一、需求分析
我國是用電大國，配電房數量多、分布廣，內部儀表、開關等，更是種類繁多、數量龐雜，巡檢工作任務繁重。傳統巡檢主要由人工完成，並通過固定監控設備和手持式檢測設備進行輔助巡檢，問題非常突出：
- 工作量大
配電房、繼保室、IDC、開關室等數量巨大，巡檢內容多、場景複雜，人工巡檢難以按要求全時、全方位覆蓋。
- 反應滯後
配電房、繼保室、IDC（數據中心）、開(kai)關(guan)室(shi)等(deng)屬(shu)於(yu)高(gao)危(wei)場(chang)所(suo)，人(ren)員(yuan)難(nan)以(yi)實(shi)時(shi)值(zhi)守(shou)，往(wang)往(wang)是(shi)出(chu)現(xian)異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)時(shi)，業(ye)務(wu)人(ren)員(yuan)才(cai)能(neng)發(fa)現(xian)和(he)做(zuo)出(chu)響(xiang)應(ying)，因(yin)反(fan)應(ying)相(xiang)對(dui)滯(zhi)後(hou)有(you)時(shi)還(hai)會(hui)釀(niang)成(cheng)事(shi)故(gu)。
- 信息分散
chuantongjiankongshebeibushijiyuwangluopingtai，xinxibunenggongxiang，gengbunengjinxingshujuzhuanhuanhezonghefenxi，duishebeiyunxingzhuangtaihehuanjingjinxingzhinengjianguan，zhishiduishebeizhuangtaijinxingshipinjiankong，xinxibunengjicheng。
- 隱患較多
人員對現場環境感知度差，對於有毒有害氣體、部分輻射可能無法感知，但可能對人體造成重大影響，安全隱患較多。容易受到個人經驗和情緒、主觀意識的影響；頻率低，間隔長，設備發生故障不能及時被發現；人工獲取的數據難以形成完整報表和統計；
二、6kV配電室智能巡檢機器人組成
6kV配電室智能巡檢機器人主要由智能巡檢機器人、軌道、掛載設備、通信係統和遠程監控軟件組成。
- 智能巡檢機器人：是整個係統的核心部分，本體搭載多種先進傳感器，如 360° 雙光雲台、紅外熱像儀、超聲傳感器、氣體傳感器、環境監測等。前端為帶伸縮可見光攝像機，可監測配電櫃設備狀態，後端的紅外熱像儀能檢測設備溫度信息。
- 軌道：采cai用yong十shi字zi型xing高gao強qiang度du鋁lv合he金jin型xing材cai，表biao麵mian經jing陽yang極ji氧yang化hua處chu理li，具ju備bei高gao抗kang腐fu蝕shi和he較jiao強qiang的de耐nai磨mo損sun性xing能neng。通tong過guo專zhuan用yong吊diao裝zhuang結jie構gou懸xuan掛gua於yu配pei電dian室shi頂ding部bu，為wei機ji器qi人ren提ti供gong運yun行xing路lu徑jing。
- 掛載設備：豐富多樣，可根據實際需求進行配置。例如，可搭載各種傳感設備，如局放監測、溫濕度傳感器、紅外熱成像、氣體檢測、監控球機等多種前端設備，從多個角度對機房設備進行整體性掃描式溫度局放采集。
- 通信係統：在配電室部署無線通訊設備，機器人與基站之間通過無線網絡通訊，在基站與後台監控平台敷設光纜，確保數據傳輸穩定可靠。
- 遠程監控軟件：是機器人任務分配的可視化智能調度平台，主要完成機器人的集中監控、任務配置、數據分析和報警等功能。主要包含機器人管理模塊、實時監控模塊、任務管理模塊、巡檢結果確認模塊、巡檢結果分析模塊、用戶管理模塊、係統調試維護模塊和通訊接口模塊。
三、6kV配電室智能巡檢機器人功能多樣
6kV配電室智能巡檢機器人功能豐富，為電力巡檢提供了全方位的保障。
- 視頻監控：搭載可見光攝像機通過機器人移動，對配電室內各類設施運行狀態進行高清視頻監控。雲台為高速高精度雲台，旋轉速度為 80°/s，可迅速找到目標位置，旋轉角度水平方向為 360 度連續旋轉，垂直方向為 ±90°，確保全視野無盲區。定位精度高，能準確捕捉預置位置的圖像信息。可見光攝像機采用 200 萬像素 CCD 成像單元，在實現大範圍監控的同時，還能獲得高清的畫質，有利於實現機器人的智能識別功能。
- 紅外測溫：利用自身攜帶的紅外熱成像儀對室內電力設備溫度數據進行采集、分析，進而診斷出致熱型設備故障及熱缺陷，觸發相應報警。巡檢任務執行完成後會自動生成任務報表，對設備溫度進行有效的診斷。
- 局放監測：開關櫃局部放電的檢測采用瞬態地電波（TEV）檢測法，瞬態地電波（TEV）傳感器實時監測開關櫃局放信號的主要特征量，包括局放脈衝次數、脈衝幅值，通過對不同缺陷模型下的時域相位、脈衝數和測量閥值之間關係的研究，結合超高頻傳感器和脈衝電流傳感器，排除場幹擾信號，對開關櫃絕緣故障情況進行報警。
- 環境多要素監測：巡檢機器人攜帶的環境監測模塊，能夠監測環境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環境信息。實時將采集的環境信息傳輸到控製中心，當監測到有害氣體超標時，係統將進行報警，以提示運維人員及時處理。
- 自動避障：在zai智zhi能neng巡xun檢jian機ji器qi人ren上shang配pei置zhi超chao聲sheng檢jian測ce係xi統tong，當dang機ji器qi人ren進jin行xing巡xun檢jian工gong作zuo時shi，通tong過guo發fa射she超chao聲sheng波bo並bing對dui回hui傳chuan的de信xin號hao進jin行xing接jie收shou檢jian測ce前qian方fang是shi否fou有you障zhang礙ai物wu，如ru果guo檢jian測ce到dao路lu線xian上shang有you障zhang礙ai物wu，機ji器qi人ren會hui向xiang監jian控kong平ping台tai發fa出chu尋xun求qiu指zhi令ling，等deng障zhang礙ai物wu清qing除chu後hou，巡xun檢jian機ji器qi人ren恢hui複fu行xing進jin。
- 狀態提醒：巡檢機器人具備自主充電的功能，當電量低於 10% 時將自動找到充電基站充電；通過指示燈顯示當前機器人的工作、充電及報警等狀態信息，方便電力運維人員巡檢查看。
- 巡航控製方式設置：根(gen)據(ju)配(pei)電(dian)室(shi)實(shi)際(ji)所(suo)需(xu)頻(pin)度(du)設(she)置(zhi)巡(xun)航(hang)方(fang)案(an)，選(xuan)擇(ze)自(zi)動(dong)或(huo)手(shou)動(dong)巡(xun)檢(jian)方(fang)式(shi)。自(zi)動(dong)是(shi)指(zhi)電(dian)力(li)運(yun)維(wei)人(ren)員(yuan)提(ti)前(qian)在(zai)平(ping)台(tai)上(shang)設(she)置(zhi)好(hao)智(zhi)能(neng)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)巡(xun)檢(jian)時(shi)間(jian)，隨(sui)後(hou)機(ji)器(qi)人(ren)按(an)照(zhao)指(zhi)令(ling)對(dui)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)定(ding)時(shi)巡(xun)檢(jian)；手動控製是指管理人員借助計算機利用雲端，對機器人的移動進行控製，從而使機器人完成巡檢任務。
四、6kV配電室智能巡檢機器人係統架構
6kV配電室智能巡檢機器人係統管理係統采用三層架構，分為感知層、網絡層、應用層。感知層通過機器人配合分布式環境檢測設備，完成對現場設備運行及環境狀態的采集；通信層主要作用是完成對來自現場檢測設備狀態參數及工作參數的網絡傳輸，將相關數據傳輸至上層信息管理層；或者是將來自上層信息管理層的遠程控製指令傳輸至各現場控製設備或者控製節點；應用層對感知層上傳的數據進行數據分析、存儲和展示（圖形化顯示）。對數據信息的存儲、查詢，以及根據數據信息做出超限報警、遠程控製指令的下達，完成對設備的運行狀態和工作參數的實時監測和遠程控製。
四、配電室智能巡檢機器人應用案例
1、山東某港口變電所
在山東某港口變電所，遠程智能巡視係統上線後，10 分鍾即可完成 110 餘個點位的巡視，並自動出具巡檢報告。其次，掛軌式機器人具備多項巡視功能，可根據點位和周期進行自動巡視。
2、某小區配電室
在國網山東單縣某小區配電室，掛軌式機器人發揮著重要作用。可對配電室場景內的設備及其周邊環境實現自主化無人巡檢。“直流屏溫度 34.3 攝氏度、氧氣濃度 19.9%……” 機ji器qi人ren將jiang配pei電dian設she備bei狀zhuang態tai信xin息xi傳chuan送song至zhi後hou台tai主zhu機ji分fen析xi處chu理li，方fang便bian工gong作zuo人ren員yuan及ji時shi監jian控kong設she備bei狀zhuang態tai，保bao障zhang設she備bei安an全quan可ke靠kao運yun行xing。它ta能neng精jing確que運yun行xing至zhi待dai測ce位wei置zhi，完wan成cheng對dui設she備bei櫃gui體ti號hao、指示燈、開關按鈕、儀表讀數、櫃體內部溫度等信息的采集，大大提高了設備狀態檢測的準確性、實時性以及自動化水平。生產巡檢報告推送至配電室管理人員，管理人員可以根據巡檢報告對配電設備進行針對性巡視，解決了錯檢、漏檢等問題。
3、企業配電室
山東黃金赤峰某公司采區主豎井的 10kV 開關站，此前受人為因素影響，站內巡視存在漏檢、誤檢等情況。現在軌道式巡檢機器人投入使用後，可通過高清可見光相機進行 25 倍放大，清晰辨別櫃體指示燈狀態、分合閘狀態、儀表讀數等設備運行信息。同時，通過紅外熱成像儀對設備進行紅外測溫，實現開關站電力設備致熱現場檢測與缺陷診斷。
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