項目背景

目前傳統的配電房、開關室巡檢方法，主要依靠人工及少量環境監控器實現。但是由于配電房、開關室數量多，范圍廣，封閉性強，通訊不便，一旦出現突發事故，將對巡檢人員的人身安全造成極大威脅。

此外，常用的固定式監控系統存在著一定范圍的視覺盲點, 人工巡檢配合少量環境監控器監控的方式容易因監測不到位而造成部分設備缺陷或異常發展，甚至引發設備障礙和故障，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。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控系統

地面式巡檢機器人與懸掛軌道式巡檢機器人優缺點對比

當前發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缺點對比

考慮到配電站房室內環境特點：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、穩定的要求；另外，由于地面式巡檢機器人很難調節升降高度，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，實現監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，以此避免發生機器撞壞或人體受到傷害。收回狀態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的特點和優勢

1）視覺導航技術，自動識別所有表計

傳統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測目標，需要大量的運維工作才能保證整個系統的有效運行。本系統采用的視覺導航技術，只要系統采用模糊識別算法對現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，極大的提高系統運行效率。

2）柜內局部放電監測技術

系統使用機械臂式局放檢測儀檢測所有開關柜、配電柜內部放電現象，結合機器人的行程，可實現開關柜、配電柜全方位的局部放電監測。

3）智慧巡檢技術

系統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，系統自動增加該表計的監測次數，而對于長期不變的表計自動減少監測次數。對于工作狀態異常設備，系統自動增加巡檢頻率，有效的提高的系統的巡檢效率。

4）室內工作環境自動監測

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

軌道巡檢機器人室內工作環境自動監測

5）異常預警及聯動告警處置

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

當出現環境氣體達到報警參數、積水異常，巡檢點設備發生異常，通訊系統故障等異常情況時，系統都應進行報警。當工作人員確認報警信息后，系統可以解除相關報警。

6）高清視頻巡檢

（1）移動高清視頻監控：1080P高清可見光相機，可實現配電房、開關室內實時移動視頻監控。機器人同時搭載的高亮紅外探照燈補光，以實現有效照明。

（2）系統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、貯能狀態等機械位置及電氣指示檢測；

狀態指示燈自動識別；

空開狀態識別；

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督現場人員操作及施工

（3）漏水與積水識別：機器人系統可針對配電房、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的應用效果

軌道巡檢機器人能夠實現在距離這些設備一定范圍內啟動裝罝并讀取監控信息。同時增加HT500變配電綜合監控裝置，將其連入配電室配套設施軌道巡檢機器人及輔助監控系統，統一處理分析采集，實現與門禁、空調、風機、水泵等設備的聯動。當系統判定存在環境溫濕度異常、有毒氣體含量過高、非法入侵以及柜體運行異常后，系統根據相關的指令判斷異常，發出自動報警，同時根據實際情況啟動風機，開啟門禁等，實現配電站所的自動化、髙效化管理。

根據設備巡檢需求，與智能化環境監控系統，空調、風機、水泵、門禁等自動化設備進行聯調，確保信息實時、無誤交互，實現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能夠很好的進行基層配電站所的日常巡檢工作，實現日常對配電站所的相關環境監測、視頻監測、異常告警等功能，達到目的。雖然智能巡檢機器人系統先期投入相對較高，但是較短周期內其能夠體現出更高的經濟價值，有利于企業生產成本的節約。

配電室智能化改造 智能巡檢機器人及輔助控制系統