應用背景在變電站、配電室、開關站等各種室內變電站和配電場所,由於變電站和配電裝置數量眾多,可能存在各種安全隱患,為了保證用電的安全可靠,必須進行日常檢查。 配電室的巡檢是保證配電室裝置安全執行,提高供電可靠性的一項基礎性工作。 但是,人工巡檢對人的專業能力要求高,工作重複性高,勞動強度大。 同時,當裝置帶電執行時,配電室工作人員存在一定的危險性,從人員安全角度出發,工作人員應盡量避免進入配電室進行檢查。 具體來說,目前配電室人工巡檢方式存在以下主要問題:1)巡檢工作量大,成本高,配電室裝置多,巡檢專案多,人工巡檢工作量大,勞動強度高,人員成本高。2)人工巡檢巡檢周期長,避免事故發生,不可能第一時間發現裝置異常,不可能從源頭上預防事故的發生。3)安全生產隱患檢測人員頻繁進出配電室,漏電、有害氣體等環境隱患無法預測,容易造成重大安全生產事故。為了解決上述問題,我公司開發了一套可以進行自動巡檢的智慧型機械人系統。 通過該系統,運維人員無需到達配電室現場即可全面掌握配電室的執行狀態,減少巡檢次數,降低人員和車輛日常維護的運維成本,提高配電室等場景的運維管理水平。
設計標準
檢測機械人系統是根據以下相關標準設計的:
GB50016- 建築設計中的防火規範。
GB50229-火力發電廠和變電站設計的防火標準。
GB50015-建築設計規範。
GB16806-消防聯動控制系統。
GB50116-火災自動報警系統設計規範。
DL5027 - 電氣裝置的典型防火規定。
GB T 7261 繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法。
Q GDW 11514-2016 變電站智慧型機械人巡檢系統巡檢系統規範.
主要功能
巡檢機械人針對無人值守配電室場景,實現配電室的遠端巡檢和自動巡檢。 機械人採用軌道吊裝行走方式,支援大型起重,可配備高畫質攝像機、紅外熱像儀、環境監測等智慧型監控裝置,集網路通訊技術、物聯網感測器技術、邊緣計算等核心技術於一體,可實現24小時不間斷現場自動巡檢。 同時,機械人具有一流的監控和AI識別功能,可以識別開關櫃上的儀表、指示燈等相關電氣裝置的資料和狀態,並進行資料處理。 運維人員可以在遠端管理系統上實現對配電室的巡檢管理,提高巡檢效率,提高問題發現的及時性。 機械人可接入KDCondCloud-2000電力運維雲平台,實現固定式智慧型監控裝置與移動式智慧型監控裝置的完美結合,實現配電室綜合智慧型化。
系統架構
巡檢機械人系統整合了巡檢、紅外測溫、環境監測、遠端互動、資料分析報警等功能,可實現對配電室內各種裝置的實時遠端自動巡檢。 巡檢機械人系統可以自主或遠端控制的方式對配電室內的電氣裝置進行巡檢,識別裝置狀態,及時發現裝置缺陷並自動報警,實現配電室的無人值守、智慧型化控制。
巡檢機械人系統由管理系統、軌道系統、供電系統、通訊系統、機械人主機等子系統組成。 架構如下:
巡檢機械人系統架構圖。
4.1 管理體系
管理系統作為巡檢機械人系統的中心,主要由實時監控模組、資料統計模組、報表系統、任務管理模組、系統設定模組等組成除了能夠控制機械人執行相關巡邏任務外,它還具有資料採集、儲存、統計、檢索、上報、智慧型分析等多種功能。 該系統可以同時管理多個智慧型巡檢機械人。 管理系統可以本地部署在配電室,也可以集中部署在監控中心,也可以部署在雲端。 4.2 機械人主機
主機規格:
檢查機械人主機。
巡檢機械人主機主要功能模組:
避障雷達:巡檢機械人採用超聲波擋障系統,對前後三個方向的障礙物和工作人員進行檢測,遇到障礙物時會停下來,並進行聲光報警和停止移動,防止與人員碰撞或裝置損壞。 障礙物清除後,機械人將自動繼續執行預排序任務。 4.3 軌道系統
巡檢機械人採用自動行走懸掛軌道設計,軌道垂直尺寸小,整體安裝尺寸所需空間小,工程施工方便。 軌道材料為鋁合金型材,具有優異的表面耐腐蝕性和表面硬度,在滿足機械人平穩通過的前提下增加耐磨性。 還提供轉彎半徑為 500 mm 的彎曲導軌。
多合一曲目。
4.4 通訊系統
巡檢機械人採用PLC通訊系統與控制系統進行通訊。 通訊系統為機械人提供不低於100Mbps的有效網路頻寬,可保證巡檢機械人系統的控制訊號、資料、音訊資料、報警資訊等各類資料的實時可靠傳輸。 4.5 供電系統
檢測機械人由軌道電源供電。 鋁合金軌道內建隱藏式導電帶,機械人主機通過碳刷從導電帶獲取直流電。 供電系統直接從配電室的市電中取電,輸入電壓為220V 50Hz,供電系統的輸出電壓為DC24V。
導線供電系統。
技術指標
巡檢機械人的主要效能引數如下:
系統聯網
巡檢機械人可以通過使用者單位的內部管理系統進行集中管理,也可以通過部署在雲端的雲平台進行管理。 同時,雲服務還可以整合到其他上層管理平台中,如KDCondCloud-2000電力運維雲平台或綜合能源管理平台。
系統網路圖。
系統特點
巡檢機械人系統的設計採用開放式平台架構,追求極致的價效比,平衡了功能、效能和成本之間的關係,包括原材料成本、安裝成本和使用成本。 特別適用於企業單位的配電室。
系統價值
系統主要功能
巡檢機械人通過搭載的一體化雲台攝像機,可以採集各種電氣裝置的實時影象,並根據運維需要將影象資訊傳回上級管理系統,並自動記錄拍攝位置和裝置名稱。 運維人員可以通過機械人實現遠端實時巡檢、自動巡檢等功能,兩種控制模式,並可在兩種控制模式之間隨意切換,切換不影響導航功能。 機械人可配備多種一流攝像頭,可支援紅外夜視、LED補光燈、水平360°、垂直90°雲台旋轉、紅外測溫等功能。
*監視。 巡檢機械人通過自身攜帶的可見光攝像頭完成對首幅影象的資料採集,並通過自主研發的高精度AI影象識別演算法對首幅資料進行智慧型分析處理,識別出首幅內容。 可準確識別指標儀表數值、壓板狀態、開關狀態、指示燈狀態等多種電氣裝置資訊,從而全面掌握站內電力裝置及環境的狀態資訊。
儀表識別讀數示意圖。
巡檢機械人利用自身的紅外熱像儀採集室內用電裝置的溫度資料,然後對採集到的資料進行分析,診斷出發熱裝置的故障和熱缺陷,並觸發相應的報警。 測溫範圍為0 150,測溫精度為2。
當機械人檢測到溫度異常時,可以實時生成告警,通知運維人員。 巡檢任務執行後,自動生成任務報告,實現對配電室裝置及環境溫度的高密度、高粒度檢測、記錄和多維度分析管理。
紅外熱成像測溫示意圖。
巡檢機械人搭載多種環境監測模組,可實時監測有害氣體、溫度、濕度、雜訊等環境資訊,為遠端運維人員提供配電室綜合環境資訊。 當檢測到有害氣體時,系統會發出警報,提醒運維人員及時處理。
當現場有人員操作時,有時需要監控中心人員進行遠端指導或監控。 對講是指在巡檢機械人後台管理中,站內工作人員可以對機械人的遠端人員和現場人員進行對講。 此功能的實現是開啟巡檢機械人管理後台的語音對講功能,現場工作人員需要同時開啟機械人的語音按鈕。
語音互動示意圖。
巡檢機械人有兩種巡檢模式:自動巡檢和人工巡檢。
後台檢查介面。
9.6.1、自動巡檢自動巡檢是巡檢機械人根據預設的巡檢路徑、巡檢地點、目標裝置等進行的自動巡檢方法。 機械人按照既定規則完成室內各場所裝置的可見光攝影、抄表、紅外測溫、環境監測等巡檢活動,並自動將巡檢資料傳輸到後台管理系統進行儲存,並生成檢測分析報告。
自動檢測報告。
9.6.2、手動遙控巡檢機械人除了自動巡檢外,還可以通過人工遠端巡檢對機械人進行實時遠端控制。 該應用模式適用於運維人員需要監控特定裝置狀態的場景,運維人員可以在管理後台的手動遙控介面中控制機械人快速到達需要巡檢的裝置位置,及時對裝置進行全面的監控和檢視。
監控平台具有儲存、分析、統計、檢索監控資料等功能。 監控平台對資料進行標準化的排序和排序,支援Excel報表匯出和儲存。 運維人員可以根據任務或監控點在監控平台中檢索資料,快速檢視監控資料。
管理後台會定期自動生成各種報表,例如巡檢機械人在執行任務後會自動生成巡檢任務報表。 運維人員可以根據時間、巡檢型別、任務名稱等方式,在管理系統上搜尋和檢視報表。 可匯出各類報表,包括巡檢記錄報表、歷史資料包表、報警記錄報表、環境資訊報表等。
自動檢測報告。
歷史資料報告。
巡檢機械人需要長時間連續工作,穩定性對他來說是乙個重要的指標。 為保證機械人能夠穩定工作,機械人在開始巡檢前會進行自檢,自檢內容包括攝像頭、控制電機、雲台、內部儲存、載波通訊和各種感測器等,如果發現異常,會給出異常狀態指示,並將異常資訊上傳到後台,提示運維人員及時處理。
軟證書
應用背景在變電站、配電室、開關站等各種室內變電站和配電場所,由於變電站和配電裝置數量眾多,可能存在各種安全隱患,為了保證用電的安全可靠,必須進行日常檢查。 配電室的巡檢是保證配電室裝置安全執行,提高供電可靠性的一項基礎性工作。 但是,人工巡檢對人的專業能力要求高,工作重複性高,勞動強度大。 同時,當裝置帶電執行時,配電室工作人員存在一定的危險性,從人員安全角度出發,工作人員應盡量避免進入配電室進行檢查。 具體來說,目前配電室人工巡檢方式存在以下主要問題:1)巡檢工作量大,成本高,配電室裝置多,巡檢專案多,人工巡檢工作量大,勞動強度高,人員成本高。2)人工巡檢巡檢周期長,避免事故發生,不可能第一時間發現裝置異常,不可能從源頭上預防事故的發生。3)安全生產隱患檢測人員頻繁進出配電室,漏電、有害氣體等環境隱患無法預測,容易造成重大安全生產事故。為了解決上述問題,我公司開發了一套可以進行自動巡檢的智慧型機械人系統。 通過該系統,運維人員無需到達配電室現場即可全面掌握配電室的執行狀態,減少巡檢次數,降低人員和車輛日常維護的運維成本,提高配電室等場景的運維管理水平。 2.
設計標準
檢測機械人系統是根據以下相關標準設計的:
GB50016- 建築設計中的防火規範。
GB50229-火力發電廠和變電站設計的防火標準。
GB50015-建築設計規範。
GB16806-消防聯動控制系統。
GB50116-火災自動報警系統設計規範。
DL5027 - 電氣裝置的典型防火規定。
GB T 7261 繼電保護和安全自動裝置基本試驗方法。
Q GDW 11514-2016 變電站智慧型機械人巡檢系統檢測規範 創意靈感中心
主要功能
巡檢機械人針對無人值守配電室場景,實現配電室的遠端巡檢和自動巡檢。 機械人採用軌道吊裝行走方式,支援大型起重,可配備高畫質攝像機、紅外熱像儀、環境監測等智慧型監控裝置,集網路通訊技術、物聯網感測器技術、邊緣計算等核心技術於一體,可實現24小時不間斷現場自動巡檢。 同時,機械人具有一流的監控和AI識別功能,可以識別開關櫃上的儀表、指示燈等相關電氣裝置的資料和狀態,並進行資料處理。 運維人員可以在遠端管理系統上實現對配電室的巡檢管理,提高巡檢效率,提高問題發現的及時性。 機械人可接入KDCondCloud-2000電力運維雲平台,實現固定式智慧型監控裝置與移動式智慧型監控裝置的完美結合,實現配電室綜合智慧型化。 4.
系統架構
巡檢機械人系統整合了巡檢、紅外測溫、環境監測、遠端互動、資料分析報警等功能,可實現對配電室內各種裝置的實時遠端自動巡檢。 巡檢機械人系統可以自主或遠端控制的方式對配電室內的電氣裝置進行巡檢,識別裝置狀態,及時發現裝置缺陷並自動報警,實現配電室的無人值守、智慧型化控制。
巡檢機械人系統由管理系統、軌道系統、供電系統、通訊系統、機械人主機等子系統組成。 架構如下:
巡檢機械人系統架構圖。
4.1 管理體系
管理系統作為巡檢機械人系統的中心,主要由實時監控模組、資料統計模組、報表系統、任務管理模組、系統設定模組等組成除了能夠控制機械人執行相關巡邏任務外,它還具有資料採集、儲存、統計、檢索、上報、智慧型分析等多種功能。 該系統可以同時管理多個智慧型巡檢機械人。 管理系統可以本地部署在配電室,也可以集中部署在監控中心,也可以部署在雲端。 4.2 機械人主機
主機規格:
檢查機械人主機。
巡檢機械人主機主要功能模組:
避障雷達:巡檢機械人採用超聲波擋障系統,對前後三個方向的障礙物和工作人員進行檢測,遇到障礙物時會停下來,並進行聲光報警和停止移動,防止與人員碰撞或裝置損壞。 障礙物清除後,機械人將自動繼續執行預排序任務。 4.3 軌道系統
巡檢機械人採用自動行走懸掛軌道設計,軌道垂直尺寸小,整體安裝尺寸所需空間小,工程施工方便。 軌道材料為鋁合金型材,具有優異的表面耐腐蝕性和表面硬度,在滿足機械人平穩通過的前提下增加耐磨性。 還提供轉彎半徑為 500 mm 的彎曲導軌。
多合一曲目。
4.4 通訊系統
巡檢機械人採用PLC通訊系統與控制系統進行通訊。 通訊系統為機械人提供不低於100Mbps的有效網路頻寬,可保證巡檢機械人系統的控制訊號、資料、音訊資料、報警資訊等各類資料的實時可靠傳輸。 4.5 供電系統
檢測機械人由軌道電源供電。 鋁合金軌道內建隱藏式導電帶,機械人主機通過碳刷從導電帶獲取直流電。 供電系統直接從配電室的市電中取電,輸入電壓為220V 50Hz,供電系統的輸出電壓為DC24V。
導體線路的供電系統圖。
技術指標
巡檢機械人的主要效能引數如下:
系統聯網
巡檢機械人可以通過使用者單位的內部管理系統進行集中管理,也可以通過部署在雲端的雲平台進行管理。 同時,雲服務還可以整合到其他上層管理平台中,如KDCondCloud-2000電力運維雲平台或綜合能源管理平台。
系統網路圖。
系統特點
巡檢機械人系統的設計採用開放式平台架構,追求極致的價效比,平衡了功能、效能和成本之間的關係,包括原材料成本、安裝成本和使用成本。 特別適用於企業單位的配電室。
系統價值
系統主要功能
巡檢機械人通過搭載的一體化雲台攝像機,可以採集各種電氣裝置的實時影象,並根據運維需要將影象資訊傳回上級管理系統,並自動記錄拍攝位置和裝置名稱。 運維人員可以通過機械人實現遠端實時巡檢、自動巡檢等功能,兩種控制模式,並可在兩種控制模式之間隨意切換,切換不影響導航功能。 機械人可配備多種一流攝像頭,可支援紅外夜視、LED補光燈、水平360°、垂直90°雲台旋轉、紅外測溫等功能。
*監視。 巡檢機械人通過自身攜帶的可見光攝像頭完成對首幅影象的資料採集,並通過自主研發的高精度AI影象識別演算法對首幅資料進行智慧型分析處理,識別出首幅內容。 可準確識別指標儀表數值、壓板狀態、開關狀態、指示燈狀態等多種電氣裝置資訊,從而全面掌握站內電力裝置及環境的狀態資訊。
儀表識別讀數示意圖。
巡檢機械人利用自身的紅外熱像儀採集室內用電裝置的溫度資料,然後對採集到的資料進行分析,診斷出發熱裝置的故障和熱缺陷,並觸發相應的報警。 測溫範圍為0 150,測溫精度為2。
當機械人檢測到溫度異常時,可以實時生成告警,通知運維人員。 巡檢任務執行後,自動生成任務報告,實現對配電室裝置及環境溫度的高密度、高粒度檢測、記錄和多維度分析管理。
紅外熱成像測溫示意圖。
巡檢機械人搭載多種環境監測模組,可實時監測有害氣體、溫度、濕度、雜訊等環境資訊,為遠端運維人員提供配電室綜合環境資訊。 當檢測到有害氣體時,系統會發出警報,提醒運維人員及時處理。
當現場有人員操作時,有時需要監控中心人員進行遠端指導或監控。 對講是指在巡檢機械人後台管理中,站內工作人員可以對機械人的遠端人員和現場人員進行對講。 此功能的實現是開啟巡檢機械人管理後台的語音對講功能,現場工作人員需要同時開啟機械人的語音按鈕。
語音互動示意圖。
巡檢機械人有兩種巡檢模式:自動巡檢和人工巡檢。
後台檢查介面。
9.6.1、自動巡檢自動巡檢是巡檢機械人根據預設的巡檢路徑、巡檢地點、目標裝置等進行的自動巡檢方法。 機械人按照既定規則完成室內各場所裝置的可見光攝影、抄表、紅外測溫、環境監測等巡檢活動,並自動將巡檢資料傳輸到後台管理系統進行儲存,並生成檢測分析報告。
自動檢測報告。
9.6.2、手動遙控巡檢機械人除了自動巡檢外,還可以通過人工遠端巡檢對機械人進行實時遠端控制。 該應用模式適用於運維人員需要監控特定裝置狀態的場景,運維人員可以在管理後台的手動遙控介面中控制機械人快速到達需要巡檢的裝置位置,及時對裝置進行全面的監控和檢視。
監控平台具有儲存、分析、統計、檢索監控資料等功能。 監控平台對資料進行標準化的排序和排序,支援Excel報表匯出和儲存。 運維人員可以根據任務或監控點在監控平台中檢索資料,快速檢視監控資料。
管理後台會定期自動生成各種報表,例如巡檢機械人在執行任務後會自動生成巡檢任務報表。 運維人員可以根據時間、巡檢型別、任務名稱等方式,在管理系統上搜尋和檢視報表。 可匯出各類報表,包括巡檢記錄報表、歷史資料包表、報警記錄報表、環境資訊報表等。
自動檢測報告。
歷史資料報告。
巡檢機械人需要長時間連續工作,穩定性對他來說是乙個重要的指標。 為保證機械人能夠穩定工作,機械人在開始巡檢前會進行自檢,自檢內容包括攝像頭、控制電機、雲台、內部儲存、載波通訊和各種感測器等,如果發現異常,會給出異常狀態指示,並將異常資訊上傳到後台,提示運維人員及時處理。
軟證書