变电站/配电房智能轨道巡检机器人系统

在智能电网和物联网高速发展的今天，配电房的人工巡检方式已不能适应国家电网智能化发展的需求，已有的吊轨式摄像机智能抓拍图像和视频信息，不能对图像信息进行分析和处理，这增加了配电房管理人员的工作量。配电房巡检机器人具有智能的轨道设备，可实现开关柜图像信息的无死角采集，并对图像信息进行智能分析，联合声音识别系统、在线测温、测局放和SF6传感器等设备对配电房的运行状况进行全面掌握，对发现异常情况进行实时报警，可大大提高配电房的智能化管理水平。

配电房巡检机器人

配电房用智能轨道巡检机器人

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一、系统架构

电科恒钛变电站/配电房智能轨道巡检机器人系统包括移动端系统和站端服务器。移动端系统包括智能轨道，云台摄像机，噪声采集器，通信系统，自充电系统和中心控制系统；后台系统包括巡检任务管理模块，存储模块，图像处理模块，噪声处理模块，图像显示模块，查询模块和报警模块。

图1 轨道式配电房智能巡检机器人架构图

图2 轨道式配电房智能巡检机器人实物图

二、系统组成

按不同的客户需求，系统主要由以下几个部分组成：

1、上位机控制系统；

2、电气控制箱；

3、视频、音频、控制信号发射接收系统（分有线和无线传输两种）；

4、轨道机构（分水平、环形2种轨道）；

5、吊装和壁挂组件；

6、轨道机器人移动主体机构云台

三、系统功能

具有在任意设定时间进行巡视检查工作的功能

本系统具有相应的后台监控软件，在机器人正常工作时间允许下，通过对巡视时间参数的设定，可以实现机器人在任意时间进行巡视检查工作。

具有自主和遥控巡视功能

自主巡视功能:到达设定时间后，机器人可以沿预定好的轨迹进行自动巡视，根据原先设定的地点精确停靠后，自动将仪器对准待检设备进行检测，所有检测完成后自动回到充电处自主充电。

遥控巡视功能：操作人员可以通过鼠标、键盘遥控机器人，脱离预先设定的路线，行驶到满足配电房机器人工作环境的指定位置（机器人可以达到），通过远程遥控机器人行驶和云台动作、摄像机调焦、红外热像仪的操作、可见光与红外数据采集，实现对待检设备进行特检。

具有图像遥传功能

对可见光摄像机和红外热像仪进行实时视频显示，配合遥控和自动巡视功能，实现操作人员的后台巡视，并可以实现实时检测数据的存储。

具有自动停障功能

在巡视过程中，机器人遇到障碍物，可以通过超声自动识别，在安全距离内停下，防止发生碰撞造成损坏。

具有各巡视设备历史数据分析功能

可以分析设备历史温度变化趋势，比较同类设备的温度，对比设备负荷和设备温度关系，关联设备负荷和环境温度数据，为设备检修和状态评估提供决策支持，实现配电房设备运行状态分析诊断的功能。

具有智能图像识别功能

在巡视点抓拍开关设备图像，检测开关柜状态指示标志信息（如图3所示），识别告警状态并触发告警信号抓拍告警信息，识别开关设备状态与开关模拟指示信号状态监测是否出现异常。

带电开关柜局部放电的瞬态对地电压（TEV）检测及故障类型分析功能

具备精确采集各种现场带电开关柜由于局部放电而引起的瞬态对地电压（TEV）信号的功能，能够显示开关柜内局部放电信息并能够对故障类型进行定分析，检测结果显示内容包括且不限于地电波信号幅值、放电次数等能够反映开关柜局部放电严重程度的特征量。具有检测数据的保存、就地显示和上传功能。

视频安防功能

视频监控系统由各种摄像机、本地视频处理单元和连接电缆组成，支持人脸识别、移动侦测和区域侦测功能。

防火：温度采集模块实时获取监控范围内的温度，发现温度异常后能及时发出高温预警，使用专用火灾烟感探测器可准确探测火灾初期烟雾信号。

防盗：安防摄像头可以实现24小时不间断的实时监控和录像，并与报警系统联动，立即把报警信息传至监控中心，同时发送短信到值班人员。

水浸：水浸监测模块可以探测出现场监控区域是否有漏水存在，当监测到有漏水时产生告警信号。

智能灯光控制功能

结合视频及安防信号对指定灯光进行关闭或打开或根据系统设置定时或自动打开指定灯光，支持联动控制、远程控制。

开关柜出（触）头无线测温功能

可准确测量开关柜出（触）头温度，传感器采用非接触式传感器，数据传输采用2.4G Zigbee技免去了中间布线麻烦，测温传感器贴着开关触头处安放，当温度大于告警值时，系统会产生报警信号。

移动客户端软件

通过安装于安卓移动平台之上的APP软件，通过无线网络，实现对轨道机器人信息、视频安防信息、在线监测信息的图像浏览、录像存储、报警信息管理等功能。

四、产品特点

最大限度的提供可移动的动态式热成像温度变化视频画面的采集，可与热成像仪云同步实现预置位、巡航线功能，实现与其他视频监控系统集中管理控制的模式；

系统设计均符合国家的规范管理的使用要求。控制协议、视频编解码、接口协议、视频文件格式、传输协议均遵循国家标准的规定；从元件、部件的选型到具体的实施方案，都考虑到系统可靠性的问题。

本系统的轨道机采用多重防死机技术最大程度的让机器正常运行，同时也能够避免突然掉电对系统的损坏和遇到一般性软件故障时系统自动重新启动，保证系统工作的可靠性。

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