配電室軌道式巡檢機器人系統(tǒng)

1、項目背景

傳統(tǒng)的配電室人工巡檢方式存在耗時費力、實時性差的缺點，正在被智能巡檢機器人替代。目前傳統(tǒng)巡檢方式存在很多問題，主要有以下幾點。

巡檢工作量大：配電房、IDC、繼保室、開關室等數(shù)量巨大，巡檢內容多，人員巡檢難以按照實際業(yè)務需求全面覆蓋。

缺少提前預測：由于缺少提前預測功能，相關值守人員只能在異常發(fā)生之后進行“事后響應”，無法提前進行預警和避免事故的發(fā)生。

缺乏統(tǒng)一調度：現(xiàn)場監(jiān)測未聯(lián)網(wǎng)，大量現(xiàn)場設備和環(huán)境數(shù)據(jù)未整合，缺乏一個統(tǒng)一的調度單元。

工作安全隱患：人員對現(xiàn)場環(huán)境感知度差，在巡檢過程中，無法預測有毒有害氣體，一些輻射場所也有可能對人體產(chǎn)生重大影響。

某公司配電室長18m，寬7.5m，高6m，中間布置兩排高低壓成套配電柜，負責整個化學水車間所有設備的電源供電。為了減少運行人員日常勞動強度，提高工作質量和效率，保障配電室內安全運行，采用一臺軌道式智能巡檢機器人代替人工巡檢，實現(xiàn)24小時不間斷巡檢。

配電房軌道式巡檢機器人

2、系統(tǒng)方案設計

室內掛軌式巡檢機器人系統(tǒng)以巡檢機器人為核心，集移動視頻巡檢、紅外測溫、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)智能分析等功能于一體，實現(xiàn)對巡檢區(qū)域設備的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析管理。巡檢機器人的配置為巡檢機器人本體、智能終端監(jiān)控軟件、軌道及其他輔助設施。

軌道式巡檢機器人，其行走方式采用軌道式移動機構，機器人本體利用滑線取電方式獲取動力，其滑觸線的距離為20~300米之內?？梢越柚|線傳輸數(shù)據(jù)，無需額外布線，即可實現(xiàn)精確定位、高速運行，進而實現(xiàn)更多功能應用，能有效解決wifi信號延時大的問題，并且傳輸穩(wěn)定，不會發(fā)生掉線等問題。

軌道式巡檢機器人的優(yōu)勢如下：

利用現(xiàn)有電力線，不需要重新架設網(wǎng)絡，免布線煩惱、即插即用；

在施工、運行方面更加穩(wěn)定、快捷，節(jié)省成本；

高可靠性。數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)備份/重傳等多種手段保證數(shù)據(jù)傳輸安全可靠；

高傳輸速率。

巡檢機器人

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

3、軌道巡檢機器人系統(tǒng)的組成

1軌道

機器人軌道采用工字型高強度鋁合金型材，表面經(jīng)陽極氧化處理，具備高抗腐蝕和較強的耐磨損性能。在配電室兩排配電柜之間從屋頂?shù)跹b軌道，工字型軌道通過專用的吊裝結構懸掛于配電室頂部。

2通訊網(wǎng)絡

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(wǎng)絡通訊，在基站與后臺監(jiān)控平臺敷設光纜，通過光纜與后臺監(jiān)控平臺實時通訊。

3監(jiān)控平臺

監(jiān)控平臺是機器人任務分配的可視化智能調度平臺，主要完成機器人的集中監(jiān)控、任務配置、數(shù)據(jù)分析和報警等功能。主要包含機器人管理模塊、實時監(jiān)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、系統(tǒng)調試維護模塊和通訊接口模塊。

4、功能配置

（1）視頻識別。掛軌機器人視頻識別是室內掛軌式巡檢機器人系統(tǒng)的核心功能之一，通過機器人自身攜帶的可見光攝像機，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過高精度圖像識別算法，對視頻數(shù)據(jù)進行智能分析處理，識別視頻內容。

（2）紅外測溫。掛軌機器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對室內電力設備溫度數(shù)據(jù)進行采集、分析，進而診斷出致熱型設備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應報警。巡檢任務執(zhí)行完成后會自動生成任務報表，對設備溫度進行有效的診斷。

（3）環(huán)境檢測。掛軌機器人攜帶的環(huán)境監(jiān)測模塊，能夠監(jiān)測環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息。實時將采集的環(huán)境信息傳輸?shù)娇刂?a target="_blank">中心，當監(jiān)測到有害氣體超標時，系統(tǒng)將進行報警，以提示運維人員及時處理。

（4）音頻采集。掛軌機器人本體搭載高靈敏度的拾音器，并隨云臺一同轉動，定向采集電力設備的音頻信息。機器人采用國際領先的音頻降噪算法和聲音識別技術，增強音頻信息識別的準確性和可靠性。音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過軟件壓縮后傳回服務器進行存儲，可雙向語音通話。

（5）任務管理。在監(jiān)控平臺中，將任務管理分成全面巡檢、例行巡檢、專項巡檢、特殊巡檢、自定義任務、地圖選點以及任務展示7大模塊，每個大模塊又拆分為不同的小模塊，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務。在任務系統(tǒng)中既可以手動進行任務的執(zhí)行，也可按照日程進行任務分配執(zhí)行，實現(xiàn)自動巡檢功能。

結語

1 直接效益分析

降低設備巡檢人工成本：智能機器人的運用，在一定程度上可以替代人工，完成設備的巡檢工作，減少運維人員投入，降低人員成本。

提高操作、檢修快速反應能力，有效控制設備受損率：通過集成紅外熱成像、聲音、高清在線監(jiān)測功能，為設備的安全正常運行提供可靠的科學依據(jù)，從而縮短維修時間。

2 社會效益分析

實現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)，提升整體管理水平：在安全生產(chǎn)領域高效地開展生產(chǎn)工作、提高專業(yè)技能水平，實現(xiàn)配電房的數(shù)字化管理水平，提高企業(yè)競爭力。

規(guī)范設備操作流程，加強安全管理：采用智能機器人可以規(guī)范配電房設備的巡視流程，減少人員人身傷害。人員管理資源得到充分利用，減少生產(chǎn)管理成本。

提升企業(yè)社會形象：有助于提升公司在行業(yè)中的地位，同時帶動人力水平的提升，獲得良好的社會效益。

審核編輯 黃宇