遠程智能巡視係統

設備巡視作為變電運維的一項主要工作 ，在保障電網安全可靠運行中發揮了重要作用 。隨著電網快速發展 ，變電站數量大幅增加 ，同時 ，由於設備老化問題 ，缺陷和安全隱患增多 ，使得變電運維業務迅猛增長 ，目前的人工巡視方式麵臨巨大挑戰 ，存在著人員不足 、到站路程遠 、巡視不到位 、巡視人員作業安全風險高等問題 。

 

變電站遠程智能巡視係統通過機器人和視頻監控開展變電站室內外設備巡視作業 ，以視頻 、紅外 、聲音等傳感器為載體 ，將人工智能 、圖像識別 、自動導航技術應用於變電站巡視 ，係統具備自動巡視、智能識別 、智能預警 、智能聯動 、數據分析 、遠程遙控等功能 ，實現機器對人工的替代 ，提高巡視效率 。

 

係統適用於35kV及以上電壓等級的變電站 。

 

 

 

二 、係統特點

 

 

 

三 、係統架構

 

 

係統部署在變電站站端 ，主要由巡視主機 、巡檢機器人 、高清網絡攝像機 、紅外熱成像儀等組 成 ，同時巡視主機具備與主輔監控係統智能聯動等功能 。係統總體架構下圖所示 。

 

 

巡視主機通過下發控製 、巡視任務等指令 ，由機器人主機和視頻主機分別控製機器人和攝像機開展室內外設備聯合巡視作業 ；在建設主站係統的情況下 ，巡視主機與主站係統通信 ，接收巡視 、控製指令 ，上傳巡視數據 、巡視數據識別結果 、機器人狀態 、視頻流等數據 。

 

視頻主機和機器人主機將高清視頻 、紅外熱像儀 、拾音器等采集裝置獲得的巡視信息 ，通過網絡上傳到巡視主機 ；圖像分析主機對獲取的圖像和視頻進行智能判斷識別 ，並將結果輸出給巡視主機 。

 

巡視主機通過實時監控 、查詢統計 、缺陷識別等功能 ，對采集的數據進行綜合分析 ，形成巡視報告 ，及時發送告警 ，為變電設備管控工作服務。

 

硬件典型配置清單

 

 

四 、係統功能

 

數據自動采集

 

（1） 巡視數據采集

 

可見光照片數據采集 ：采集SF6壓力表 、開關動作次數計數器 、避雷器泄漏電流表 、油溫表 、液壓表 、有載調壓檔位表 、油位計等表計示數 ；采集斷路器 、隔離開關等一次設備及切換把手 、壓板 、指示燈 、空氣開關等二次設備的位置狀態指示 ；采集設備設施的外觀等狀況 。

 

紅外圖譜數據采集 ：包括設備本體 、接頭 、套管 、引線等重點部位的紅外圖譜數

 

音頻數據采集 ：包括變壓器 、電抗器等設備的聲音數據 。

 

（2）機器人狀態數據采集

 

 

（3）環境數據采集

 

通過微氣象設備 ，采集大氣溫度 、大氣濕度 、風速 、雨雪狀態等微氣象數據 。

 

 

圖像智能分析

 

缺陷識別 ：利用深度學習智能分析技術 ，自動識別表盤模糊 、表計破損 、絕緣子破裂 、矽膠變色 、油封破損 、掛空懸浮物 、鳥窩 、部件表麵油汙 、地麵油汙 、金屬鏽蝕等設備缺 陷,分析圖像中是否存在異常 ，並將疑似具有異常的圖片用矩形框在圖片上標注並保存 。

 

狀態識別 ：係統可對聯合巡視過程記錄的紅外圖譜 、可見光照片等進行智能分析 。通過紅外圖譜分析 ，獲取圖中目標設備的最高溫度信息 ，自動判斷設備是否存在過熱缺陷 ；通過圖像識別技術 ，自動判斷設備的運行狀態 ，包括表計讀數 、開關類設備位置指示狀態 。

 

實時監控展示

 

巡視監控實現機器人狀態信息顯示 、巡視地圖展示 、機器人和視頻監控係統的視頻監控 ；機器人控製實現雲台控製操作 、雲台預置位的設置與調用 ，機器人自檢 、遠方複位 、一鍵返航等控製功能 ；視頻監控係統控製實現視頻監控係統的雲台控製 、可見光圖像控製 、紅外圖像控製 、音頻控製等控製功能 。

 

 

巡視任務管理

 

實現巡視任務的設置 、下發和展示功能 。巡視任務內容包括巡視點位信息以及月 、周 、日 、小時等不同時間維度的巡視周期 ，巡視類型包括全麵巡視 、例行巡視、熄燈巡視 、特殊巡視 、專項巡視 、自定義巡視等6類 。任務執行支持立即執行 、定期執行和周期執行三種方式 。

 

 

自動智能巡視

 

係統以自主運行的方式 ，機器人和視頻攝像機按照預製巡視路線執行巡視任務 ，對變電站進行智能巡視 ，及時發現設備問題 、本體熱故障 、外觀缺陷等設備異常現象 ，高運行的工作效率和質量 。

 

 

巡視結果確認

 

巡視結果瀏覽 ：實現對巡視數據的確認歸檔 ，巡視完成後結果自動保存，以設備樹的形式 ，按照巡視點位設置次序展示 ，每個巡視點包含本次巡視任務的全部采集信息 、閾值 ，所有點位均確認後 ，記錄審核人和審核時間 ，具備識別狀態異常或無法識別的巡視點匯總查詢功能 。

 

設備告警確認 ：提供設備告警分析 、告警查詢確認 、主接線展示 、間隔展示功能 ，包括設備名稱 、部件名稱 、缺陷類別 、告警等級 、缺陷或異常圖像（已標注出具體缺陷或異常位置）等信息 ；告警信息的實時監控畫麵鏈接快捷跳轉 ，可人工查看告警設備實時監控畫麵 ，人工核查告警信息是否屬實和反饋意見錄入 。

 

巡視報告生成 ：係統具備查詢 、瀏覽 、輸出功能 。在巡視任務審核完成後自動生成巡視報告 ；具備通過設備區域 、間隔名稱 、設備類型 、檢測類型 、巡視時間段等組合條件 ，查詢曆史巡視報告功能 ；任務查詢具備查詢 、重置 、導出 、查看報告功能 。

 

 

巡視結果分析

 

曆史數據分析 ：係統整合各類設備的曆史巡檢數據 ，形成設備的曆史狀態數據曲線 ，更直觀的反應設備的狀態變化趨勢 ，通過分析不同時間段內不同設備數據間的曲線波動及走勢 ，從宏觀上把控常見故障及其產生原因 ，從而達到提前發現問題 、分析及解決故障的目的 。

 

趨勢分析 ：係統具備智能分析功能 ，可將巡檢數據有效整合 、關聯 ，自動分析其變化趨勢和關聯關係 ，發現數據達到報警閥值時自動告警 ，當這些數據的發展趨勢可能影響電力設備正常運行時 ，係統提前預警 ，從曆史數據的趨勢及特征中 ，提取有價值的信息 ，提醒運檢人員重點關注或現場檢查 ，預防設備運行隱患 。

 

異常專項分析 ：係統匯總異常巡檢數據 ，並將其按照設備特征分類管理 ；對某一類型的設備異常 ，係統能夠綜合其發生頻率 、時間分布 、異常占比 、環境狀況等多個維度的數據 ，對該類異常進行深度 、專項分析 ，分析異常重要性 、判斷異常產生原因 、預測異常發生可能性 ，為變電站的智能化管理提供輔助決策依據 。

 

 

巡視智能聯動

 

係統具備與主設備遙控預置信號 、變位信號 、越限信號和告警信號的聯動功能 ；主輔監控係統向巡檢主機發送聯動信號 ，巡檢主機接到聯動信號後 ，根據配置的聯動信號和巡檢點位的對應關係 ，自動生成巡檢任務 ，由機器人或視頻對需要複核的點位進行巡檢 ，複核點位巡檢完成後 ，可在巡檢主機查看複核結果 。