立得將采用電力巡檢機(jī)器人為智能化電網(wǎng)發(fā)展提供新的技術(shù)力量

01機(jī)器人巡檢

傳統(tǒng)的電力巡檢，一般場(chǎng)景就是巡檢工人戴上安全帽，帶上電量充足的對(duì)講機(jī)和手電（光線），便攜式測(cè)溫測(cè)振儀（檢查設(shè)備溫度），耳塞（電廠噪聲特別大），進(jìn)行設(shè)備及表計(jì)巡檢時(shí)一定要保證精神的高度集中，眼耳鼻都要發(fā)揮出自己應(yīng)有的功能，光能看出來(lái)明顯的問(wèn)題不行，做到聽(tīng)出異音和聞出異味才能保證巡檢的完整有效性。

巡檢也是有些技巧的，首先要做到能去到的地方盡量去到，一些犄角旮旯的地方最起碼一個(gè)班也要巡檢一遍，那些不經(jīng)常有人走動(dòng)的地方是最容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的，另外每次巡檢把幾個(gè)設(shè)備，一個(gè)系統(tǒng)或者一個(gè)區(qū)域細(xì)致入微的巡檢一遍，比如今天油系統(tǒng)詳細(xì)的檢查，明天燃?xì)庀到y(tǒng)詳細(xì)的檢查，后天所有的變壓器詳細(xì)的檢查，通過(guò)巡檢時(shí)間的充裕程度規(guī)劃好，這樣經(jīng)過(guò)一個(gè)到兩個(gè)輪值內(nèi)就能把所有的系統(tǒng)都能細(xì)致入微的檢查到位，這樣就能很大程度上提高巡檢的效率。

在國(guó)家“新基建”與電網(wǎng)系統(tǒng)“智能電網(wǎng)”建設(shè)布局的背景下，無(wú)論是國(guó)網(wǎng)還是南網(wǎng)，電力巡檢機(jī)器人作為替代人工巡檢的智能化設(shè)備，被越來(lái)越多的終端用戶所認(rèn)可，保有量和增長(zhǎng)率均在穩(wěn)步提升，巡檢機(jī)器人在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的底盤(pán)上搭載可見(jiàn)光相機(jī)、聲音收集器、紅外相機(jī)、煙霧及多種氣體探測(cè)器，采用智能感知關(guān)鍵技術(shù)算法，準(zhǔn)確地判斷電站成千上萬(wàn)個(gè)表計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)，能夠完全代替巡檢工人。

相較于傳統(tǒng)人力巡檢，機(jī)器人智能巡檢也有非常多的優(yōu)點(diǎn)：

1.電場(chǎng)環(huán)境一般比較危險(xiǎn)，高噪音、高電磁、高輻射，機(jī)器代替人工，不會(huì)出現(xiàn)人身傷害等問(wèn)題。

2.不知疲憊的工作，電量不夠可自主回充電房進(jìn)行充電。

3.可按要求布設(shè)巡檢點(diǎn)位，機(jī)械化的識(shí)別儀器儀表，不會(huì)出現(xiàn)判讀上的錯(cuò)誤，更不會(huì)出現(xiàn)漏檢的情況。

4.高科技的智能裝備，響應(yīng)國(guó)家新基建與智能電網(wǎng)戰(zhàn)略布局。

02傳統(tǒng)電站巡檢點(diǎn)布點(diǎn)方式

目前電力巡檢機(jī)器人在變電站內(nèi)正式運(yùn)行前都需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)位部署，點(diǎn)位在部署完成后，機(jī)器人才能進(jìn)行巡檢。

一個(gè)正常規(guī)模的變電站，各種表計(jì)（油壓表、液壓表等）大約有3000個(gè)左右，部署通過(guò)人工遙控機(jī)器人，記錄下拍照時(shí)候的機(jī)器人各種云臺(tái)位置與姿態(tài)參數(shù)，每天一個(gè)普通專業(yè)工人只能部署30-50個(gè)點(diǎn)位，現(xiàn)場(chǎng)部署一般需要2-3名現(xiàn)場(chǎng)工程師，部署時(shí)間在1-2個(gè)月時(shí)間不等，部署期間現(xiàn)場(chǎng)工程師和甲方運(yùn)維人員都需要在作業(yè)區(qū)內(nèi)，整個(gè)部署過(guò)程耗時(shí)耗力。

03黑科技電站巡檢點(diǎn)布點(diǎn)方式

立得空間基于之前變電站電力巡檢機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)部署項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與其他客戶的項(xiàng)目反饋，已研發(fā)一款無(wú)需人員在現(xiàn)場(chǎng)部署，可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行多個(gè)變電站現(xiàn)場(chǎng)模擬部署的黑科技。

整個(gè)仿真部署系統(tǒng)，采用更加專業(yè)的便攜式制圖設(shè)備“背包俠”，“背包俠”主要負(fù)責(zé)進(jìn)行高精度變電站點(diǎn)云與全景數(shù)據(jù)的采集。

“背包俠”是由立得空間自主研發(fā)，集多線激光Lidar、全景相機(jī)、慣性導(dǎo)航設(shè)備、同步控制器等多傳感器于一體，專門(mén)針對(duì)電力場(chǎng)景完成高精度三維激光全景數(shù)據(jù)采集，采集精度更高，點(diǎn)云更精細(xì)，外業(yè)采集時(shí)間更短。220KV大小的變電站一般數(shù)據(jù)采集只需要1個(gè)小時(shí)左右，更大的1100KV變電站數(shù)據(jù)采集最多只需要4個(gè)小時(shí)。

之后使用我們開(kāi)發(fā)的模擬仿真部署平臺(tái)，將現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)的高精度點(diǎn)云或由真實(shí)點(diǎn)云生成的1:1變電站模型載入仿真平臺(tái)，只需要點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，平臺(tái)自動(dòng)計(jì)算出整個(gè)變電站的巡檢點(diǎn)位。以前1-2個(gè)月需要完成的工作，現(xiàn)在只需要幾天，而且還是在空調(diào)房?jī)?nèi)。

用某位現(xiàn)場(chǎng)工程師的話說(shuō)，“再也不用風(fēng)吹日曬了，布點(diǎn)效率提高了十倍以上，軟件非常好?！?/p>

04電廠數(shù)字孿生

基于物聯(lián)網(wǎng)示范變電站，通過(guò)背包俠快速生產(chǎn)三維實(shí)景建模，通過(guò)已有智能運(yùn)檢管控平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和輔助設(shè)備數(shù)據(jù)可視化，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)維實(shí)景推演。通過(guò)設(shè)備設(shè)施參數(shù)導(dǎo)入（基本技術(shù)參數(shù)，技術(shù)規(guī)范書(shū)，CAD或者PDF圖紙等）和末端感知元件（溫濕度、水侵傳感器、電流傳感器等），各項(xiàng)參數(shù)在三維模型中展示，建立變電站運(yùn)行實(shí)景模型。對(duì)接智能運(yùn)檢管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)（電流、電壓、有功等）、故障報(bào)警等功能。設(shè)立運(yùn)行場(chǎng)景，通過(guò)三維可視化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)帶電狀態(tài)標(biāo)識(shí)、運(yùn)行狀態(tài)模擬、安全防護(hù)提示、應(yīng)急預(yù)案模擬、員工仿真培訓(xùn)等功能。

三維模型展示

在全局場(chǎng)景快速進(jìn)入某個(gè)變電站，集成遙視系統(tǒng)，查看站內(nèi)視頻監(jiān)控分布情況，可調(diào)取任意位置視頻畫(huà)面和監(jiān)控畫(huà)面。

雙擊設(shè)備模型，彈出標(biāo)牌。標(biāo)牌信息包括靜態(tài)信息標(biāo)牌和電氣量信息二種標(biāo)牌。該功能可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)模型查找該設(shè)備數(shù)據(jù)信息。

系統(tǒng)收到SCADA系統(tǒng)故障聯(lián)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)入沉浸式三維場(chǎng)景，通過(guò)視頻監(jiān)控查看現(xiàn)場(chǎng)狀況，點(diǎn)擊巡檢機(jī)器人前往現(xiàn)場(chǎng)輔助查看。

作業(yè)前踏勘模擬，作業(yè)中實(shí)時(shí)監(jiān)控，人員安全管理等功能，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全管控提升。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攝像頭和后臺(tái)系統(tǒng)，對(duì)作業(yè)人員安全行為進(jìn)行判斷，并發(fā)出警報(bào)和上傳PMS系統(tǒng)。

應(yīng)用二三維聯(lián)動(dòng)的方式，通過(guò)二維平面圖定位三維場(chǎng)景中對(duì)應(yīng)設(shè)備的功能。根據(jù)我們擅長(zhǎng)看電路圖的習(xí)慣，用二維電路平面圖與三維模型互動(dòng)。

投運(yùn)設(shè)備狀態(tài)，開(kāi)關(guān)動(dòng)作，線路帶電動(dòng)態(tài)展示。

過(guò)載功能模塊主要計(jì)算變壓器和輸電線路的負(fù)載情況。變壓器負(fù)載分為三類，根據(jù)負(fù)載率不同用不同的色塊表示。

在設(shè)備檢修時(shí)，可以協(xié)助用戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作、安全措施布置和危險(xiǎn)點(diǎn)分析，標(biāo)示出工作人員與帶電體之間的最小距離，并協(xié)助設(shè)置安全圍欄、懸掛標(biāo)牌、設(shè)置安全距離等 。

05電網(wǎng)機(jī)器人地圖管理平臺(tái)與地圖在線更新

我秀中國(guó)是一個(gè)開(kāi)放的物聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)平臺(tái)，以“高精度+定制+開(kāi)放平臺(tái)”為特征，滿足電廠機(jī)器人等位置服務(wù)要求，可離線部署，利用專網(wǎng)，接入地圖，可事實(shí)查看機(jī)器人的運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃，狀態(tài)等信息。并且，通過(guò)機(jī)器人巡檢，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人地圖的更新。

06總結(jié)

此外，我國(guó)電站數(shù)量規(guī)模龐大，智能電力巡檢設(shè)備發(fā)展空間廣闊。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)變電站數(shù)量超2萬(wàn)座，全國(guó)297個(gè)地級(jí)市大概有配電站30萬(wàn)座。而電力設(shè)備智能運(yùn)維可以節(jié)約故障維修費(fèi)用、提高設(shè)備使用壽命，國(guó)網(wǎng)和南網(wǎng)計(jì)劃加強(qiáng)設(shè)備智能運(yùn)維。

立得將采用電力巡檢機(jī)器人+背包俠硬件設(shè)備+智能化巡檢點(diǎn)布設(shè)軟件+電廠數(shù)字孿生可視化平臺(tái)+物聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)平臺(tái)等組合黑科技，為智能化電網(wǎng)的快速發(fā)展提供新的技術(shù)力量。

編輯：jq