设备巡视

利用无人机开展变电站巡检可有效弥补了传统巡视盲区，全面提高巡检作业质效，解决变电站高层设备巡视难题。随着无人机装备智能化水平的不断提升，无人机将在变电站中进一步推广应用，逐步实现“机器代人”，助推变电站巡检业务转型升级。 在此背景下，国网浙江省电力有限公司超高压分公司、中能国研（北京）电力科学研究院组织电力行业专家，在广泛调研的基础上结合无人机在变电站巡检的实际应用情况编写了《变电站无人机巡检》一书，旨在系统总结电网企业在变电站无人机巡检关键技术、典型应用、作业过程、数据管理及安全管理等方面的应用经验。用于普及变电站无人机作业专业知识、提升实际应用能力，为变电站无人机作业人员和管理人员提供参考。 基于变电站无人机巡检应用的复杂性和特殊性，本书广泛征集无人机在电力领域应用现状、关键技术，解析操作规范、维护与保养要点，探索可行性较强的实践经验。全书实用性和专业性兼备，能够完善电力行业无人机作业人员技能培训体系，全面培养学员掌握相关的理论知识和实际操作技能，满足变电站对无人机巡检操作、管理人员的实际需求。 联 系 人：汤晓丽 手 机：13910887455

目前电力系统生产过程中存在的主要问题有两个方面，一是目前的安全监督模式，主要采取在作业现场增设安全监督人员进行监督。受人力资源限制，安监人员对作业现场无法做到监督的全覆盖。通过制度规范后，将作业风险分为特高风险、高风险、中风险、低风险及可接受风险，结合安监人员现状以及保障体系的安全管理人员后，按照分层分级的管控原则，勉强可以做到对高风险的作业现场监督的全覆盖，对中风险的作业方案管控全覆盖。但通过历年来配网人生死亡事故来看，很多配网事故、事件是发生在低风险的作业中，如“海南电网公司保亭供电局“4.23”配网运维人员触电死亡事故”、“广西电网公司桂林供电局“5.7”配网人员触电重伤事故快报”;二是随着变电站自动化、无人值班化的进程，设备监控监视、设备巡视、设备查看显得很重要，目前的运行方式已经无法满足快速达到现场、专业人员现场查看、快速开始实现解决方法等要求。普洱供电局管辖的范围大设备资产多，最远的变电站距离思茅城区近9个小时的车程，故障情况下要达到快速查看、快速处理的难度大。我单位研究并应用了“现场作业智能管控安全帽研制”项目成果，相较于其他类似产品创新点在于集成装置的小型化、轻量化和低功耗设计。安全帽上附件的重量不超过30g，续航能力大于10小时，成像分辨率达到高清1080P。从根本上解决了安全监督资源不足或分配不合理的间题。通过广泛应用本项目设备，通过后台诊断及指挥，故障设备将更快恢复送电，缩短了空间距离、节省了时间，减少了对用户停电时间;用于现场作业管控，减少了派车，避免了交通安全风险;2017年度通过我局基层单位的使用，对比以前的操作规范，零违规带来了人身安全零事故，产生良好的社会效益。

　　一、技术（产品）总体描述； 　　华通科技小四驱智能巡检机器人具备自主导航、无线充电和智能巡检等功能，通过红外热成像和高清视频双视结合技术，借助自研的智能识别算法，精确识别各类仪表读数及设备的电流、电压致热现象，及时发现设备缺陷，提高设备巡视效率，真正实现检防一体化的智能巡检。 　　二、主要功能及优势分析； 　　1)产品模块化，易于维护； 　　2)采用先进的3D激光导航技术和视觉惯性导航技术，实现精准定位及避障； 　　3)领先的人工智能视频分析算法，能够独立“读懂”视频信息，准确识别现场多种表计、刀闸、开关与隔离开关位置等； 　　4)异常实时判断，通过对视频内容的自动分析判定，发现问题及时通过短信告知相关人员； 　　5)将视频信息建立标签索引或特征描述纳入特征库，实现视频的快速检索； 　　6)红外热成像和高清视频结合，精准检测变电站内变压器绕组及油冷系统、高压断路器、电容器等设备的电流、电压致热现象，提高设备巡视效率； 　　7)计划巡检、定时巡检、特殊巡检结合，保证大范围、无遗漏执行巡检任务； 　　8)具有多级权限，可以远程登录、访问、配置、管理和自启动等能力； 　　9)可接入综合生产管理系统（PMS）,实现巡检机器人集中优化控制和统一调度。 　　三、技术性能指标； 　　外形尺寸：580mm*480mm*640mm 　　重量:39.5Kg 　　行走速度：≥0.8m/s 　　自主导航定位精度：±1cm 　　爬坡能力：15° 　　越障能力：50mm 　　涉水深度：80mm 　　图像分辨率：1920×1080P 　　可见光相机光学变焦倍数：≥30倍 　　红外测温分辨率：≥320×240 　　红外测温精度：±2℃或±2%。 　　云台性能：垂直范围：±90° ；水平范围360° 　　输入电源：AC220V±20%，50Hz 　　续航时间：8h 　　表计识别准确率：≥98% 　　驱动方式：四轮驱动 　　四、应用领域 　　变电站、IDC机房、市政管廊

本项目针对目前电网设备运维的突出问题，攻克了巡检 图像缺陷实时诊断、机器人带电作业、机器人自主巡检等关 键技术，研制了系列化、全方位智能运维装备，构建了电网 设备智能运维体系，实现了“无人值守+立体巡检+集中监控 “的电网设备运维新模式。项目成果推动了“电网设备巡检向以机巡为主的模式转 变、电网设备检修向机器人带电作业检修模式转变、数据分 析向多源融合的智能处理模式转变”，已全面应用于全国 31 个省市自治区及巴基斯坦等一带一路沿线国家，电力机器人 及无人机累计应用九千余套，近三年取得直接经济效益二十 多亿元，经济社会效益显著。

　　一、技术（产品）总体描述； 　　华通科技四驱智能巡检机器人具备自主导航、无线充电和智能巡检等功能，通过红外热成像和高清视频双视结合技术，借助自研的智能识别算法，精确识别各类仪表读数及设备的电流、电压致热现象，及时发现设备缺陷，提高设备巡视效率，真正实现检防一体化的智能巡检。 　　二、主要功能及优势分析； 　　1)产品模块化，易于维护； 　　2)采用先进的3D激光导航技术和视觉惯性导航技术，实现精准定位及避障； 　　3)领先的人工智能视频分析算法，能够独立“读懂”视频信息，准确识别现场多种表计、刀闸、开关与隔离开关位置等； 　　4)异常实时判断，通过对视频内容的自动分析判定，发现问题及时通过短信告知相关人员； 　　5)将视频信息建立标签索引或特征描述纳入特征库，实现视频的快速检索； 　　6)红外热成像和高清视频结合，精准检测变电站内变压器绕组及油冷系统、高压断路器、电容器等设备的电流、电压致热现象，提高设备巡视效率； 　　7)计划巡检、定时巡检、特殊巡检结合，保证大范围、无遗漏执行巡检任务； 　　8)具有多级权限，可以远程登录、访问、配置、管理和自启动等能力； 　　9)可接入综合生产管理系统（PMS）,实现巡检机器人集中优化控制和统一调度。 　　三、技术性能指标； 　　外形尺寸：720mm*550mm*840mm 　　重量:70Kg 　　行走速度：≥1m/s 　　自主导航定位精度：±1cm 　　爬坡能力：25° 　　越障能力：120mm 　　涉水深度：130mm 　　图像分辨率：1920×1080P 　　可见光相机光学变焦倍数：≥30倍 　　红外测温分辨率：≥320×240 　　红外测温精度：±2℃或±2%。 　　云台性能：垂直范围：±90° ；水平范围360° 　　输入电源：AC220V±20%，50Hz 　　续航时间：8h 　　表计识别准确率：≥98% 　　驱动方式：四轮驱动 　　四、应用领域 　　变电站、IDC机房、市政管廊

项目属于智能变电机器人领域。本成果面向电力行业数字化转型，以变电站机器人为对象，针对人工作业量不降反增、高危作业机器人无用武之地以及机器人不敢用、不好用三方面问题，以解放操作层、支撑管理层为目标，以提升变电机器人应用和装备质量为方向，开展以下工作：①研发人机协同作业指挥平台，开展协同模式及能效评估方法研究，推动设备巡视等重复性作业人机协同，以作业方式提升变电机器人应用质量；②研制高危作业特种机器人，攻破机器人小型化、工具化和高精度难题，充分发挥机器人危险场景作业优势；③建设机器人标准体系、检测体系、性能评价体系及检测平台，提升变电机器人运行可靠性、人机协同安全性及装备质量。以上工作推动了变电作业机器人的质量提升发展，尤其是将需人机协同的变电作业，才可达到效果最佳的理念植入实际工作中，解决了机器人和传统人工作业割裂、机器人在重复性和危险性变电作业应用中未能有效降低人工成本和安全风险问题，进而实现变电作业提质增效。项目创制3类机器人和协同指挥作业平台、参编国行标2项、主编企标12项，填补了产品和标准空白。申请专利63项，授权发明专利11项、实新专利21项、外观专利1项，登记软著10项，发表论文28篇（EI检索13篇）。成果支撑南网机器人规划和应用布局，在国内十余省应用，产生了深远影响，有效提升了电力机器人入网质量和运行质量。经李立浧院士等专家鉴定为整体达到国际领先水平。

2月9日，在西宁市湟中区110千伏通海变电站内，国网西宁供电公司变电运检中心赵志军佩戴着AR头盔（智能单兵AR控制终端）进行设备安全巡视工作。当他到达2号主变压器时，主变设备的铭牌数据、上层油温温度等信息透过AR头盔镜面清楚地展现在眼前，在AR头盔语音指导下，他迅速完成了设备巡视任务。

本文结合昆明供电局所辖变电站无功电压设备的运行情况，从设备运行情况、缺陷发生情况以及设备巡视维护要求等方面进行了统计研究，对如何提高变电站无功电压设备管理水平，提高无功电压设备的可用率提出了具体的解决措施。

自2020年国家发改委和能源局明确提出要加强电力设备巡视和运行维护工作之后，电网智能化成为一大重点发展方向。在这一需求推动下，传统电力运维模式逐渐被市场淘汰，我国电力巡检机器人行业迎来良好的发展环境，市场需求日益旺盛。