項目背景

目前傳統(tǒng)的配電房、開關室巡檢方法，主要依靠人工及少量環(huán)境監(jiān)控器實現(xiàn)。但是由于配電房、開關室數量多，范圍廣，封閉性強，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, 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備缺陷或異常發(fā)展，甚至引發(fā)設備障礙和故障，影響電網安全供電。

電力公司對于所管轄的配電房、開關室，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。配電站房配套設施智能巡檢機器人

配電室智能化改造 軌道巡檢機器人及輔助監(jiān)控系統(tǒng)

地面式巡檢機器人與懸掛軌道式巡檢機器人優(yōu)缺點對比

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

地面式巡檢機器人與懸掛軌道式巡檢機器人優(yōu)缺點對比

考慮到配電站房室內環(huán)境特點：開關柜成列整齊排列，巡撿線路固定，鋪設導軌簡單方便，地面式巡檢機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器人簡單，有效、安全、穩(wěn)定的要求；另外，由于地面式巡檢機器人很難調節(jié)升降高度，如果通過升降機構過度提升高度會導致重心偏高，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，軌道式巡檢機器人配有升降機構，依托于導軌，可以根據需要靈活調整攝像云臺高度。基于以上考慮，采用第二種機器人方案，即懸掛軌道式自主移動巡檢機器人。

懸掛軌道式巡檢機器人

懸掛軌道式巡檢機器人的組成

室內軌道型智能巡檢機器人主要由控制中心、運動機構、軌道總成、升降運動機構以及視、音頻設備等五大部分組成，所搭載的各類攝像機、拾音器設備在采集了相應的數據后，通過系統(tǒng)的數據傳輸通道（有線、無線、載波等方式），將網絡數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網絡或RS485串行通信模式直接控制，實現(xiàn)監(jiān)控平臺的在線控制功能。

1）運行軌道

室內軌道式智能巡檢機器人沿著室內頂部鋪設的工字鋁軌道運行。機器人行走導軌選擇在室內頂端敷設軌道，機器人在軌道上運行，不影響下方通道的人員通行。

2）移動平臺

機器人終端運動平臺采用電機驅動、摩擦輪提供動力的方式進行。摩擦輪與工型軌道接觸，通過自身重力與軌道壓牢，產生較大的摩擦力。摩擦輪材質耐磨，且與鋁合金工型軌道面之間有較大的摩擦系數，以便提供較大的驅動力。

3）升降機構

升降機構以對稱式的兩根固定升降云臺進行升降。升降機構設置了限位，當機器向下運動時，碰到人或物體時機器會自動停止下降，以此避免發(fā)生機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

攝像機是掛載設備，可以掛載不同的攝像機。

軌道巡檢機器人的技術參數

軌道巡檢機器人的技術參數

軌道巡檢機器人系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢

1）視覺導航技術，自動識別所有表計

傳統(tǒng)的機器人巡檢是通過大量的預置位設置工作來定位所有的監(jiān)測目標，需要大量的運維工作才能保證整個系統(tǒng)的有效運行。本系統(tǒng)采用的視覺導航技術，只要系統(tǒng)采用模糊識別算法對現(xiàn)場典型設備進行學習，在實施過程中內自動識別所有的設備，自動定位需要檢測的目標，極大的提高系統(tǒng)運行效率。

2）柜內局部放電監(jiān)測技術

系統(tǒng)使用機械臂式局放檢測儀檢測所有開關柜、配電柜內部放電現(xiàn)象，結合機器人的行程，可實現(xiàn)開關柜、配電柜全方位的局部放電監(jiān)測。

3）智慧巡檢技術

系統(tǒng)保證每天一次的全面巡檢任務，同時會自動根據巡檢結果調整其他巡檢任務，自動調整設備的巡檢頻率。例如：某塊表計讀數數值變化較大，系統(tǒng)自動增加該表計的監(jiān)測次數，而對于長期不變的表計自動減少監(jiān)測次數。對于工作狀態(tài)異常設備，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）室內工作環(huán)境自動監(jiān)測

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

軌道巡檢機器人室內工作環(huán)境自動監(jiān)測

5）異常預警及聯(lián)動告警處置

根據配電房、開關室的運行情況，按不同等級可發(fā)生報警：機器人本地聲光預警、監(jiān)控中心聲光預警。

當出現(xiàn)環(huán)境氣體達到報警參數、積水異常，巡檢點設備發(fā)生異常，通訊系統(tǒng)故障等異常情況時，系統(tǒng)都應進行報警。當工作人員確認報警信息后，系統(tǒng)可以解除相關報警。

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，可實現(xiàn)配電房、開關室內實時移動視頻監(jiān)控。機器人同時搭載的高亮紅外探照燈補光，以實現(xiàn)有效照明。

（2）系統(tǒng)完成如下表計的識別：

電壓表、電流表等表計指示；

SF6氣體壓力等表計指示；

開關、接地刀閘、貯能狀態(tài)等機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；

旋鈕開關位置識別；

保護壓板位置判斷；

運行人員遠程操作機器人監(jiān)督現(xiàn)場人員操作及施工

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

配電室智能化改造 軌道巡檢機器人及輔助控制系統(tǒng)的應用效果

軌道巡檢機器人能夠實現(xiàn)在距離這些設備一定范圍內啟動裝罝并讀取監(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施軌道巡檢機器人及輔助監(jiān)控系統(tǒng)，統(tǒng)一處理分析采集，實現(xiàn)與門禁、空調、風機、水泵等設備的聯(lián)動。當系統(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行異常后，系統(tǒng)根據相關的指令判斷異常，發(fā)出自動報警，同時根據實際情況啟動風機，開啟門禁等，實現(xiàn)配電站所的自動化、髙效化管理。

根據設備巡檢需求，與智能化環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，空調、風機、水泵、門禁等自動化設備進行聯(lián)調，確保信息實時、無誤交互，實現(xiàn)對整個站房空間的無人化、智能化管理。

實際驗證顯示本套系統(tǒng)能夠很好的進行基層配電站所的日常巡檢工作，實現(xiàn)日常對配電站所的相關環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)測、異常告警等功能，達到目的。雖然智能巡檢機器人系統(tǒng)先期投入相對較高，但是較短周期內其能夠體現(xiàn)出更高的經濟價值，有利于企業(yè)生產成本的節(jié)約。

配電室智能化改造 智能巡檢機器人及輔助控制系統(tǒng)