机器人巡检

01 应用实践—创新技术 02 探索分析 03 未来应用场景 04 未来展望

首先分享了“变电站智能辅助监控系统”的建设经验与应用心得。该系统采用了核心层、应用层、终端层的系统设计框架，集成了变电站智能辅助控制、安防监控、机器人巡检、在线监测等多个子系统，实现了对SCADA系统数据、设备台账资产数据等业务数据的接入，构成智慧变电站管理体系平台，最终以3D可视化变电站为展现方式，通过AR实景技术提供沉浸式体验。就未来发展而言，凭借变电站智能辅助监控系统的设备、软件平台优势，可进一步拓展系统监控功能的覆盖深度和广度，将现有分散的文明施工监控、现场施工安全、营业厅监控、巡检机器人、输配电在线监测等系统全面整合，形成一个全新的功能更加强大的监控中心，真正做到运用先进的智能管理技术，安全有效地对变电站进行管控。

随着我国国民经济的持续快速发展，传统巡检作业方式已经不适应现代化电网建设与发展的需求。“坚强智能电网”急需“坚强”、“智能”的电力巡检和维护方式，以实现线路巡检技术智能化，改变检修手段粗放的面貌，为线路巡视提供安全、高效手段，保障电网安全运行。与智能电网发展目标相比，现有线路巡检工作还存在以下问题：智能巡检装置缺乏，传统巡检效率低；机器人巡检实用化程度不高；存在巡检官区；无人机续航能力不足；无人机巡检作业手段乏。 本项目主要研究线路巡检机器人与无人机技术的结合以及在输电线路巡检中的作用。通过飞行器气动优化、电源系统管理优化、机体轻量化设计、云台轻量化设计以及高效推进系统匹配研究显著提升飞行系统的能力，增大其抗风能力、提升飞行的稳定性，为机器人落线离线功能提供重要支撑。实现了两栖机器人的飞行落线与离线功能，大幅提升机器人的可使用程度。机器人可以在线上行走作业，相对于传统无人机巡检，更加稳定，续航能力提升15倍，并且可以进行近距离的清障等作业。

针对变电站内机器人巡检、在线监测、程序化操作监控等多样化智能化业务的需求，从通信终端、网络、管理平台和网络安全四个层面提出了变电站最后一公里通信综合解决方案。构建云、管、边、端的网络架构，结合5G技术的发展应用，对比分析各类局域网无线通信技术特点，对变电站室内室外场景，高带宽、低时延和低功耗、低速率等场景采用多种通信方式，实现即插即用、边缘计算等功能，建设物联网综合管理平台对各种通信方式（WAPI、LORA、LTE_U等)包括公网(3GGG)进行端到端的管理和安全认证、智能运维、业务通道保障。

运用检测技术感知设备运行的灾害信息、气象信息、环境信息，引入无人机、完善监控摄像头布点实现高空及人工视野盲区设备巡检，结合地面机器人巡视、人工现场巡视及在线监测数据信息，加上电网管理平台等系统数据信息，“云-端”、“边-端”融合，多机、人机联合，搭建“天、空、地、云”联合巡检模式，后续依托数字智能技术、持续拓展“专业算力算法”、完善AI智能识别分析运用，真正实现智能联合巡检。

基于“机器人+高清视频”联合方式，融合贯通工业视频与机器人数据，实现工业视频与机器人巡检范围交叉覆盖，消除巡检盲区。利用图像智能分析识别技术，自动识别设备状态、站内环境，定时进行图像采集、分析、比对，及时发现设备外观异常变化及环境异常。配置联合智能巡检策略，及时发现设备、环境异常，实现设备状态识别（读数、液位、颜色、状态等），设备缺陷识别（破损、锈蚀、油污、污秽等），安全管控（安全帽、工装服、吸烟等）、环境状态感知（火灾、积水漏水、小动物闯入等），构建整个变电站的联合智能巡检。

针对城市配电网电缆资产利用率低、风险感知难、运维成本高等问题，围绕“降本增效、高效运维”目标，在电缆及通道运维方面开展大量的创新性探索和研究，在感知层，研发了首个智能电缆及集成装备，实现传统电缆技术突破和一、二次的真正融合。基于数据和模型驱动建立了智能电缆监测平台，实现了运行电缆及通道的状态实时在线监测。首次提出了电缆线路安全运行载流量动态调控、负荷动态保护阈值与裕度分析、隐患点感知及定位多项技术和方法，结合监测平台对电缆通道感知情况，建立了适应多场景的机器人巡检体系，实现机器人自动对电缆通道隐患精准监测和处置，构建了城市配电网智能电缆及通道高效运维体系。

电缆沟空间狭小、环境复杂、采用机器人巡检是保障电缆沟安全运行的有效手段。本项目提出微型化、模块化智能巡检机器人总体设计方案，研究视、听、嗅综合感知系统和电缆沟运行状态智能评估方法，攻克电缆沟狭小密闭环境的无线通信技术，开发履带式、索道式两类巡检机器人并推广应用，及时发现电缆设备隐患、缺陷，降低人工作业风险，提高巡检效率。

Q/GDW 11514-2021《变电站智能机器人巡检系统检测规范》为规范变电站智能机器人巡检系统的检测条件、检验规则及检测方法,制定本标准。本标准代替Q/GDW 11514—2016《变电站智能机器人巡检系统检测规范》，与Q/GDW 11514—2016相比，主要差异如下：——增加了室内轨道式巡检机器人检测方法及判定准则、位置偏移自校准及表计识别功能、最短路径选择功能、链路中断脱机工作功能等内容；——修改了机械振动试验、表计识别准确率试验、续航能力中的续航时间要求、云台性能中的运动范围等要求；——删除了电池性能试验。本PPT从标准适用范围、规范性引用文件、术语和定义、检测环境条件、检验规则、通用检测方法及判定准则、专用检测方法及判定准则等方面对标准进行解读。