变电站网络型巡视机器人技术浅探_电力技术培训课件.pptx

变电站网络型巡视机器人技术浅探 ——基于凝视机器视觉的网络型巡检 机器人技术及其应用 1 2 3 4 5 01 根据国网设备部变电运维专业“两个替代”建设任务要求，针对研制网络 型巡检机器人的专项课题，上海公司组织市电科院、基层公司运维专家和相关 科研院所共同开展了研讨工作，鉴于网络型巡检机器人国内外并没有可以借鉴 的研发和应用经验，上海公司结合国网变电”五通“要求及专业运维经验，开 展专题试点研究，并进行应用。 02 变电站的巡视范围包含众多站房的多个物 理空间和多种巡视对象，主要包括一、二次设 备、辅助设备、土建及站房场区附属设施等多 样化的巡视需求。 传统的轨道式或轮式机器人由于站房各设 备间分隔多，存在较多的巡检盲区。且其安装 部署时施工较为繁琐，目前大多仅用于开关类 设备的巡视，无法涵盖全站“立体式、无盲区、 全覆盖”的巡视要求。 站内已布置的各类传感器和物联网设备，已造成变电站内“数据碎片化、终端散布 化、系统独立化、安装停电化、运维复杂化”等问题。 03 针对目前变电站巡视机器人现状，网络型巡视机器人有几种不同的实现思路 思路一： 巡视机器人的小型化、轻量化，让机器人“跑的更快”，提高巡视效率。 思路二： 结合机器人、无人机和摄像头实现多维度立体式巡视，让巡视更全面。 思路三： 巡视机器人搭载不同组件，实现机器人多场景应用，适应性更高。 思路四： 把数据网作为载体，实现巡视机器人网络化。 不同的思路适用不同电压等级和重要性的变电站 上海220千伏及以上变电站由超高压公司管辖，巡视机器人覆盖率较高， 110千伏、35千伏变电站由供电公司管辖，且大多数是户内站、地下站， 机器人应用较少，一方面轮式机器人多应用于户外敞开式变电站，另一方 面近年来新建变电站多采用钢结构方式建设，如在投运时未配置轨道机器 人，后续改造受制于顶部承重问题，难度较大。 综合以上特点，上海公司选择对思路四“数据网作为载体，实现巡视 机器人网络化“进行研究，在供电公司进行试点。 典型巡检机器人： 具有唯一本体形态、可移动的智能体 网络型巡检机器人： 是由感知设备（看听嗅）和智能分析单元组成的虚拟形态多智能体系统 智能体之间通过网络进行虚拟连接，突破物理空间的限制，形成全域最优覆盖 受限技术等因素，只能在局部的物理空间移动巡检 综合分析运维人员对变电站设备巡视的现状，网络型机器人要实现以 下几个关键功能： 1、站端设备的岗哨式监视，发现异常主动上送到集控站，异常信息包 括文字、图片、短视频等； 2、按照集控站巡视主站系统制定的巡视计划，定期自动开展例行巡视， 形成巡视报告上报集控站。 3、集控站能通过手动激活自动巡视，通过设定巡视区域和设备类型实 现专项的巡视。 基于凝视机器视觉的网络型巡检机器人技术 根据运维人员在主站设定的例行或特定巡视任务，通过“边缘按需有序地识别判读定点安 装在变电站全域各处的智能终端多维视觉感知多媒体数据，以对站端网络上在线凝视的全域各 处巡视信息流的可控性流动，替代行走/轨道机器人在有限区域巡视的局限性移动”。 本方案着重在“变电站巡视作业核心业务，依托”智能巡视系统可靠性、云边协同算法 “技术支撑，拓展”业务系统联动应用、特定场景巡视监控、巡视数据深化分析” 的智能巡 视系统典型业务场景，开展变电站智能巡视建设与应用。 全域型网络机器人巡检系统 布置于变电站内各设备间、电缆 层以及户外场区、构架等区域， 通过对感知设备规划轮巡路径， 可对变电站全量设备实行周期性 在线智能巡检。 系统可在现有变电站新置， 也可利用存量视频监控设备改造， 无需停电。 全域型网络机器人巡视系统主要由下列3类设备组成： 1.“岗哨”式凝视机器人（智能图像识别终端） 多维感知机器人（多参量智能视觉感知终端） 边缘智能计算汇聚一体机 网络设备 1 主要设备 分析数据接入区域型远程智能巡视主站，形成“站端 轻量级边缘计算+远程主站统一管理”的巡检系统架构， 节省主站端算力。 边缘智能计算汇聚一体机 岗哨式凝视机器人 多维感知机器人 岗哨式凝视机器人, 主要应用“可见 光图像视觉识别”技术进行巡检监测， 也可称为“智能视觉识别终端“。 岗哨式凝视机器人（智能视觉识别终端）有单目型和双目型，其中双目型双侧可同时凝 视监测6-8个开关柜或其他目标。通过其对设备状态及 一 定区域、全天候24小时不间断的“ 岗哨式凝视”，在线识别设备外观异常、表计读数异常（破损）、开关（闸刀）状态、二次 保护压板状态、环境水火隐患等图像信息，实现对电力设备的外观图像和环境状态图像的智 能监测。 2 设备简介—岗哨式凝视机器人 多维感知机器人（多维量智能视觉感知终端）集可见光、红外、紫外等多光谱探测成像技 术于一体，同时集成环境温湿度、气压、多组份气体、多频谱声波等多维