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應(yīng)用案例

傳統(tǒng)的配電室人工巡檢方式存在耗時(shí)費(fèi)力、實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)，正在被智能巡檢機(jī)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(jī)器人實(shí)現(xiàn)配電室24小時(shí)、多方位、自主智能巡檢和監(jiān)控，有效降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了正常巡檢作業(yè)和管理的自動(dòng)化和智能化水平，為智慧電廠提供創(chuàng)新型的技術(shù)檢測(cè)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(yùn)行人員日常勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作質(zhì)量和效率，保障配電室內(nèi)安全運(yùn)行，陜西陜焦化工有限公司采用一臺(tái)軌道式智能巡檢機(jī)器人代替人工巡檢，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷巡檢。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

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

1.1 巡檢機(jī)器人

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

1.2 軌道

機(jī)器人軌道采用工字型高強(qiáng)度鋁合金型材，表面經(jīng)陽(yáng)極氧化處理，具備高抗腐蝕和較強(qiáng)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(guò)專用的吊裝結(jié)構(gòu)懸掛于配電室頂部。

1.3監(jiān)控平臺(tái)

監(jiān)控平臺(tái)是機(jī)器人任務(wù)分配的可視化智能調(diào)度平臺(tái)，主要完成機(jī)器人的集中監(jiān)控、任務(wù)配置、數(shù)據(jù)分析和報(bào)警等功能。主要包含機(jī)器人管理模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、任務(wù)管理模塊、巡檢結(jié)果確認(rèn)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(hù)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(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工巡檢的“看”“聽”“嗅”“觸”，對(duì)配電室設(shè)備、環(huán)境等進(jìn)行不間斷巡檢。主要功能和特點(diǎn)如下：

2.1 移動(dòng)高清視頻監(jiān)控

軌道式巡檢機(jī)器人安裝360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)球型云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多方位巡檢監(jiān)控。搭載1080P高清可見光相機(jī)，實(shí)現(xiàn)配電室內(nèi)實(shí)時(shí)移動(dòng)視頻監(jiān)控。

2.2 設(shè)備狀態(tài)識(shí)別功能

智能巡檢機(jī)器人采用視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)典型設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實(shí)施過(guò)程中軌道機(jī)器人可自動(dòng)移動(dòng)到位置，控制云臺(tái)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拍攝區(qū)域內(nèi)各種表計(jì)設(shè)備照片，并將采集到的信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺睾笈_(tái)服務(wù)器，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)圖像信息，識(shí)別表計(jì)讀數(shù)，并記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)表計(jì)數(shù)據(jù)沖超過(guò)預(yù)設(shè)的報(bào)警值時(shí)，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)預(yù)警并反饋位置，運(yùn)維人員及時(shí)進(jìn)行搶修。

2.3 紅外測(cè)溫檢監(jiān)測(cè)

智能巡檢機(jī)器人搭載紅外熱成像儀，控制云臺(tái)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，拍攝配電室內(nèi)各種設(shè)備紅外熱成像圖譜。自動(dòng)巡檢過(guò)程中，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)溫度超限節(jié)點(diǎn)和設(shè)備，依照行業(yè)規(guī)范對(duì)巡檢設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，對(duì)缺陷或故障進(jìn)行自動(dòng)分析判斷，并預(yù)警。

2.4 監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度與濕度

軌道式機(jī)器人配備有*的溫濕度傳感器，溫度測(cè)溫范圍為-20℃～60℃，濕度測(cè)量范圍為0～99%RH。機(jī)器人對(duì)配電室局部位置或全線的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，生成溫濕度變化趨勢(shì)圖，根據(jù)局部溫濕度變化情況進(jìn)行按需巡檢。

2.5 自動(dòng)巡檢功能

軌道式機(jī)器人提供多種方式的自動(dòng)巡檢計(jì)劃和方案，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)每天多次的對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的巡檢、自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)輸出報(bào)表等功能，減少人員到現(xiàn)場(chǎng)巡視次數(shù)，提高運(yùn)行人員工作效率，有效降低運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度。

2.6 可燃、有毒有害氣體檢測(cè)

智能巡檢機(jī)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(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣體濃度和煙霧，當(dāng)濃度不在安全范圍內(nèi)時(shí)在本地和遠(yuǎn)程中心管理平臺(tái)進(jìn)行聲光報(bào)警。

2.7 語(yǔ)音對(duì)講及現(xiàn)場(chǎng)指揮功能

巡檢機(jī)器人具有雙向語(yǔ)音對(duì)講功能，運(yùn)行人員遠(yuǎn)程操作機(jī)器人監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)人員操作及施工，是定期檢修的有效工具。

3 機(jī)器人工作模式

巡檢機(jī)器人系統(tǒng)工作模式應(yīng)具自動(dòng)巡檢、遙控巡檢、特殊巡檢以及在異常情況下通過(guò)與其他系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控指揮模式。

（1）自動(dòng)巡檢模式

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

（2）遙控巡檢模式

支持機(jī)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。可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，監(jiān)控中心操作人員可以手動(dòng)控制機(jī)器人到達(dá)位置進(jìn)行作業(yè)。

尤其對(duì)于在機(jī)器人自主巡檢過(guò)程中如檢測(cè)到設(shè)備、環(huán)境狀態(tài)異常并向運(yùn)維人員告警時(shí)，運(yùn)維人員可以在及時(shí)操控機(jī)器人快速到達(dá)異常設(shè)備位置，及時(shí)對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行查看并核實(shí)報(bào)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(dòng)巡檢、遙控巡檢的補(bǔ)充方式，針對(duì)支線及其它設(shè)備區(qū)內(nèi)需要重點(diǎn)關(guān)注的巡檢對(duì)象、巡檢點(diǎn)針對(duì)性設(shè)置巡檢任務(wù)。

對(duì)區(qū)域內(nèi)需進(jìn)行非定時(shí)、特別關(guān)注的設(shè)備類型及巡檢點(diǎn)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(duì)環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，為確保設(shè)備、人員安全提供保障。

（4）系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)工作模式

通過(guò)將巡檢機(jī)器人系統(tǒng)與配電房、開關(guān)室內(nèi)部其他系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，在特殊情況下人員不能及時(shí)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由巡檢機(jī)器人系統(tǒng)直接控制現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行作業(yè)；或由巡檢機(jī)器人系統(tǒng)提供輔助聲光信息，聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行操作等。

4 結(jié)語(yǔ)

配電室智能巡檢系統(tǒng)以電科恒鈦智能巡檢機(jī)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(shí)也克服和彌補(bǔ)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(shí)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。