一、 巡檢機器人行業背景
國guo家jia出chu台tai了le一yi係xi列lie支zhi持chi配pei電dian室shi智zhi能neng化hua管guan理li的de政zheng策ce,對dui項xiang目mu配pei電dian室shi的de建jian設she和he運yun行xing管guan理li也ye提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu,國guo家jia出chu台tai的de相xiang關guan規gui範fan文wen件jian主zhu要yao有you以yi下xia這zhe些xie:
1、《配電網高質量發展行動實施方案(2024~2027年)》(2024年8月發布 )
方(fang)案(an)明(ming)確(que)提(ti)出(chu)要(yao)重(zhong)點(dian)推(tui)進(jin)建(jian)設(she)一(yi)批(pi)滿(man)足(zu)新(xin)型(xing)主(zhu)體(ti)接(jie)入(ru)的(de)項(xiang)目(mu),創(chuang)新(xin)探(tan)索(suo)一(yi)批(pi)分(fen)布(bu)式(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)項(xiang)目(mu)。配(pei)電(dian)網(wang)作(zuo)為(wei)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen),將(jiang)從(cong)“無源”單向輻射網絡向“有源”雙向交互係統轉變,從單一供配電服務主體向源網荷儲資源高效配置平台轉變。
針對配電網的應用場景提出智能巡檢機器人可以實時監測配電設備的運行狀態,捕捉設備指示燈、儀表、溫度、濕度、震動等多維度數據,幫助運維人員提前發現潛在的設備故障或隱患。
2、《關於鼓勵推廣高壓工業用戶配電室進行智能化改造及運維的指導意見》(2022年4月發布 )
為(wei)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)城(cheng)鎮(zhen)精(jing)細(xi)化(hua)管(guan)理(li)水(shui)平(ping),保(bao)障(zhang)供(gong)用(yong)電(dian)安(an)全(quan),文(wen)件(jian)鼓(gu)勵(li)推(tui)廣(guang)高(gao)壓(ya)工(gong)業(ye)用(yong)戶(hu)配(pei)電(dian)室(shi)進(jin)行(xing)智(zhi)能(neng)化(hua)改(gai)造(zao),包(bao)括(kuo)增(zeng)加(jia)智(zhi)能(neng)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)等(deng)智(zhi)能(neng)化(hua)設(she)備(bei),以(yi)提(ti)升(sheng)配(pei)電(dian)室(shi)的(de)安(an)全(quan)性(xing)和(he)運(yun)維(wei)效(xiao)率(lv)。
文件提出在用戶現有配電室的設備基礎上增加部分采集及網絡設備、視頻監控裝置等,構建智能用電平台。通過智能化改造,配電室將實現“無人值班、少人值守”的運維模式,大大減少人工數量,降低企業運營成本,解決當前高壓配電室運維人員缺失、技術能力不足等問題。
3、《巡檢機器人安全要求》(GB/T 44253-2024)(2024年7月發布、2025年2月實施)
該標準規定了巡檢機器人的風險評估、安全要求、驗(yan)證(zheng)與(yu)確(que)認(ren)和(he)使(shi)用(yong)資(zi)料(liao)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)內(nei)容(rong),為(wei)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)配(pei)電(dian)室(shi)等(deng)工(gong)業(ye)場(chang)景(jing)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)了(le)詳(xiang)細(xi)的(de)安(an)全(quan)規(gui)範(fan)。標(biao)準(zhun)適(shi)用(yong)於(yu)工(gong)業(ye)設(she)備(bei)運(yun)維(wei)特(te)定(ding)場(chang)景(jing)的(de)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren),如(ru)電(dian)力(li)電(dian)網(wang)、軌道交通、石油化工和海洋等領域,為配電室支持加巡檢機器人提供了重要的安全依據。
二、巡檢機器人係統建設目標
巡檢機器人係統的建設目標是通過智能化、自動化技術提升配電房巡檢的效率、安全性和可靠性:
l 提升巡檢效率。實現24*7全天候自動化巡檢,減少人工巡檢的頻率和耗時。通過自主導航和路徑規劃,快速覆蓋配電房內所有關鍵設備。
l 提高巡檢精度。利用高精度傳感器(如紅外熱成像、超聲波等)和AI算法,精準檢測設備狀態(如溫度、濕度、電壓等)。減少人為誤差,確保數據采集和分析的準確性。
l 增強安全性。在高壓、高危環境中替代人工巡檢,降低人員安全風險。實時監測潛在故障(如過熱、漏電等),提前預警,避免事故發生。
l 實現智能化管理。通過AI和大數據分析,實現設備狀態的智能診斷和預測性維護。自動生成巡檢報告,提供數據支持,優化運維決策。
l 降低運維成本。減少人工巡檢的人力成本和時間成本。通過早期故障預警,避免設備損壞和停機損失,降低維修費用。
l 支zhi持chi遠yuan程cheng監jian控kong與yu協xie作zuo。提ti供gong遠yuan程cheng實shi時shi監jian控kong功gong能neng,運yun維wei人ren員yuan可ke通tong過guo平ping台tai查zha看kan巡xun檢jian數shu據ju和he設she備bei狀zhuang態tai。支zhi持chi多duo機ji器qi人ren協xie同tong工gong作zuo,提ti升sheng複fu雜za環huan境jing下xia的de巡xun檢jian能neng力li。
l 提ti升sheng數shu據ju價jia值zhi。通tong過guo長chang期qi數shu據ju積ji累lei和he分fen析xi,優you化hua配pei電dian房fang運yun行xing策ce略lve,提ti升sheng設she備bei使shi用yong壽shou命ming和he能neng效xiao。為wei配pei電dian房fang的de智zhi能neng化hua升sheng級ji和he數shu字zi化hua轉zhuan型xing提ti供gong數shu據ju基ji礎chu。
三、巡檢機器人係統係統架構
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、巡檢機器人係統後台
4.1.本地監控後台
本地監控後台作為巡檢機器人係統的中心,主要由實時監控模塊、數據統計模塊、報表係統、地圖編輯模塊、任務管理模塊、係統設置模塊和係統集成模塊等組成;除了能控製機器人執行相關巡邏任務外,還應具有數據采集、儲存、統計、檢索、報表、智能分析等多種功能。
4.2.遠程集控後台
遠程集控平台除了具備本地監控後台的具體功能外,最重要的一點是能管理多個本地監控後台;同時對多個AI巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)及(ji)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi),對(dui)配(pei)電(dian)房(fang)進(jin)行(xing)更(geng)高(gao)層(ceng)次(ci)的(de)綜(zong)合(he)控(kong)製(zhi)和(he)管(guan)理(li)。遠(yuan)程(cheng)集(ji)控(kong)後(hou)台(tai)實(shi)現(xian)了(le)集(ji)中(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)的(de)全(quan)部(bu)功(gong)能(neng)特(te)點(dian),可(ke)控(kong)製(zhi)其(qi)他(ta)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)做(zuo)相(xiang)應(ying)的(de)動(dong)作(zuo)和(he)功(gong)能(neng)。
五、係統主要功能
5.1. 視頻識別
AI巡xun檢jian機ji器qi人ren視shi頻pin識shi別bie是shi核he心xin功gong能neng之zhi一yi,通tong過guo機ji器qi人ren自zi身shen攜xie帶dai的de可ke見jian光guang攝she像xiang機ji,完wan成cheng視shi頻pin圖tu像xiang的de數shu據ju采cai集ji,通tong過guo自zi主zhu開kai發fa的de高gao精jing度du圖tu像xiang識shi別bie算suan法fa,對dui視shi頻pin數shu據ju進jin行xing智zhi能neng分fen析xi處chu理li,識shi別bie視shi頻pin內nei容rong。目mu前qian,視shi頻pin識shi別bie功gong能neng能neng夠gou準zhun確que識shi別bie室shi內nei的de儀yi表biao、壓板、開關、指示燈、設備外觀等多種表計,並能進行表計自動讀數,從而全麵掌握站內電力設備及環境的狀態信息。
5.2. 紅外測溫
AI巡xun檢jian機ji器qi人ren利li用yong自zi身shen攜xie帶dai的de紅hong外wai熱re成cheng像xiang儀yi對dui室shi內nei電dian力li設she備bei溫wen度du數shu據ju進jin行xing采cai集ji,然ran後hou將jiang采cai集ji的de數shu據ju進jin行xing分fen析xi,進jin而er診zhen斷duan出chu致zhi熱re型xing設she備bei故gu障zhang及ji熱re缺que陷xian,觸chu發fa相xiang應ying報bao警jing。紅hong外wai測ce溫wen功gong能neng包bao括kuo紅hong外wai普pu測ce、精確測溫、遙控測溫和測溫預警等。
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巡檢任務執行完成後會自動生成任務報表,實現對配電房設備及環境溫度的高密度、高顆粒度檢測與多維度分析管理。
5.3. 環境檢測
AI巡檢機器人自身攜帶的環境監測模塊,具備監測環境中的有害氣體、溫度、濕度、yanwudenghuanjingxinxi。jiqirenshishicaijidehuanjingxinxijishichuanshudaokongzhizhongxin,weicaokongrenyuantigongxianchanghuanjingxinxi,dangjiancedaoyouhaiqitichaobiaoshi,xitongjiangjinxingbaojing,yitishiyunweirenyuanjishichuli。
jiqirenxitongkelianheduozhonghuanjingjianceshebeiduixianchanghuanjingzhuangtaixinxijinxingquanfangweidejiancehuizonghetongyifenxi,bingkejuhuanjingheshebeiyichangchuxiandepinlvgaodi,zhihuihuadehuadingxuzhongdianguanzhudequyu,youxiaodefuzhupeiwangyunweijuece。
5.4. 音頻采集
AI巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)本(ben)體(ti)搭(da)載(zai)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)拾(shi)音(yin)器(qi),並(bing)隨(sui)雲(yun)台(tai)一(yi)同(tong)轉(zhuan)動(dong),定(ding)向(xiang)采(cai)集(ji)電(dian)力(li)設(she)備(bei)的(de)音(yin)頻(pin)信(xin)息(xi)。機(ji)器(qi)人(ren)采(cai)用(yong)國(guo)際(ji)領(ling)先(xian)的(de)音(yin)頻(pin)降(jiang)噪(zao)算(suan)法(fa)和(he)聲(sheng)音(yin)識(shi)別(bie)技(ji)術(shu),減(jian)輕(qing)環(huan)境(jing)噪(zao)音(yin)幹(gan)擾(rao),增(zeng)強(qiang)音(yin)頻(pin)信(xin)息(xi)識(shi)別(bie)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。
5.5. 局放監測(選配)
AI巡檢機器人內部搭載局放監測傳感器用於地電波(TEV)和超聲波(AE)的(de)檢(jian)測(ce)。當(dang)檢(jian)測(ce)到(dao)開(kai)關(guan)櫃(gui)等(deng)設(she)備(bei)內(nei)局(ju)部(bu)放(fang)電(dian)處(chu)於(yu)異(yi)常(chang)狀(zhuang)態(tai)時(shi),能(neng)立(li)即(ji)觸(chu)發(fa)報(bao)警(jing)。利(li)用(yong)局(ju)放(fang)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei),能(neng)實(shi)時(shi)對(dui)開(kai)關(guan)櫃(gui)等(deng)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)。局(ju)放(fang)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)數(shu)據(ju)模(mo)塊(kuai)及(ji)控(kong)製(zhi)後(hou)台(tai)具(ju)備(bei)局(ju)放(fang)數(shu)據(ju)自(zi)動(dong)繪(hui)圖(tu)、自主識別和診斷的能力,在局放出現異常情況下可以實時報警、應急模式巡檢及係統聯動功能,同時管理後台能夠對單點檢測數據進行曆史分析,並進行歸檔和診斷等處理。
5.6. 雙向語音
AI巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)雙(shuang)向(xiang)語(yu)音(yin)功(gong)能(neng)指(zhi)的(de)是(shi)對(dui)講(jiang)和(he)廣(guang)播(bo)功(gong)能(neng)。對(dui)講(jiang)是(shi)指(zhi)站(zhan)內(nei)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)在(zai)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)管(guan)理(li)後(hou)台(tai)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)對(dui)講(jiang),本(ben)功(gong)能(neng)的(de)實(shi)現(xian)是(shi)通(tong)過(guo)開(kai)啟(qi)巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)管(guan)理(li)後(hou)台(tai)的(de)語(yu)音(yin)對(dui)講(jiang),同(tong)時(shi)前(qian)方(fang)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)需(xu)打(da)開(kai)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)語(yu)音(yin)按(an)鈕(niu)。廣(guang)播(bo)則(ze)可(ke)用(yong)於(yu)管(guan)理(li)後(hou)台(tai)對(dui)現(xian)場(chang)工(gong)作(zuo)遠(yuan)程(cheng)指(zhi)揮(hui)或(huo)緊(jin)急(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)要(yao)求(qiu)快(kuai)速(su)撤(che)離(li)等(deng)。
5.7. 任務管理
在監控平台中,將任務管理分成全麵巡檢、例行巡檢、專項巡檢、特殊巡檢、自定義任務、dituxuandianyijirenwuzhanshidengmokuai,meigedamokuaiyouchaifenweibutongdexiaomokuai,keyigenjugezhongqingkuangjianlibutongleixingderenwu。zairenwuxitongzhongjikeyishoudongjinxingrenwudezhixingyekeanzhaorichengjinxingrenwufenpeizhixingshixianzidongxunjiangongneng。
AI巡xun檢jian機ji器qi人ren的de自zi動dong巡xun檢jian功gong能neng使shi其qi能neng夠gou自zi主zhu完wan成cheng室shi內nei的de巡xun檢jian工gong作zuo,具ju有you高gao度du自zi動dong化hua和he智zhi能neng化hua的de特te征zheng,從cong而er代dai替ti人ren工gong巡xun檢jian。自zi動dong巡xun檢jian的de模mo式shi主zhu要yao有you:定時巡檢、例行巡檢、特殊巡檢、單次巡檢及人工控製巡檢等,各種模式支持互相切換。機器人能夠按照事先設定的巡檢模式完成任務,按照既定的規則完成表計讀數、電力設備溫度測量及環境監測等巡檢活動。
5.8. 數據分析
監控平台具備對監控數據進行儲存、分析、統計、檢索的功能。監控平台對數據進行標準化的整理與排序,支持 word報表導出保存。運維人員可根據任務或監控點在監控平台內對數據進行檢索,快速查看監控數據。
5.9. 報表輸出
AI巡檢機器人在執行完一個任務之後都會自動生成報表,運維人員可以在監控平台根據時間、巡檢類型、任務名稱等進行檢索並查看報表。運維人員可根據需求檢索,查看,導出各類表報,包括巡檢任務報表、數據報表、報警記錄報表、環境信息報表等。
編輯
5.10. 預警與聯動
AI巡檢機器人在巡檢過程中,通過數值分析、閾值對比、趨勢分析等相關技術,對異常數據進行自動預警。預警信息通過界麵告警或聲光告警的方式呈現,及時提醒運維人員注意。
當後台分析數據顯示為異常時,後台監控軟件界麵會出現告警信息列表,運維人員通過操作滾動顯示告警信息。
當係統存在告警信息時,係統通過巡檢機器人告警音頻及燈光閃爍,提醒運維人員注意。
5.11. 機器人自檢
AI巡(xun)檢(jian)機(ji)器(qi)人(ren)作(zuo)為(wei)巡(xun)檢(jian)係(xi)統(tong)的(de)主(zhu)體(ti),搭(da)載(zai)主(zhu)要(yao)的(de)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)在(zai)前(qian)端(duan)采(cai)集(ji)各(ge)類(lei)數(shu)據(ju)信(xin)息(xi)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)機(ji)器(qi)人(ren)日(ri)常(chang)工(gong)作(zuo)的(de)開(kai)展(zhan),機(ji)器(qi)人(ren)在(zai)啟(qi)動(dong)巡(xun)檢(jian)前(qian)均(jun)會(hui)進(jin)行(xing)自(zi)檢(jian),自(zi)檢(jian)內(nei)容(rong)包(bao)括(kuo)紅(hong)外(wai)熱(re)成(cheng)像(xiang)儀(yi)、高清相機、電機、雲台、內部存儲以及各種傳感器等, 若ruo發fa現xian部bu件jian異yi常chang,則ze給gei出chu異yi常chang狀zhuang態tai指zhi示shi,並bing將jiang係xi統tong異yi常chang信xin息xi上shang傳chuan至zhi監jian控kong後hou台tai,方fang便bian運yun維wei人ren員yuan及ji時shi發fa現xian故gu障zhang,減jian少shao處chu理li時shi間jian,提ti高gao解jie決jue故gu障zhang的de效xiao率lv。
5.12. 權限管理
管理員賬號可對其他賬號進行統一管理。支持針對不同操作人員創建不同的角色以及賬號。
不bu同tong的de賬zhang號hao係xi統tong支zhi持chi設she置zhi不bu同tong權quan限xian,確que保bao每mei個ge操cao作zuo人ren員yuan隻zhi能neng在zai其qi被bei授shou權quan的de範fan圍wei內nei進jin行xing操cao作zuo,從cong而er保bao障zhang係xi統tong數shu據ju的de安an全quan性xing與yu操cao作zuo的de規gui範fan性xing,全quan麵mian提ti升sheng管guan理li效xiao率lv與yu精jing準zhun度du。