变电站场景需求调研.md

变电站场景需求调研

1.传统巡视方式

• 工作人员步行至成百上千的设备检测点前，进行数据记录。全部完成后返回监控室，整理报表上传至数据中心。每天例行巡检至少2次，每次至少2h(因变电站的面积不同而不同)。高温大负荷时，会增加巡检次数。在特殊天气情况下，会进行特殊巡检。
• 另外，每隔半个月对站内设备进行一次红外测温检测，巡检人员通过手持红外摄像仪对设备进行检测，将检测结果进行手工记录。（红外测温：利用红外探测技术获取设备红外辐射状态的热信息，然后转换成温度进行显示的技术）

检测内容

• 变压器巡视
• 开关电器巡视
• 电流、电压互感器巡视
• 母线巡视
• 避雷器巡视
• 电容器巡视
• 保护及自动装置的巡视

人工巡检存在的弊端

1. 人工巡视，通过看、触、听、嗅等感官或仪器去实现，与积累的经验对照，判断运行情况。与工作人员业务素质，工作态度和状态相关，还与巡视时使用的设备和工作方法有关，事故发生后缺乏故障分类，责任不清。
2. 变电站地理（如高海拔，酷热，极寒，大风，沙尘，多雨等）条件恶劣，人工巡检困难
3. 人工巡检劳动强度大，检测质量不稳定，管理成本高等问题；

变电站环境

全国有成千上万的变电站，分别处在不同的地形地理环境中，有在高原、平原、山地、丘陵等等地带，但是变电站的基本设计布局都会有平整的地面，这种环境方便轮轴式机器人自如移动。 下图是机器人在变电站巡逻时的图片：

2.需求分析

1.检测设备，获取设备数据信息

检测内容

1. 通过在线式红外热像仪检测设备的热缺陷，包括电流制热型，电压致热型设备的本体及接头的红外检测
2. 通过在线式可见光摄像仪进行的设备外观检查，包括破损、异物、锈蚀、松脱、漏油等，检测断路器、刀闸的位置；检测表度数 ，油位计位置
3. 通过音频采集器，实现站内设备的音频采集，通过音频模式识别，分析设备的运行缺陷等

2.分析和预警

1. 按季节、周期不同对设备数据进行历史曲线分析，提供趋势分析图
2. 根据检测数据，生成设备外观、仪表、红外测温、设备巡视等报表，对异常情况自动报警（设备数据异常，设备零件损毁等）

3.提升机器人的运动能力，稳定性

附：国家电网针对2015年变电站巡检机器人的运动能力要求 http://www.docin.com/p-1407352958.html

• 具备自主导航功能；前后方向和左右方向的重复导航定位误差不大于±10mm，在1m/s的运动速度下，最小制动距离不大于0.5m
• 具备防碰撞功能，应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止，障碍物移除后应能恢复行走
• 具备越障能力，最小越障高度为5cm
• 具备涉水功能，最小涉水深度为100mm
• 具备爬坡能力，爬坡能力应不小于15°
• 最小转弯直径应不大于其本身长度的2倍
• 电池供电一次充电续航能力不小于5h，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作
• 应具备俯仰和水平两个旋转自由度：垂直范围0°～+90°，水平范围+180°～-180°；机器人云台视场范围内始终不受本体任何部位遮挡影响

4.提升机器人的状态控制准确度

巡检人员可在后台灵活制定巡检方案，对机器人各部件进行手动控制；配合顺序控制系统，替代人工实现开关、刀闸操作后位置的校核

附：国家电网针对2015年变电站巡检机器人的状态控制要求

操作后台应提供全自主和人工遥控两种指令下发，要求机器人可自由无缝切换。 监控后台应实现控制机器人云台上、下、左、右转动，调节摄像机位置，控制机器人前进、后退、转向，对设备存在的故障或者异常点位进行确认；支持可见光相机变倍和自动聚焦，支持热成像自动和手动聚焦；支持外置补光灯控制、雨刷控制；支持一键返航命令发送。

应用实例

500kV兰溪变电站，面积约100亩（南北300m，东西200m），分为500kV和220kV两个区，配置两台巡检机器人，每区一台。每台机器人配备1个充电室。 巡视长度5000m，RFID标示机器人停靠点300个，检测点位置1200个。 机器人每次巡检大概70min，分为每天上午、中午、晚上各执行2次巡检任务，一天共6次。这样两台机器人每天代替人工巡检12人/次，共节省时间24个小时(人工巡检，每次巡检时间2h)。可节省2个人力。设定工作人员一个月工资4000元（考虑五险一金，单位实际支出5000元），那么一年节省的人力成本费用为12万元。

变电站全景在线查看 http://720yun.com/t/2ab29jfdy4g?from=groupmessage&isappinstalled=0&pano_id=200376