(完整版)变电站智能巡检机器人设计说明书

“小凡”智能机器人设计说明书

一、变电站人工巡检现状分析

二、变电站设备巡检机器人系统结构组成

巡检机器人的调研报告

上海电力学院 关于巡检机器人的调研报告 院（系部）自动化工程学院 专业名称: 电机与电器 学生姓名: 杨雪莹 导师: 薛阳 2013 年 12 月

目录 1 巡检机器人的发展状况........................... 错误!未定义书签。 2 巡检机器人的应用............................... 错误!未定义书签。 高压线路巡检机器人.......................... 错误!未定义书签。 机器人仿真.............................. 错误!未定义书签。 巡检机器人越障.......................... 错误!未定义书签。 变电站巡检机器人............................ 错误!未定义书签。 校园巡逻机器人.............................. 错误!未定义书签。 3 总结 .......................................... 错误!未定义书签。参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。

1 巡检机器人的发展状况 目前巡检机器人已在多个领域中应用，它的智能化推动着它在应用领域的市场前景将是越来越广，尤其是在电力行业。它在多种场合发挥着作用，如变电站，高压线路中等等。 2013年12月9号中山供电局经过三个多月的试运行，该局将“智能巡检机器人”正式投入到500千伏桂山巡维中心使用，开创南方电网公司首例无轨化设备巡视工作。传统的机器人需要铺设类似于火车轨道那样的磁轨，机器人就只能沿着磁轨作运动。而最新投入使用的机器人实现了无轨化运作，不需要铺设任何轨道，也无需进行任何基建工程，机器人就可以直接在日常的路面上运作，既省下基建施工的时间，又节约了投入成本。凭靠机器人配备的四驱越野底盘，还可以爬上30度的陡坡。该机器人上配备了激光扫描设备，可将站内的设备位置，道路扫描为地图，我们在后台为它规划好巡视路径后，它就可以按照指示去工作了。 机器人巡线最大的优点则是，无论白天黑夜还是刮风下雨，它都可以在没有人看管的情况下能自动自觉并出色完成一般日常巡视所包含的工作内容。这样一来，机器人不但减轻了工作量，而且在遇到严重故障或者恶劣天气时，它还可以降低工作人员的安全风险。 智能机器人还具有自动续航功能，当蓄电池电量低于设定值时，它将自动驶入存放室进行充电。据悉，中山供电局通过对智能巡检机器人进行了三个月的试用，已经收到不错的成效。此次正式投入使用，在南方电网公司尚属首例。 2013年11月11日上午，在国家知识产权局与世界知识产权组织举办的第十五届中国专利奖颁奖大会上，由国网山东电力科学研究院申报的外观专利“变电站巡检机器人”荣获外观专利金奖，成为5个金奖之一。这是国家电网公司历史上获得的第一个中国外观专利金奖，也是中国电力行业惟一当选的金奖。 变电站巡检机器人能够全天候全方位全自主对变电站设备进行无人值守巡检,从而代替繁重的变电站设备人工巡检,提高了变电站巡检的自动化、智能化水平,确保了智能电网的安全可靠运行。 该变电站巡检机器人产品外壳采用无污染、抗冲击、高绝缘的ABS树脂材料，具有较好的环保性和安全性；产品外观采用了“仿人”化创新性设计，整体颜色融合变电站“环境”因素，同时配以红色的机器人颈部绕圈与多色的告警指示灯

变电站巡检机器人自动充电系统

变电站巡检机器人自动充电系统 摘要：为实现巡检机器人在无人干预情况下安全可靠、快速高效地自动充电，进而实现巡检机器人在变电站长期 值守、完全自治，提出一种充电装置侧向对接的自动 充电系统。该系统采用磁轨道引导，RFID标签定位， 导航定位精度较高；通过检测充电机构位置和极片电 压，判断充电条件是否满足，简单可靠；通过采用弹 片压住极片夹，滑槽连接充电座与定位槽板，提高误 差容忍度和对接可靠性。该系统已在全国3 0 多个变 电站实际应用，运行效果良好，应用前景广阔。 关键词：巡检机器人；自动充电；变电站 1、引言 随着科技进步和电力体制改革的不断发展，以“信息化、数字化、自动化、互动化”为特征的智能电网建设逐渐深入。为保证变电站设备的安全可靠运行，更好更快地推进变电站无人值守进程，变电站巡检机器人部分替代人工巡检已经成为一种趋势。传统的变电站巡视主要是通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查，该方式存在劳动强度大，检测质量分散，主观因素多，巡检不到位难以监控，巡检结果数字化不便等缺陷，不符合智能电网的发展方向。变电站巡检机器

人集成最新的机电一体化和信息化技术，采用自主或遥控方式，部分替代人对变电站室外设备进行可见光、红外、声音等检测，对巡检数据进行对比和趋势分析，及时发现电网运行的事故隐患和故障先兆，如：异物、损伤、发热和漏油等。巡检机器人为提高变电站的数字化程度和全方位监控的自动化水平，确保设备安全可靠运行发挥了重要作用。 巡检机器人的移动属性决定其适合采用无缆化的电池供电。但电池容量有限，一般只能维持几个小时，所以一旦电池电量不足，必须及时充电。如果人工充电，机器人就无法实现完全自主运行。如何让机器人在无人干预情况下，安全可靠、快速高效地实现自动充电是实现巡检机器人长期值守、完全自治需要重点解决的问题之一。本文介绍自动充电的关键技术，重点介绍一种能够满足变电站巡检机器人长期自治要求的自动充电系统，包括磁导航与RF I D定位，接触式侧向充电对接装置，充电箱结构及工作原理，自动充电系统控制流程等。 2、自动充电关键技术 自动充电过程主要包括：移动机器人需要补充电力时，自动驶向指定充电点，车载充电连接器与固定充电装置实现电连接并实施充电。充电完成后，机器人自动停止充电，待命或投入正常运行。整个充电过程完全实现自动化，无需人工干预。自动充电的关键技术主要有：充电点定位导航，充

智能机器人巡检系统在500kV变电站的应用

智能机器人巡检系统在500kV变电站的应用 发表时间：2019-07-16T15:37:22.293Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：侯彦农 [导读] 摘要：研发了一套变电站机器人智能巡检系统，从机器人本体、充电系统、无线传输系统、本地监控后台和环境适应性等方面介绍了巡检系统设计方案和各组成部分的关键技术。 (国网山西检修公司) 摘要：研发了一套变电站机器人智能巡检系统，从机器人本体、充电系统、无线传输系统、本地监控后台和环境适应性等方面介绍了巡检系统设计方案和各组成部分的关键技术。从现场勘查、设备安装、巡检规划和巡检应用等方面介绍了工程实施步骤和在电网220kV、 500kV变电站的实际应用情况。分析了机器人巡检调试过程中存在的行进时出轨、无线通信不稳定、表计读取不准确、行走转弯卡涩等问题，并提出了解决措施。该巡检系统具有部署快速、适应性强、采集数据准确、定位精度高、超声防撞等显著优点，各项性能指标均满足变电站智能巡检需求，具有良好的推广应用前景。 关键词：变电站；机器人；巡检系统；设计；智能巡检；工程实施；问题分析 500kV变电站在电能传输中有着极其重要的地位，变电站 传统巡视方式是运维人员依据巡视计划，依赖综合感官，并借助一些检测仪器及巡检经验对变电设备运行状况进行以简单定性判断，该方式具有劳动强度大、主观因素多、发现问题隐患滞后等不足。随着国家电网超高压及特高压系统的不断发展，变电站值班方式正在由有人值守向少人、无人值守方式发展，智能机器人巡检系统定将成为新的发展方向。智能机器人巡检系统在冀北电网500kV变电站处于试运行阶段。本文首先对智能机器人巡检系统的设计与功能进行分析，在此基础上着重对智能机器人的运维管理及常见问题的处理办法进行论述，最后阐述了智能机器人巡检系统验收过程中的注意事项。 1机器人巡检系统总体设计 1.1充电系统 充电房由充电柜、充电座、无线通信设备和自动卷帘门组成。充电柜和充电座用于机器人自动对接充电，无线通信设备选用与本地监控后台相同的无线网桥和天线，天线安装在充电房的顶部。机器人工作状态分为巡检、充电、空闲等3种。收到巡检命令后，机器人检查电池电量是否充足，充足即进入巡检状态，开始执行巡检任务，否则拒绝执行并报警。巡检完成后，机器人返回充电房。机器人在巡检中实时检测电池电量，如果电量不足则返回充电房充电，充电过程完全自动化。 1.2巡检系统组成 机器人巡检系统由机器人本体、充电系统、无线传输系统、本体监控后台及辅助设施组成。系统具有以下特点：（1）使用无轨导航方式，实现快速部署，可方便站间调配；（2）采用四轮独立驱动，适应于各种复杂环境，提供高清晰度红外及可见光视频图像，测温精度达0.5℃；（3）采用基于激光雷达和惯导组合的精确地形匹配的导航方案，定位精度达到1cm；（4）超声防撞，提供高可靠性安全保障，可原地全方位运动，为巡检提供更强的易用性。 1.3无线传输系统 机器人通过无线网桥与本地监控后台实现双向、实时信息交互。信息交互内容包括机器人本体状态和被检测设备图像、语音和指示性数据。机器人采用5.8GHz频段高质量等级的室外专用数字无线网桥，实现长距离多路视频、音频以及数据的实时传输，最长传输距离达10km，数传误码率≤10-6，数传时延≤20ms，图传时延≤300ms，由于此频段的无线网桥无需申请无线执照，比其他有线网络设备更方便部署。机器人通过无线网桥接收监控后台的控制指令，进行云台转动、设备检测、车体运动和自动充电，并检测机器人状态和各类预警、告警信息并进行上报。在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，图像、语音、数据不丢失，同时系统将发出告警信息，并在通信恢复后自动续传。（1）实时监控模块负责查看机器人运行过程中的图像信息、车体状态信息、车体行进信息、电池状态信息、巡检现场气象信息、巡检任务信息等。（2）任务规划模块分为例行、特巡任务规划和遥控巡检3种模式，可随时进行任务模式的切换。根据变电站巡检需求，例行任务规划可提前生成若干巡检任务，每天定期巡检；特巡任务规划可实时生成临时巡检任务，执行特殊巡检任务。（3）远程遥控模块可以实时遥控机器人到规定地点做规定动作。该模块可通过手柄控制云台方位和俯仰，控制车体速度和方向。（4）配置中心模块包括设备配置、地图配置和基本配置3个子界面。设备配置界面包括红外配置、可见光配置、车体配置和云台配置。（5）历史查询和数据分析模块可实现可见光图像、红外图像、声音及表计读数、设备位置状态、注油设备油位等信息的存储、诊断和查询。 1.4环境适应性 机器人按照全国各地区变电站极端环境气候设计，针对暴风大雨、湿热、高海拔、寒冷等恶劣气候条件，变电站强电场、强磁场环境，通过“三防”设计、防风设计、电磁兼容性、抗震设计以及温度适应性等设计，确保机器人在不同气候条件下长期可靠、安全稳定运行。机器人电子元器件，电源、通信等模块采用屏蔽、隔离处理，关键信号通过阻抗匹配设计、各设备模块采用等电势共地设计，输入输出接口的滤波和保护设计等技术确保各模块的信号完整性、安全和可靠性。 2智能机器人在500kV变电站的具体应用 2.1安全管控 智能巡检机器人，可应用于500kV变电站的安全管控工作中。因为智能巡检机器人具备视频录制等功能，所以，在安全管理工作中，可通过“开始录制”功能的设置，让智能巡检机器人借助电子鼻和烟感装置对变电站工作现场烟雾、火灾等现象进行识别、录制，并将画面及时传给监控中心，提醒监控中心工作人员对安全事故问题进行处理，避免事故的蔓延威胁到人们生命安全。此外，因为智能巡检机器人具备语音对讲功能。所以，在500kV变电站巡检工作中，若发现了违规问题，可借助语音操作对违规行为加以制止，第一时间遏制违规现象所带来的安全危机。 2.2指令操作 智能机器人在500kV变电站运行环境中的应用，也提供了一系列查询操作功能，其主要体现在以下几个方面：第一，巡检数据查询功能。即在500kV变电站日常巡检工作开展过程中，可点击智能巡检机器人系统中的“巡检数据”按钮，通过这一按钮的点击，可进入到“查询”功能。但若查数据显示中包含了一些红色数据，则表示500kV变电站运行环境存在着温升越界危机，应对问题进行及时解决；第二，报表查询功能。即在500kV变电站实际巡检过程中，若想了解与变电站设备运行相关的数据，可点击“分析/报表查询”按钮，通过这一按钮的点

2019年变电站大型智能巡检机器人检测项

2019年变电站大型智能巡检机器人 性能检测项目及要求 1.概述 本次检测工作主要依据《变电站智能机器人巡检系统检测规范（Q/GDW 11514-2016）》、《国网运检部关于进一步完善变电站智能巡检机器人后台监控系统功能和界面的通知（运检一〔2016〕103号）》等相关要求进行。 2.检测项目 检测项目主要包括三大类，分别为：基本性能、巡检能力和监控后台。详见下表1。 表1 检测项目

注：表“*”号项目为重要技术参数，如该项不符合要求则将判定整体检测结果为不符合要求。以上表格“*”号只进行了检测大项初步标识，具体“*”号对应的子项目以附件2“2019年变电站大型智能巡检机器人性能检测表”为准。 3.检测项目技术要求 3.1基本性能 3.1.1外观质量 机器人的外观质量应满足：整机外观美观整洁，整机结构坚固，所有连接件、紧固件应有防松措施，电机、支架等可更换部件应有一一对应的明显标识；外壳表面应有保护涂层或防腐设计，不应有伤痕、

毛刺等其他缺陷；外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施；外壳和电器部件的外壳均不应带电；机器人本体重量（包括电池）不超过100kg。 将机器人主要部件的规格、型号和数量进行核查记录，与其实物照片一并作为检测机构出具检测报告的附录。 3.1.2可见光及红外成像质量 可见光摄像机上传视频分辨率不小于高清1080P；红外摄像头具备自动对焦功能，热成像仪分辨率不低于320*240；红外图像为伪彩显示、可显示影像中温度最高点位置及温度值、具有热图数据。 在巡检温度记录上应显示巡检点设备部件的最高温度并标记位置，设备部件的测温区域应有明显的标记框线，建模数据的框线应与测温结果的标记框线外形一致。 3.1.3运动功能 1）具备无轨自主导航功能；前后方向和左右方向的重复导航定位误差不大于±10mm，在1m/s的运动速度下，最小制动距离不大于0.5m。 2）具备防碰撞功能，应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止，障碍物移除后应能恢复行走。 3）具备越障能力，最小越障高度为5cm。 4）具备涉水功能，最小涉水深度为100mm。 5）具备爬坡能力，爬坡能力应不小于15°。 6）具备防跌落功能，最小防止跌落高度为10cm。

QGDW—变电站智能机器人巡检系统技术规范部分

变电站智能机器人巡检系统技术规范第1 部分：变电站智能巡检机器人 Technical specification for intelligent robot inspection system in substation ? —Part1: Intelligent robot for substation inspection 2016 - 11 - 25 发布 2016 - 11 - 25 实施 国家电网公司发布ICS 25.040.30 Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW 11513.1—2016 I 前言 为规范变电站智能巡检机器人的功能要求和性能指标，更好的指导和推进变电 站智能机器人巡检系统在公司系统的实用化应用，制定本部分。 《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准分为2 个部分： ——第1 部分：变电站智能巡检机器人； ——第2 部分：监控系统。 本部分为《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准的第1 部分。 本部分由国家电网公司运维检修部提出并解释。 本部分由国家电网公司科技部归口

本部分起草单位：国网山东省电力公司 本部分主要起草人：冀肖彤、张斌、任志刚、王兴照、吕俊涛、叶飞、周大洲、黄锐、慈文斌、杜修明、郭源、孙志周、付崇光、王华广、孟海磊、韩磊。 本部分为首次发布。 本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 变电站智能机器人巡检系统技术规范第1 部分：变电站智能巡检机器人 1 范围 本部分规定了变电站智能巡检机器人的分类与组成、技术要求、检验以及标志、包装、运输、贮存。本部分适用于变电站智能巡检机器人。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 5170.13 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动（正弦）试验用机械振动台GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验DL/T 664-2008 带电设备红外诊断技术应用规范DL/T 860 变电站通信网络和系统 3 术语和定义

变电站巡检机器人评估

户内轨道巡检机器人 项目方案评估报告 一、项目背景： 1.1变电站设备巡检和人工巡检有效性分析 设备的技术状态和设备运行状态如何，必须通过对设备进行巡回检查后才可以得出相应的结果。为了提高设备的利用率，设备运行的可靠性、降低维修成本。加强对设备巡检及缺陷管理，是提高设备的运行管理水平的一项重要措施，它能有效地为评估设备状态、确定合理的运行方式、及时安排检修提供可靠、详细的数据并有助于做出科学分析。 变电站值班员进行人工巡检，对运行设备进行感观的简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现的。人工巡视对设备外部可见、可听、可嗅的缺陷能够发现，例如：油位、油温、压力、渗漏油、外部损伤、锈蚀、冒烟、着火、异味、异常声音、二次设备指示信号异常等。 人工巡检受人员的生理、心理素质、责任心、外部工作环境、工作经验、技能技术水平的影响较大，存在漏巡，缺陷漏发现的可能性。且对于设备内部的缺陷，运行人员无专业仪器或者仪器精确度太低，通过简单的巡视是不能发现的，比如油气试验项目超标，设备特殊部位发热、绝缘不合格等缺陷；还有一类缺陷只能在操作的过程中才能发现，如机械卡涩、闸刀分合不到位、闸刀机构箱门损坏等。 另一方面，由于无人值班变电站增多，许多变电站的距离也较远，在站内出现事故或大风、大雪及雷雨后因集控站无法出车不能及时巡视时，造成集控站值班员不能及时了解现场设备状态，及时发现隐患，危急电网的安全运行。特别是无法及时了解出现问题的变电站情况，失去优先安排处理的机会。 巡视人员巡视设备时需要站在离设备较近的地方，对巡视人员的人身安全也有一定的威胁，特别是在异常现象查看、恶劣天气特巡，事故原因查找时危险性更大。 综上所述，无人值班变电站的人工巡检存在及时性、可靠性差，花费人工较多，存在较大的交通风险和巡视过程风险。 1.2变电站巡检机器人简介 变电站室内巡检机器人集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、无线传输技术于一体。 通过机器人上的高清摄像头可实时采集分析图像，自动识别并准确定位所标记的设备，实现信息传输和拍照。

智能机器人巡检系统在变电站中的应用

智能机器人巡检系统在变电站中的应用 现如今，我国的社会经济不断发展，科学技术也发展的越来越迅猛，各行各业都已经逐渐在实际的生产以及经营过程中采用智能机器人来进行实际运作，而智能机器人的巡检系统在变电站当中的科学合理应用，不仅能够打破传统人工巡检的局限性，而且能够取得良好的应用效果，文章对智能机器人的巡检系统在变电站当中实际应用进行详细的分析。 标签：智能机器人；巡检系统；变电站；应用 当前，在计算机网络的迅猛发展影响下，各行各业的智能化已经逐渐普遍起来，特别是现代化的一些超高压、特高压输变电系统工程已经逐渐向多元化的方向发展，而对于这些新技术，传统的运行模式以及维护操作方法都不能够满足其自身的需求，并且传统的操作方式在面临当前现代化的设备和操作的时候，其自身也面临着相对应的挑战。比如设备部件的数量比较多、其中相互交联的关系比较复杂，而在这种形势下，如何有效的运行高压电网等等，而利用新型的技术和方式不仅能够有效的提高输电效率，而且能够减少变电站工作人员对其进行维护的负担，能够切实有效的保证设备的正常安全运行。传统的变电站巡检方式已经逐渐“过时”，而智能机器人的巡检系统应用，不仅能够降低人工巡检的局限性和误差，而且能够通过智能机器人的一系列技术，详细的对变电站进行严格的检查和监督，从而保证变电站的长期稳定发展。 1 国内外变电站巡检技术分析 传统的变电站巡检一般都是通过人工来完成的，利用工作人员的感官器官以及配备一些比较精密的仪器等等，来对变电设备进行详细的检查和巡视，这种传统的巡检方式不仅导致工作人员的劳动强度过大，而且对质量的检测很容易出现分散的情况，找不到准确出现问题的原因。而现如今，在科学技术以及网络社会不断发展的影响下，计算机技术以及微机监控技术在变电站当中越来越被广泛的利用，特别是巡检机器人利用其自身独有的系统以及特点，不仅不会受到天气以及环境的一些外在因素影响，而且能够缩减值班人数，对其进行设定之后，机器人就会自己执行巡检任务，这样能够有效保证设备的安全运行，并且最大限度的减少设备的事故发生率。而在变电站当中使用的智能机器人，一般都属于特种的机器人，在对其进行研究的过程中，可以发现，国际上对这种特种机器人已经形成了独有的研究领域，机器人在电力系统当中的实际应用，主要集中在电力设备方面，其中包括一些线路、变压器以及发电设备等等，对这些设备进行日常了检测、维护以及检修工作。在对机器人研究的过程中，不难发现，国内外对机器人的研究以及实际投入到使用当中的机器人主要包括变电站的设备巡检机器人、高压带电作业的机器人、核电站作业的机器人等等，而在对其进行不断的探索和研究的过程中，我国的变电站机器人巡检已经逐渐取得了很有效的研究成果，在变电站的应用中也取得了非常良好的效果[1]。 2 变电站巡检机器人的系统设计以及功能

基于STM32的智能巡检机器人的设计

? 195 ?ELECTRONICS WORLD ?技术交流 互联网浪潮下安防行业高速发展，安防作为工厂安全的第一道屏障，是整个工厂安全守护者，十分重要。当前巡检机器人在整个安防行业展开，巡检机器人的建设也正在从“传统”向“技防”转型，为工厂提供安全与便利，从而推动和谐社会建设。本文介绍了巡检机器人的设计。 1 巡检机器人整体系统设计 巡检机器人主要运用于工厂车间、写字楼、教学楼、仓库等需要安全管理的场所，它由运动底盘、摄像头、单片机、激光雷达、超声波、红外、无线传输模块、各种环境传感器等构成，采用室内定位技术、FPV 视频实时传输技术、计算机视觉技术、物联网技术等，实现了自动巡航、自动报警、远程监控等功能。它可以帮助人们自动巡检办公楼或其他需要安全管理的场所，按照程序设定，对指定工作区域进行定时巡检。 基于STM32的智能巡检机器人的设计 苏州市职业大学 韦婷婷 朱泓金 蔡 瑞 周 鑫 周星禹项目基金： 1、2017年江苏省高等职业教育高水平骨干专业建设项目[苏教高（2017）17号]：应用电子技术。 2、2018年江苏省大学生创新创业训练计划项目（项目编号：201811054012Y ）：智能巡检机器人的设计与实现。 3、2018年苏州市职业大学研究性课程（项目编号：SZDYKC-180710）：基于STM32 智能小车的设计与实现。图1 系统结构框图 2 环境测量系统方案设计 环境测量系统主要以工厂环境检测为主要目的， 我们利用传感器以及一些外设装置帮助巡检机器人实时 对工厂环境进行实进行数据检测并采集,然后将收到的 信息实时传送给处理器,让巡检机器人通过完成处理器 下达的命令对工厂内部的温度，湿度，可燃气体和有毒 气体进行检测,再实时将工厂内部环境反馈给用户端。 系统以STM32F103系列单片机为主,外设MQ-2烟雾气敏 传感器模块（潘光良，李军，家庭巡视机器人环境感知系统设计，齐鲁工业大学学报，2018年第5期55-58页，DOI:10.16442/https://www.wendangku.net/doc/cb17850138.html,ki.qlgydxxb.2018.05.011.）、DS18B20温度传感器和HC-SR04超声波测距传感器等模块。巡检机器人将巡检中得到的数据显示在LED 屏上，如果在巡检过程中检测到某项值超出系统安全值就会报警。 3 MCU模块设计 MCU 模块采用的意法半导体的STM32F103ZET6。该芯片内核采用Cortex M3内核，主频最高可达72MHz ，有丰富的外部接口，多个基本和高级定时器(STMicroelectronics.STM32F103x8 and STM32F103xB datasheet [EB/OL].https://https://www.wendangku.net/doc/cb17850138.html,/resource/en/datasheet/cd00161566.pdf.)。MCU 模块主要用于控制WiFi 通 图2 激光定位原理图 （下转第197页）

变电站智能巡检机器人资料

变电站智能巡检机器人 重庆东电通信技术有限公司 2015年12月

目录 一、概述 (2) 1.1、变电巡检周期 (2) 1.2、变电站巡检内容 (3) 1.3、人工巡检有效性分析 (3) 二、系统设计 (4) 2.1、整体结构 (4) 2.2、机器人控制系统 (6) 2.3、变电站检测系统 (6) 2.3、远程红外监测与诊断系统 (7) 2.4、远程图像监测与诊断系统 (7) 2.5、远程声音监测与诊断系统 (8) 三、基本性能 (8) 3.1、外观质量 (8) 3.2、可见光及红外成像质量 (9) 3.3、运动功能 (9) 3.4、自主充电功能 (10) 3.5、对讲与喊话功能 (10) 3.6、巡检方式设置和切换 (10) 3.7、自检功能 (11) 3.8、智能报警功能 (11) 四、巡检能力 (11) 4.1、变电站区域表计和分合指示（执行机构）识别准确度 (11) 4.2、红外测温准确度 (11) 五、监控后台功能 (12) 5.1、监控后台软件总体功能 (12) 5.2、实时监视功能 (12) 5.3、机器人实时状态控制 (13) 5.4、机器人巡视任务管理功能 (13) 5.5、数据查询统计 (13) 5.6、电子地图功能 (14)

根据《国家电网公司变电站管理规范》、《无人值守变电站管理规范(试行)》、《电力公司变电设备管理维护标准》的意见和要求，目前，某供电公司集控站巡视管理规定如下： 1.1、变电巡检周期 变电站设备巡视，分为正常巡视（含交接班巡视）、全面巡视、熄灯巡视和特殊巡视，各类巡视应做好记录。 正常巡视(含交接班巡视)：除按照有关要求执行外，有人值守变电站还应严格执行交接班设备巡视，必须在规定的周期和时间内完成。无人值班变电站：集控站所辖站每日1次；其它集控站所辖站每2日1次。 熄灯检查：应检查设备有无电晕、放电、接头有无过热发红现象。有人值班变电站，无人值班变电站每周均应进行1次。 全面巡视（标准化作业巡视）：应对设备全面的外部检查，对缺陷有无发展作出鉴定，检查设备的薄弱环节，检查防误闭锁装置，检查接地网及引线是否好。无人值班变电站每月进行2次，上半月和下半月各进行1次。 特殊巡视：应视具体情况而定。下列情况时应进行特殊巡视：大风前、后；雷雨后；冰雪、冰雹、雾天；设备变动后；设备新投入运行后；设备经过检修、改造或长期停运后重新投入系统运行后；设备异常情况；设备缺陷有发展时；法定节假日、重要保电任务时段等。在法定节假日、重要保电任务时段，各无人值班变电站每日至少巡视

智能巡检机器人的技术分析

智能巡检机器人的技术分析 智能巡检机器人是最近几年才发展起来的一门新兴产业，发展历程较短，但速度较快，特别是在电力系统推进变电站无人值守的进程中，巡检机器人得到了规模化应用，并在应用过程中技术不断得到加强和提升。从长远来看，智能巡检机器人作为电力特种服务机器人的一种，将赋予更多的内涵，承担更多的任务。 （1）智能巡检机器人技术水平 智能巡检机器人是以智能巡检技术为核心，整合机器人本体技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术以及导航及行为规划技术等于一体的复杂系统，其技术水平具体分析如下： ①机器人技术水平 机器人技术是机械、电子、软件及人工智能等多学科技术的综合运用，主要涵盖机器人共性技术（机械设计、驱动器、控制器、执行器、运动控制、自主定位与导航、图像识别、深度学习、云计算与边缘计算、人工智能）和创新技术。

从国内外当前机器人产业情况来看，国内机器人本体技术水平总体偏低，掌握核心技术不多，大部分关键零部件需要依赖国外进口，特别是控制器、伺服电机和减速机三大核心部件发展水平仍然较低，成为制约中国机器人产业的主要瓶颈。因此对于电力智能巡检机器人行业来说，机器人本体技术将是未来行业发展的重点方向之一。 ②电力设备非接触检测技术水平 非接触式检测是电力设备巡检的一项重要技术手段，智能巡检机器人使用的非接触检测技术主要包括红外热成像测温技术、可见光图像识别技术和噪音检测技术。 红外热成像传感技术经过多年的发展，已逐步从军用领域拓展至工业和民用领域。就智能巡检机器人行业而言，目前的红外传感技术已基本满足现场应用需求，但为了进一步提升检测质量和精准度，需采集更高分辨率的红外图像，故进一步提高红外热成像精度将是该技术未来发展的一个重要方向。

QGW变电站智能机器人巡检系统技术规范第部分完整版

Q G W变电站智能机器人巡检系统技术规范第 部分 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

Q / GDW —2016 变电站智能机器人巡检系统技术规范第 1 部分：变电站智能巡检机器人 Technical specification for intelligent robot inspection system in substation ?—Part1: Intelligent robot for substation inspection 2016 - 11 - 25发布 2016 - 11 - 25实施 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW —2016 I 前言 为规范变电站智能巡检机器人的功能要求和性能指标，更好的指导和推进变电站 智能机器人巡检系统在公司系统的实用化应用，制定本部分。 《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准分为 2 个部分： ——第 1 部分：变电站智能巡检机器人； ——第 2 部分：监控系统。 本部分为《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准的第 1 部分。 本部分由国家电网公司运维检修部提出并解释。 本部分由国家电网公司科技部归口。 本部分起草单位：国网山东省电力公司。 本部分主要起草人：冀肖彤、张斌、任志刚、王兴照、吕俊涛、叶飞、周大洲、 黄锐、慈文斌、杜修明、郭源、孙志周、付崇光、王华广、孟海磊、韩磊。 本部分为首次发布。 本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 变电站智能机器人巡检系统技术规范第 1 部分：变电站智能巡检机器人 1 范围 本部分规定了变电站智能巡检机器人的分类与组成、技术要求、检验以及标志、 包装、运输、贮存。本部分适用于变电站智能巡检机器人。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日 期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改 单）适用于本文件。 GB/T 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动（正弦）试验用机械振动台 GB/T 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 电磁兼容试验和测量 技术工频磁场抗扰度试验 DL/T 664-2008带电设备红外诊断技术应用规范 DL/T 860变电站通信网络和系统 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 变电站智能巡检机器人 intelligent robot for the substation inspecting 由移动载体、通信设备和检测设备等组成，采用遥控或全自主运行模式，用于变 电站设备巡检作业的移动巡检装置（以下简称机器人）。

年变电站智能巡检机器人性能检测方案

年变电站智能巡检机器人性 能检测方案 一、工作组织 1. 中国电力科学研究院作为第三方检测机构，负责具体开展试验检测及检测结果分析总结等工作。 2. 每项检测均有3名省公司专家进行全程见证。 3. 监察人员对整个工作过程进行监督。 二、工作容 1、检测对象 变电站智能巡检机器人 2、检测项目及要求 本方案中检测项目及方法参考行业标准及用户需求制定，具体检测项目要求及方法见附件。每套变电站智能巡检机器人均需参加所有检测项目。 3、检测依据 《变电站智能巡检机器人技术规（通用）》 《变电站智能巡检机器人专用规（单站型）》 《变电站智能巡检机器人专用规（集中使用型）》 《国网运检部关于印发变电站智能巡检机器人验收细则的通知》（运检一〔2014〕69号） 4、检测结果判定 本次检测对检测项目进行逐一判定；在某一项目检测过程中，若出现检测结果不符合标准要求、缺少配件造成无法检测、

任一模块故障等情况，则该检测项目不符合要求。在逐项检测完成后对机器人整体性能进行评价，任一带“*”号项目不合格、表计识别准确率或红外测温准确率低于60%，都将被评为不合格产品。 三、进度安排 本次性能检测工作按照公告发布、报名送样、试验检测、检测总结流程开展工作，具体进度安排如下。 1、报名送样 报名时间：自公告发布之日起，参加检测的供应商向检测机构提出检测申请，并填写报名表（详见附件3），送样时间：8月19日9时前，2台巡检机器人（为了检验产品的一致性，防止出现试验品、贴牌品、仿冒品等，2台机器人同时开展检测。可增加1台作为备用）。 2、试验检测 1. 供应商于8月19日9时前提供不少于2台机器人至检测现场，并委派4名安装调试人员（不得增加人员）代表供应商全权开展工作。 2. 各供应商派1名代表于检测第一天（8月19日）上午10时参加抽签确定检测时间、场地、路径及检测顺序。现场检测设有若干模拟场地和1块特高压场地（模拟场地数量根据参加检测厂家数量调整）。每块模拟场地有2-3条平行路径；特高压设备场地不铺设磁条，由各供应商通过手工遥控机器人至相应点位进行巡视。两块场地分别由两台机器人同时进行检测。

浅谈变电站智能机器人巡检系统的应用

浅谈变电站智能机器人巡检系统的应用 发表时间：2019-11-25T10:27:33.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：童劲松张杰徐勤 [导读] 摘要：电力系统中，变电站自动化水平日益提高，无人值守运行模式已实行十多年。 合肥供电公司安徽合肥 238000 摘要：电力系统中，变电站自动化水平日益提高，无人值守运行模式已实行十多年。然而，传统的人工巡检已无法适应电网的极速发展，工作效率难以满足日常电力生产的现实需求，设备的安全运行也面临着更大的挑战。而智能机器人巡检系统的出现和应用，有效地解决了人工巡检的许多弊端，为变电站的安全稳定可靠运行提供了坚强的技术保障。鉴于此，本文主要分析探讨了变电站智能机器人巡检系统的应用情况，以供参阅。 关键词：变电站；智能机器人；巡检系统；应用 引言 随着变电站自动化水平的提高以及无人值守的普及，设备运行的安全性受到更加严格的考验，是否全面细致的对设备进行每天的巡检，随时关注掌握设备的实时状态，成为保障电力系统安全可靠运行的一个重要环节。智能机器人参与变电站的室外设备巡视和数据抄录工作，获取现场活动的信息并与变电设备上安装固定的状态测量装置采集的数据进行对比，提前掌握设备健康状况、发现设备运行过程的变化趋势；鉴于机器人能安分守己，不折不扣完成巡视工作，与人具有无与伦比的价格优势和强大的推广应用能力。 1国内外变电站巡检技术分析 传统的变电站巡检一般都是通过人工来完成的，利用工作人员的感官器官以及配备一些比较精密的仪器等等，来对变电设备进行详细的检查和巡视，这种传统的巡检方式不仅导致工作人员的劳动强度过大，而且对质量的检测很容易出现分散的情况，找不到准确出现问题的原因。而现如今，在科学技术以及网络社会不断发展的影响下，计算机技术以及微机监控技术在变电站当中越来越被广泛的利用，特别是巡检机器人利用其自身独有的系统以及特点，不仅不会受到天气以及环境的一些外在因素影响，而且能够缩减值班人数，对其进行设定之后，机器人就会自己执行巡检任务，这样能够有效保证设备的安全运行，并且最大限度的减少设备的事故发生率。而在变电站当中使用的智能机器人，一般都属于特种的机器人，在对其进行研究的过程中，可以发现，国际上对这种特种机器人已经形成了独有的研究领域，机器人在电力系统当中的实际应用，主要集中在电力设备方面，其中包括一些线路、变压器以及发电设备等等，对这些设备进行日常了检测、维护以及检修工作。在对机器人研究的过程中，不难发现，国内外对机器人的研究以及实际投入到使用当中的机器人主要包括变电站的设备巡检机器人、高压带电作业的机器人、核电站作业的机器人等等，而在对其进行不断的探索和研究的过程中，我国的变电站机器人巡检已经逐渐取得了很有效的研究成果，在变电站的应用中也取得了非常良好的效果。 2变电站巡检机器人的系统设计 2.1基站控制系统层 基站控制系统层主要是完成机器人的控制以及自动巡视，相关数据的传送和储存。关于机械人的自动巡视，变电站巡检机器人在巡检的过程中能够全程性自动化巡检，相关工作人员只需要对机器人设定一定的巡检时间、巡检地点，在这个设定的基础上变电站巡检机器人能够进行全方位无死角的巡视，传送有用的相关数据，例如自动云台动作和自动红外热像仪的操作及红外数据的采集等内容。在实际的使用过程中对变电站巡检机器人遥控是实现机械人全自动巡视的关键。要使机械人成为实现远程控制的重要工具，就需要为机器人安装相关的摄像头以及声波传感器和视觉传感器。在这些传感器的配合下，通过电脑的数据处理就能进行全方位的定位和巡视，工作人员只需要通过键盘和鼠标等基础性的操作就能完成变电站巡检机器人及其复杂的控制，使其完成相应的任务。最后就是关于数据和图像的实时传输显示的问题，要想在全程巡视中检测出是否存在问题，就要配置一些辅助设备，例如光摄像机、电磁传感器、红外热像仪等其他一些高精密设备，这些设备的主要作用就是要对遥控和自动巡检等方面的功能加以配合，能够完成巡视过程中相应的工作任务并达到一定的精度，同时使得数据的详细记录更为便利。 2.2移动站系统层 移动站控制系统层主要包括了主控计算机系统、导航定位系统、运动控制系统、动力系统、检测采集系统等构成利用WinCE嵌入式系统，实现对机器人的多功能、全方位操作。利用定位传感器、导航传感器组成导航定位系统，实时控制机器人位置。运动系统能够控制机器人的运动控制器、驱动电机、行驶机构等。动力系统包括电源及电池管理，满足机器人运行动力需求。检测采集系统利用红外热像仪或摄像机获取和传输数据。 3变电站巡检系统中智能机器人的有效应用 3.1三维电子地图技术的应用 在变电站巡检机器人应用过程中，为了使其发挥出更大的应用优势，可以利用三维虚拟现实技术对变电站情况进行清晰的建模，进以让后台操作人员能够根据模型就能发现变电站运行中存在的各种问题，从而在第一时间制定出最佳巡检方案和解决对策，以便将危险控制在最小化，充分保障变电站的整体运行安全和运行效率。 3.2实时数据曲线分析技术的应用 设备在实际操作当中，由于自身负荷的不断变化，可能会影响设备温度的改变。但是，单纯的温度变化趋势，通常难以准确反映出设备存在缺陷、老化等问题。如果温度变化和设备实际运行负荷之间存在联系，需要利用两条曲线的变化情况，对具体问题加以分析，从而得出更为准确的结果，明确温度的改变是否由于符合的变化所引起的，以及是否由于设备自身缺陷或老化问题造成的温度改变。 3.3模式识别技术的应用 变电站智能机器人巡检系统在实际应用中，很难每次都精确对准目标，主要是由于导航停靠精度、运动控制精度等因素，如果观测距离不同，实际监测结果也可能发生变化，造成最终结果不准确。对此，运用模式识别算法，与机器人监测位置相配合，准确定位及分别目标，确保监测数据的可用性和准确性，从而对设备实际运行情况，更加及时地提供信息基础与数据支持。 结束语 总而言之，在机器人技术快速发展的今天，利用机器人来代替人工进行是科学技术发展的必然趋势。利用智能移动巡检机器人完成电

集控站智能巡检机器人的设计及应用

集控站智能巡检机器人的设计及应用 科技技术是第一生产力，是推动现代生产力发展的重要因素和重要力量。智能巡检机器人在电力系统中的应用节约了人力、物力、财力，大大提高了工作效率，文章通过集控站模式下智能巡检机器人的功能设计以及在滁州电网的应用，并结合集控站智能巡检机器人的发展方向，对系统优势以及存在的不足和缺陷进行了分析讨论。集控站智能巡检机器人在滁州电网已开展规模应用，实践表明集控站智能巡检机器人应用效果良好，具有广阔的应用价值和推广价值。 标签：集控站；变电设备巡检；智能机器人；电力系统 引言 随着社会的发展，电网规模的不断发展壮大，电力设备数量几何级增长，电力设备定期巡视是电力系统一项重要的常规开展工作，如何高效开展一次设备运维，解决结构性缺员是当前面临的重要课题。采用新技术、新手段减轻变电站运维人员负担，有效保障设备安全可靠运行，是电力系统发展的方向。变电站智能巡检机器人的发明与应用，对变电站设备形成全覆盖、全监控方式，可以实时掌握变电设备的运行参数，也为变电设备的状态检修和全寿命周期管理提供了基础依据，大大提高了变电站设备运行的安全可靠性。 1 变电站巡检技术介绍 在电力系统中，电力设备定期巡视是一项非常重要的工作，它是设备运维的基础。目前滁州供电公司共运维管辖变电站47座，包括220kV变电站10座，110kV变电站36座，35kV变电站1座，其中一次设备共22106条次，主要一次设备主变92台、断路器开关2361台等。47座变电站根据区域分属于四个变电运维班管辖。其中变电运维一班管辖19座，变电运维二班管辖12座，变电运维三班管辖10座，变电运维四班管辖6座，从事变电运行岗位人员共58人。在变电站设备巡视方面主要开展的工作：正常巡视（220kV变电站每周1次、110kV 变电站两周1次）、全面巡视（220kV变电站每月1次、110kV变电站两月1次）、熄灯巡视（每月1次）、特殊巡检（根据实际情况要求）。 变电站智能巡检机器人属于典型的特种行业机器人，其研究应用范围越来越广泛，在国内外形成了独特的电力特种机器人应用研究领域。目前，国家电网公司也对推广智能化机器人巡检应用的工作制定了方案，加快推进智能机器人巡检应用进行统一规划、统一研发、统一标准、统一部署，建立智能机器人巡检、人工巡检和专业带电检测相结合的设备巡检体系，重点开展智能机器人的标准化巡检、设备红外测温、紫外电晕检测、恶劣天气和危险环境巡检等工作。滁州公司琅谯运维站引进两台智能巡检机器人，每台智能巡检机器人负责四座变电站的巡检工作，取得了非常好的应用效果。 2 集控站智能巡检机器人关键技术

智能机器人巡检系统应用调研分析报告

智能机器人巡检系统应用调研分析报告 摘要：通过对公司10站智能机器人巡检系统，在设备巡检、红外测温、操作检 位工作上的应用指标的统计，量化机器人巡检系统的实际应用情况，并对该系统 存在的缺点与不足进行了分析讨论。针对调研巡检机器人应用中存在的问题，提 出下一步方案优化措施及推广发展方向。 关键词：智能机器人；巡检；红外测温；操作检位 一、基本情况： 湖北省电力公司检修公司负责湖北地区1座1000kV荆门特高压变电站、5座直流换流站、24座交流变电站的运行维护工作。作为国网推行智能巡检机器人项目的第一批单位，目前， 我公司已安装智能机器人巡检系统有14个站点，剩余16个站点的项目建设已进入项目设计 阶段。在已安装智能机器人巡检系统的14座站点中，宜都、葛洲坝、团林、江陵4座换流 站巡检系统于2015年8月正式投运，系统运行数据尚少。故此次调研工作我们主要围绕湖 北2013、2014年第一批安装投运的10座站点的智能机器人巡检系统进行，分别为龙泉换流站、恩施、渔峡、樊城、孝感、兴隆、磁湖、斗笠、咸宁、荆门特高压变电站。 二、调研分析： 巡检内容包括变电站户外一次设备的外观、声音，温度、油位、SF6 气体密度、避雷器泄漏电流、指示等各类表计读数，断路器、隔离开关、接地刀闸的分合状态、全部一次设备本 体和接头的红外测温等。巡检系统借助后台红外专家分析系统、图像识别技术、伺服技术进 行设备状态评估，实现了对各类变电设备分合状态、运行监视、实时感知、状态评价、监视 预警和故障诊断功能。运维人员在运维站能远程浏览机器人的状态及巡视结果，并能远程控 制机器人，开启和设置巡检任务，切实减轻了运维人员巡检工作量。对智能机器人巡检系统 取代人工巡检、红外测温、操作检查的工作进行客观量化的评价，是此次调研工作的目的。 （一）、巡视检查功能： 对于例行巡检和红外测温工作，系统按照设置的时间自动启动巡视任务，按照预设路线 进行巡视。巡检数据通过无线网桥实时传输到监控后台。系统通过图像识别技术将成像自动 转变为数据，并与系统设置的告警值进行比较，越限时系统自动生成告警提示。特巡工作为 运维人员通过后台设置手动开启，运维人员设置特巡观测点后，系统自动规划巡检路径，系 统自动完成。 1、巡检覆盖率： 巡检覆盖率是指智能机器人巡检系统采集现场数据点数覆盖人工例行巡检和红外测温设 备记录数据点数的比率，是智能巡检系统取代人工例行巡检和红外测温工作的重要参考指标。以下为10座变电站智能巡检机器人覆盖率情况： 10座变电站巡检覆盖率均达到99%以上，未覆盖的原因主要有三点：一是河南平顶山开 关厂生产的断路器分合指示、组合电器断路器机构油位，在机构箱内且离观察窗距离较远或 观测窗玻璃模糊，成像不清晰；二是变压器中性点套管油位观察窗靠近防火墙，需停电安装 反光镜；三是部分避雷器在线监测表、组合电器SF6密度继电器安装位置受设备本体或构架 遮挡严重，不能采集成像，此类问题采用技改更换表计朝向进行整改。 2、图像识别率 10座变电站智能机器人巡检系统从投运至2015年10月份，共执行例行巡检任务1012次、特殊巡视145次。10座变电站图像识别率在89%至96%之间，造成图像不能识别的原因 主要有三点：一是受环境光线影响，如受镜面反光、环境光线不足等造成成像不清晰；二是 机器人控制组件定位偏移造成设备观测点成像偏移而不能读取；三是图像识别框偏移造成数 据读取错误。 3、特殊情况下的巡检功能