国网山东电科院变电站智能巡检机器人项目新拓展5个省
日前,国家电网公司固定资产零购2014年第二批(无人机、变电站智能巡检机器人)采购中,国网山东省电力公司电力科学研究院智能公司成功中标变电站智能巡检机器人项目79台,分布于17个省,其中甘肃、青海、辽宁、吉林、新疆5个省首次使用山东电力生产的巡检机器人,为巡检机器人项目实现全国覆盖打下了坚实的基础。
该机器人根据设定好的路径自动开始巡检,进行全站视频、红外、声音采集与检测,并将全站变电站设备检测数据实时传输监控后台。机器人完成任务后会自动回到自己的“家”进行充电,全过程无需人工辅助操作。这些任务如果人工完成至少需要两天时间。机器人在巡检时距离设备一般在20米内,所以可见光检测不会受到影响,还可以通过图像预处理及滤波技术增强照片清晰度;通过三厢对比检测,红外检测在恶劣天气也会相对准确;同时,机器人在巡检时还会进行设备噪音采集与分析,识别设备故障。机器人实现了检测手段的集成化和多元化,即使在雾霾天气依然可以确保检测的准确性。该成果荣获了2012年我国工业设计领域首个国家政府奖项——“中国优秀工业设计金奖”,2013年第十五届中国专利奖外观专利金奖。已被列入国家电网公司重大科技成果推广计划,实现了规模化应用。
自2005年10月长清投运以来,国网山东电科院制造的变电站巡检机器人已经在全国各省变电站大显身手。截至8月中旬,该院已完成巡检机器人项目160余项,投运变电站智能巡检机器人152台,覆盖了华北电网、西北电网、华东电网及南方电网,应用于110千伏到1000千伏各电压等级变电站及换流站,推广应用范围覆盖全国22个省、自治区和直辖市。实践证明,这些巡检机器人各项运行指标正常,经受住了高温、狂风、暴雨等恶劣气候的考验,代替人工完成了80%的工作量,为运维人员进行设备检修提供了依据,保障了电网安全可靠运行。
配备AI智能巡检机器人,北京首个数智化无人值守机房投入使用
新京报贝壳财经讯(记者许诺)日前,由中国移动北京公司(北京移动)承建的“AI智能巡检机器人”项目在中国移动国际信息港四号基地配电室投入使用,从而打造出首个在北京落地的数智化无人值守机房。据了解,该无人值守机房集数字化运维、智能化巡检和无人化值守三大功能于一体。记者在机房看到,“AI智能巡检机器人”外观就像一个移动摄像机,被一根自动移动导轨固定在机房内的设备列上,通过依次扫描设备面板上的数字仪表即可完成日常巡检任务。
数智化无人值守机房内景
北京移动项目经理陈瀚功介绍:“这个配电室面积约400平方米,按照传统编制需要配备2名值守人员,每人四小时巡检一次才能完成日常巡检工作;装备了这个机器人后,每天仅需一小时就能完成全部巡检工作。”他说,“AI智能巡检机器人”在完成大量重复性工作方面具有明显优势,机器人收集的巡检数据不受主观因素影响,更具统计和分析价值,还可实现不间断运行,巡检时效性更高。
除了可以实现定期巡检,AI智能巡检机器人还能完成局部放电检测、表计数值识别、红外温度测温以及自动报表统计等日常工作,且动作精确,误差率极低。可在相当程度上替代人工,让机房人员将更多的时间精力投入到故障分析、设备状态分析、运行方式优化等深度工作内容中,人员素质和机房整体管理水平均得到一定提升。
记者还了解到,不同于一般机房改造项目,在“AI智能巡检机器人”的整体建设过程中,建设人员需要在确保配电室各项功能正常运行、电力供应不中断的情况下完成工作;而且机器人配套的导轨尺寸和缆线规格都与通信机房标准不同,安装调试难度很大。这种情况下,北京移动积极协调、多方尝试、克服了各种困难,在一个月内顺利完成施工并进入试运行阶段,各项指标良好,超前完成任务。
去年10月,北京市城市管理委员会联合多部门出台了《推广配电室智能化改造及运维指导意见书》,北京移动积极响应,依照信息港基地配电室的基础功能量身打造了这款“AI智能巡检机器人”。据悉,未来的“AI智能巡检机器人”将在现有日常巡检基础上加入更多操作功能,进一步扩展工作范围,添加更多应用场景,并有望在全国移动配电及其他值守机房内进行规模推广,为助力打造数智化机房、建设数字经济标杆城市做出有益探索。
新京报贝壳财经记者许诺编辑宋钰婷校对李铭
变电站智能巡检机器人系统应用技术方案
1、设备自动识别管理:对与系统采集的热图(无论自动采集还是人工采集)进行自动识别,通过图像配准的方法识别出该热图能有效的设备目标,保证温度检测的有效性。
2、防误报识别系统:所有的温度测量都基于有效的目标识别,根据巡查策略可以只测量标记过的设备,对于外界的干扰热源自动剔除,有效的防治了误报警的产生。
3、详细设备工作状态管理:建立所有设备以及设备部件的管理体系,在自动巡检的同时对本红外热像仪巡视范围内的所有设备部件进行温度分析记录。在报警的时候可以详细到具体设备故障部位。
4、自动巡航:系统可对云台设置预置位,并最大利用机器智能方式运作,无需看管而自动定时启动巡测,并保存巡检时所采集的热图和记录巡检时的温度信息。
5、自动预警:在系统巡航过程中,如发现目标设备温度异常自动报警,报警信息有文字信息和声音信息,提示运行人员具体的报警位置状况信息,以便跟踪故障点,确认告警情况并排除故障。
6、自动生成报表:系统软件可自动生成单幅红外图像的设备接点温度分析报表;或综合报表,即系统可自动记录每次测温时的温度值,并生成温度报表,以反应该接点在某一时间段内的温度变化情况。
7、人工巡检辅助识别:对特定位置,如室内开关柜等未安装在线式监测系统的监测点可以使用手持热像仪检测,检测采集的图片自动导入系统,自动设备识别,自动生成报告。
8、红外图像拼接技术:采用图像拼接技术,在人工辅助修正的情况下可以自动形成变电站设备工作状态全景热图,便于工作人员对需要进行温度实时监测的变电站设备进行标注。
9、变电站设备工作状态全景热图:采用红外图像智能识别技术,获得所有设备在全景热图中的精确位置及工作温度,位置精度最大误差仅为2个像素点。可消除因为机械转动误差导致的测量失误。
10、检测精度高:采用的红外热像仪本身的采样精度比便携式仪器的精度和分辨率高,且红外热像仪与高倍变焦可见光摄像机安装在同一个云台上,既可以保证两个摄像头监视的是同一个设备位置,也解决了红外热像难以识别设备安装位置的问题,便于及时判断设备的具体过热点,为准确判断并采取相应措施争取了宝贵的时间。
11、监测重点位置、兼顾全面设备:系统采用预置位云台,可以根据需要设置128个需要定时检测的位置,在每个位置上DM60红外热像仪还同时可以检测4个设备的工作状态,所以只要将系统安装在合适的位置,可以方便的检测所有设备。
12、数据具有可对比性:系统能自动根据预先设计的巡检策略,定时控制DM60红外热像仪转动的各个预置位,检测该预置位上各个设备的工作状态,采集当前设备的工作状态热图,记录这时设备的工作温度,同时比较当前设备的工作温度是否高于预先设置的报警温度。通过这样的工作序列以后,系统可以给出所有处于巡检策略的设备在一段时间内每天同一时间上的温度变化趋势,该温度变化趋势结合其他在线检测系统的数据(如该设备的电流变化趋势),可以极大的方便对本设备的工作状态给出准确的判断。
13、自动位置校准功能:采用图象识别技术,自动对云台预置位运行误差进行校正,保证能正确的采集到正确的设备部件温度状态。
14、系统具备可靠性、实时性较高的优点。采用本系统,自然环境不会有任何影响,无论是刮风下雨,还是低温寒冷都可以实现不间断自动监测,更不用担心装置的电源剩余量问题。
15、节省人力:采用本系统,由于系统自动化程度较高,可实现设备自动巡检、自动预警、自动输出报表等功能。减少了人员到现场巡视次数,提高运行人员工作效率,适应变电站向少人或无人值班发展趋势的需要。
16、兼容现有人工巡检数据:现有的手持红外热像仪生成的数据可直接进入本系统,数据统一管理维护。
由此可见,采用智能巡检机器人系统,在保证设备健康运行的同时,同时也为设备检修重点提供了科学的依据,提高了工作效率,减少了停电的时间,也就相应增加了设备的可用率,为电网安全乃至社会的稳定提供了技术保障。
本方案采用智能巡检机器人来替代变电站原有的人工巡检,利用智能巡检机器人的自主/手动巡检、红外测温、图像识别、视频监控、环境参数监测等功能,对变电站进行全天候的巡检和数据测量,以保障机器人在变电站内能够及时发现模块等设备的安全隐患,提醒工作人员注意处理。在发生异常紧急情况时,巡检机器人还可以作为移动式的监控平台,由人工手动控制到指定位置,查看设备情况,及时查明设备故障,减低人身安全风险。
系统主要设计特点
1、自主知识产权红外探测器
机器人系统的核心检测器件已具有自主知识产权,本系统采用640×480分辨率热像仪,有效提供对测量目标的温度识别效果。
2、军用惯性制导技术,激光制导、无轨运行、定位精确
不需要任何轨道,直接使用阀厅现有路面就可以快速实施巡检监控,无需繁琐的工程施工。系统定位精度高达5毫米。
三维角度实时输出
XYZ三轴陀螺三轴加表数据实时输出
自动温度补偿、集成稳定算法
无轨化导航的优势主要表现为:无需预埋磁条,缩短施工周期,节约系统成本,提高便捷性;环境适应性强,运行可靠性高。
3、系统定制超大容量电池,具备超长工作时间,充满电后连续工作时间长达9小时
4、采用领先的红外热像全景图专利技术,有效提高测温精确性
本系统使用红外热成像仪采集一系列红外热像,然后对这些红外热像进行半自动空间匹配对准,合成一幅包含各图像序列信息的宽视角场景的、完整的、高清晰的红外全景图像,在该红外全景图上进行设备位置标识后形成变电站工作设备列表,在上述数据基础上,系统自动巡检过程中任意采集的红外热图通过红外图像智能识别技术,获得该图中所有涉及到的设备的精确位置及工作温度。
变电站设备智能识别系统通过对即时红外热图在被监测区域的红外全景图中进行位置配准的方法,摆脱了被监控目标位置的确定对云台装置的预置位参数及转角参数的依赖,有效的提高在即时红外热图中确定被监控目标位置的精度,识别误差精度小于2个像素点,实现了在线式红外监控系统对设备温度的高精度监测。
5、设备自动识别管理功能
对于系统采集的热图进行自动识别,通过图像配准的方法识别出该热图包含的有效设备目标,保证温度监测的有效性。
6、详细设备工作状态管理功能
建立所有设备以及设备部件的管理体系,在自动巡检的同时对本红外热像仪巡视范围内的所有设备部件进行温度分析记录。在报警的时候可以详细到具体设备故障部位。
7、防误报识别功能
所有的温度测量都基于有效的设备识别,根据巡查策略可以只测量标记过的设备,对于外界的干扰热源自动剔除,有效的防止了误报警的产生。
8、高维图像识别技术
100%表计识别率,采用的矩阵模式的数学模型,解决由于光线、所处的位置等诸多原因导致的读表失败,有效的提供了表计识别率。
9、卓越的创新能力
结合智能巡检机器人工作特点,开展的诸多科技项目的研究,例如:
《三光谱智能巡检机器人系统》科技项目申请书及可行性研究
《蜗杆式垂直导轨智能巡检机器人系统》科技项目申请书及可行性研究
基于高温度分辨率智能巡检机器人对GIS设备内部发热实时监测的研究
智能巡检机器人对主变漏油状态监测研究
SF6气体检漏仪型智能巡检机器人系统研究
智能巡检机器人系统设备状态监测数据云存储技术应用研究
巡检结果浏览
『系统导航』—『巡检结果确认』—『巡检结果浏览』提供执行的巡检结果浏览功能。
巡检日志显示各巡检任务巡检的开始和结束时间、巡检类型、结束动作、任务状态等信息。
步骤:
1)界面左侧树形列表中勾选需要查询的一次设备;
2)用户通过输入查询时段范围;
3)点击『查询』按钮实现查询将显示所有的巡检结果记录,在下方页面将显示所有要搜索的巡检信息(如巡检时间、所在区域、间隔、一次设备、点位名称、方位、相别、识别结果、告警等级、告警状态);
4)双击选择需要查看的某条巡检结果记录;
5)显示该巡检设备的抓图;
6)在巡检结果记录中勾选记录目条前□选择需要导出的记录;
7)点击界面右上方的导出按钮,保存为.xls文件。
其他各类仪表巡检结果报告示图如下:
图油位计巡检结果报告
图SF6仪表巡检结果报告
图刀闸巡检结果报告返回搜狐,查看更多