配电室轨道式巡检机器人系统

1、项目背景

传统的配电室人工巡检方式存在耗时费力、实时性差的缺点，正在被智能巡检机器人替代。目前传统巡检方式存在很多问题，主要有以下几点。

巡检工作量大：配电房、IDC、繼保室、开关室等数量巨大，巡检内容多，人员巡检难以按照实际业务需求全面覆盖。

缺少提前预测：由于缺少提前预测功能，相关值守人员只能在异常发生之后进行“事后响应”，无法提前进行预警和避免事故的发生。

缺乏统一调度：现场监测未联网，大量现场设备和环境数据未整合，缺乏一个统一的调度单元。

工作安全隐患：人员对现场环境感知度差，在巡检过程中，无法预测有毒有害气体，一些辐射场所也有可能对人体产生重大影响。

某公司配电室长18m，宽7.5m，高6m，中间布置两排高低压成套配电柜，负责整个化学水车间所有设备的电源供电。为了减少运行人员日常劳动强度，提高工作质量和效率，保障配电室内安全运行，采用一台轨道式智能巡检机器人代替人工巡检，实现24小时不间断巡检。

配电房轨道式巡检机器人

2、系统方案设计

室内挂轨式巡检机器人系统以巡检机器人为核心，集移动视频巡检、红外测温、环境监控、数据智能分析等功能于一体，实现对巡检区域设备的实时监控、数据分析管理。巡检机器人的配置为巡检机器人本体、智能终端监控软件、轨道及其他辅助设施。

轨道式巡检机器人，其行走方式采用轨道式移动机构，机器人本体利用滑线取电方式获取动力，其滑触线的距离为20~300米之内。可以借助滑触线传输数据，无需额外布线，即可实现精确定位、高速运行，进而实现更多功能应用，能有效解决wifi信号延时大的问题，并且传输稳定，不会发生掉线等问题。

轨道式巡检机器人的优势如下：

利用现有电力线，不需要重新架设网络，免布线烦恼、即插即用；

在施工、运行方面更加稳定、快捷，节省成本；

高可靠性。数据加密、数据备份/重传等多种手段保证数据传输安全可靠；

高传输速率。

巡检机器人

轨道式巡检机器人是整个巡检系统的核心组成部分，机器人本体搭载360°双光云台、红外热像仪、超声传感器、气体传感器、环境监测等传感器。前端为带伸缩可见光摄像机，通过伸缩杆伸缩可见监测配电柜设备状态，后端为红外热像仪，可以检测配电柜设备温度信息。

3、轨道巡检机器人系统的组成

1 轨道

机器人轨道采用工字型高强度铝合金型材，表面经阳极氧化处理，具备高抗腐蚀和较强的耐磨损性能。在配电室两排配电柜之间从屋顶吊装轨道，工字型轨道通过专用的吊装结构悬挂于配电室顶部。

2 通讯网络

在配电室部署无线通讯设备，机器人与基站之间通过无线网络通讯，在基站与后台监控平台敷设光缆，通过光缆与后台监控平台实时通讯。

3 监控平台

监控平台是机器人任务分配的可视化智能调度平台，主要完成机器人的集中监控、任务配置、数据分析和报警等功能。主要包含机器人管理模块、实时监控模块、任务管理模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户管理模块、系统调试维护模块和通讯接口模块。

4、功能配置

（1）视频识别。挂轨机器人视频识别是室内挂轨式巡检机器人系统的核心功能之一，通过机器人自身携带的可见光摄像机，完成视频图像的数据采集，通过高精度图像识别算法，对视频数据进行智能分析处理，识别视频内容。

（2）红外测温。挂轨机器人利用自身携带的红外热成像仪对室内电力设备温度数据进行采集、分析，进而诊断出致热型设备故障及热缺陷，触发相应报警。巡检任务执行完成后会自动生成任务报表，对设备温度进行有效的诊断。

（3）环境检测。挂轨机器人携带的环境监测模块，能够监测环境中的有害气体、温度、湿度、烟雾等环境信息。实时将采集的环境信息传输到控制中心，当监测到有害气体超标时，系统将进行报警，以提示运维人员及时处理。

（4）音频采集。挂轨机器人本体搭载高灵敏度的拾音器，并随云台一同转动，定向采集电力设备的音频信息。机器人采用国际领先的音频降噪算法和声音识别技术，增强音频信息识别的准确性和可靠性。音频数据经过软件压缩后传回服务器进行存储，可双向语音通话。

（5）任务管理。在监控平台中，将任务管理分成全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义任务、地图选点以及任务展示7大模块，每个大模块又拆分为不同的小模块，可以根据各种情况建立不同类型的任务。在任务系统中既可以手动进行任务的执行，也可按照日程进行任务分配执行，实现自动巡检功能。

结语

1  直接效益分析

降低设备巡检人工成本：智能机器人的运用，在一定程度上可以替代人工，完成设备的巡检工作，减少运维人员投入，降低人员成本。

提高操作、检修快速反应能力，有效控制设备受损率：通过集成红外热成像、声音、高清在线监测功能，为设备的安全正常运行提供可靠的科学依据，从而缩短维修时间。

2  社会效益分析

实现数字化电网，提升整体管理水平：在安全生产领域高效地开展生产工作、提高专业技能水平，实现配电房的数字化管理水平，提高企业竞争力。

规范设备操作流程，加强安全管理：采用智能机器人可以规范配电房设备的巡视流程，减少人员人身伤害。人员管理资源得到充分利用，减少生产管理成本。

提升企业社会形象：有助于提升公司在行业中的地位，同时带动人力水平的提升，获得良好的社会效益。

审核编辑 黄宇