試運行。
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1
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3天
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廠家調試
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4
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平臺調試
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無人值守巡檢系統調試。
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2
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1天
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廠家調試
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六、配電站室智能巡檢機器人方案價值
智慧變電站室內無人值守系統在各變電站場景推廣使用后,能有效提高工作效率,降低工作成本,加強作業安全性,并具有可觀的經濟效益.
6.1 業務提升
(1)提升業務效率
提升感知準確性,改善業務運作效率,優化業務和決策過程。
(2)創造業務價值
人機協作,超越人類感知,使能價值轉化。
(3)降低綜合成本
機器換人,極致標準化實時預測,提升準確性,解放人力專注業務決策。
6.2效益提升
比較項
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傳統巡檢
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全自主智能巡檢
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巡檢內容
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觀察整體環境、重要表計查看和異常記錄、空氣異味、運行噪聲
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所有表計智能識別、開關狀態檢測和關聯測點分析、設備溫度檢測、局部放電檢測、以及環境監測
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報表展示
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人工觀察和必要時記錄
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后臺自動生成報表
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及時反應能力
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無法及時處理情況
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及時反應并告警
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實時反饋
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無法實時反饋
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可實時查看現場情況和圖像
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數據分析
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/
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異常匯總、統計、分析
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預測預警
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/
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基于時間的故障趨勢預警,多維度數據的研判。
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巡檢效率
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巡檢數據受人工影響較大(熟悉程度、業務水平、工作經驗、態度、責任心和精神狀態)
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客觀性強、一致性高
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