配电室巡检机器人解决方案室内挂轨式

　　某车间配电房共有31个，主变2个，且在地域上分布非常分散，导致对配电房的巡检工作量飞速增加。传统配电室的日常巡检工作以人工为主，通过固定的监控

　　配电房、IDC、继保室、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。

　　由于缺少功能，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。

　　人员对现场环境感知度差，在巡检过程中，无法预测有毒有害化学气体，一些辐射场所也有一定的可能对人体产生重大影响。

　　电科恒钛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。巡检机器人主要由控制中心、水平运动机构、轨道总成、升降运动机构以及视、音频设备等五大部分所组成，所搭载的各类摄像机、拾音器设备在采集了相应的数据后，通过系统的数据传输通道（有线、无线、载波等方式），将传输给监控中心的控制平台； 核心解码器支持TCP/IP网络或RS485串行通信模式直接控制，实现监控平台的在线运行轨道

　　沿着室内顶部铺设的工字铝轨道运行。机器人行走导轨选择在室内顶端敷设轨道，机器人在轨道上运行，不影响下方通道的人员通行。在工程实施时，可根据现场测绘进行轨道的设计。在不需要转弯的情况下，每隔3m安装一个吊架，在转弯处每隔1.5米安装1个吊架。为保证机器人的定位精度，每隔一定距离安装1个定位

　　，弯轨处标签距离减小。轨道采取了特殊定制铝合金型材，具有强度高，重量轻，耐腐蚀的优点。便于运输及施工，集中载荷承重能力200Kg。轨道通过吊架安装在室内顶端，将高度可调的安装支架安装在预先安装好的膨胀螺栓上，然后将轨道抬起，通过T型槽内的T型螺栓固定在安装支架上。支架具有能上下、左右调节的能力，螺栓可以在工型轨道的安装槽内前后滑动，以此来降低对预埋螺栓精度的要求。通过对室内室的勘测，按转弯、爬坡和直轨对轨道进行预制，现场只需调整轨道，无需切割，来提升施工效率。

　　定制铝合金型材。截面尺寸:80mmx68mm，采用阳极氧化的解决方法，设计使用寿命>

　　50年。

　　长度为：3000mm，具体结构和尺寸如下图所示。最小弯轨半径：500mm。规格

　　驱动、摩擦轮提供动力的方式来进行。摩擦轮与工型轨道接触，通过自身重力与轨道压牢，产生较大的摩擦力。摩擦轮材质耐磨，且与铝合金工型轨道面之间有较大的摩擦系数，以便提供较大的驱动力。2.3升降机构

　　在检测组件的升降上，采用升降机构来实现。升降机构以对称式的两根固定升降云台进行升降。升降机构设置了限位，当机器向下运动时，碰到人或物体时机器会自动停止下降，以此避免发生机器撞坏或人体受到伤害。收回状态的高度与行程成正比。

　　通过增加位置检测装置，控制板卡可以实时的获取当前的升降位置，以此来实现位置控制的功能。2.4通信组件

　　电力线载波通讯，机器人本机控制信号和视频信号均转换为网络接口，并与PLC电力猫采用同一交换机，实现机器人与后台的通讯。 由于受电力猫通讯距离的限制，在机器人导轨末端采用PLC电力猫将网络信号转换为有线摄像机摄像机是挂载设备，可以挂载不同的摄像机。

　　云台为高速高精度云台，旋转速度最高为80°/s，可迅速找到目标位置，旋转角度水平方向为360度连续旋转，垂直方向为±90°，确保全视野无盲区。定位精度高，能准确捕捉预置位置的图像信息。云台内搭载一体化高清相机用于室内可见光成像，其具备大倍数光学镜头控制。同时，该可见光一体化机芯具备防抖动功能，对5-15Hz的振动有明显抑制作用。可见光摄像机采用200万像素CCD成像单元，在实现大范围监控的同时，还能获得高清的画质，有利于实现机器人的智能识别功能。采用高性能处理

　　平台，性能可靠、稳定，使用先进的视频压缩技术，压缩比高，且处理灵活，超低码率。具有全自动聚焦功能，使用起来更便捷。支持TCP/IP、HTTP、DDNS等网络通讯协议。3.2红外测温检测智能巡检系统可实现红外视频图像采集功能，控制云台自由转动，拍摄配电机房内各种设备红外热成像，并将采集到的

　　经局域网实时传输到主控室，自动巡检过程中，自动发现温度超限节点和区域，依照DLT664规范对站内设备做温度检测，对

　　、电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并预警。并保存拍照的时间、地点、图片信息，在主控室的工作人员便可根据图像判断出区域内的各种设备是否安全。3.3仪表检测读数图像识别智能巡检机器人可实现可见光视频图像采集功能，机器人可自动移动到指定位置，控制云台自由转动，拍摄区域内各种表计设备照片，并将采集到的信息经无线局域网实时传输到主控室，系统自动根据图像信息，识别表计读数，并记录在数据库，当发现表计数据冲超过预设的报警值时，进行声光报警。

　　实时监测开关柜局放信号的主要特征量，包括局放脉冲次数、脉冲幅值，通过对不同缺陷模型下的时域相位、脉冲数和测量阀值之间关系的研究，结合超高频传感器和脉冲电流传感器，排除场干扰信号，对开关柜绝缘故障情况做报警。物理形式上采用分布式传感器设计，在开关柜合适位置固定放置局放传感器，传感器为自供电一体式设计，采用高能电池供电。传感器采用吸附式设计，体积小，安装时无损耗品。采集的数据通过

　　无线通讯技术传输或有线传输。设计上采用独立的噪音处理通道，屏蔽现场噪音。现场数据处理传输单元自带操作系统，可根据现场环境单独设置环境参数，使数据更稳定准确。局放传感器检验测试频带：10K～100MHz，测量范围：-20～60dB/mV。局放接收端通过zigbee无线或有线形式接收到局放信息，转换为网络信号，与机器人别的信息一同传输到控制终端，结合预存数据库对局放数据做多元化的分析判断。3.5信息预警与智能报警

　　系统具备预警功能，可完成历史数据统计与趋势变化分析，能够巡检区域也许会出现的设备故障和运行环境缺陷，并及时发出预警信息通知后台管理人员。

　　当出现通信中断、接收的报文内容异常的情况时，系统设备失去网络后可能没办法正常工作，后台具备

　　断开报警。每台设备巡检结果的多张照片统一归集于每台设备目录下，系统逻辑清晰，以便后期故障排查。

　　1、机器人后台应可以与其它视频监控系统实现相互连通，可以接入其它视频平台或者自身系统辅助增加的视频数据，进行高级智能分析和识别功能。2、机器人后台能与其它环境检验测试系统实现相互连通，可以接入其它平台，或者自身系统辅助增加的环境检验测试传感器的数据，进行存储、分析和报警。

　　标签配合，关键位置设置RIFD标签，对设定的工作位置、弯道进行精确定位。

　　当室室内轨道式智能巡检机器人接近任务点时，提前减速、停止，调整云台转向，对任务点设备做信息采集。当室内轨道式智能巡检机器人接近转弯点时，自动减速通过。根据设定的弯道允许速度，将机器人减速至允许速度通过。

　　和远程中心管理平台可以实时了解巡检机器人的位置信息。四、软件功能说明4.1自动巡检

　　自动巡检是挂轨机器人按照预设规划路径自动巡视方式，机器人根据高清摄像机、高灵敏红外热成像仪、拾音器等多种检测设备，按照既定的规则完成室内各处的设备拍照、表计读数、红外测温及

　　平台具备对监控数据来进行储存、分析、统计、检索的功能。监控平台对数据来进行标准化的整理与排序，支持Excel报表导出保存。运维人员可根据任务或监控点在监控平台内对数据来进行检索，快速查看监控数据。

　　挂轨机器人在执行完一个任务之后会自动生成报表，运维人能在监控平台根据时间、巡检类型、任务名称等进行检索并查看报表。运维人员可依据需求检索、查看、导出各类表报。

　　挂轨机器人在巡检过程中，通过数值分析、阈值对比、趋势变化分析、数据库等有关技术，对异常数据来进行自动预警。预警信息通过界面告警和声光告警两种方式呈现，及时提醒运维人员注意。

　　智能巡检机器人可沿轨道畅行，最小拐弯半径可低至500mm，最大爬坡能力可达30°。机器人在经过弯道、坡道等特定位置，在靠近这些路段前10米处，机器人读取

　　信息，机器人自动减速慢行，以保证机器人安全通过特殊路段，通过特殊路段后，又读取到新的

　　ID信息后，机器人确定通过特殊路段，开始自动提速正常巡检速度（10m/min）运行。5.2灵活的检验测试的机构主检测单元由高清网络摄像机、红外热像仪和高精度云台等模块组成。采用全铝机身设计，耐候性极强，采用全新的传动系统，云台定位精度高，0~360°连续旋转，具备较大的保持力矩，不会因为摄像机的震动而使云台发生偏移。

　　中心报表系统能自动存储、统计和智能分析处理海量数据，如巡检点数据查询与统计，报警信息查询与缺陷异常分析，环境记录数据和红外测温数据分析。所有报告及报表支持查询、导出和打印。导出数据支持EXECL格式和文字格式，导出信息齐全，记录准确且完整，方便存储、汇报、决策和作归档处理等。

　　智能机器人的运用，在某些特定的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。

　　通过集成红外热成像、声音、监测功能，为设备的安全正常运行提供较为可靠的科学依据，从而缩短

　　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上的水准，提升公司竞争力。

　　采用智能机器人能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的利用，减少生产管理成本。

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