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案例|某开关站室外轮式巡检机器人解决方案

news 来源：原创 2025/9/16 15:32:38

随着电网规模的扩大和复杂性的增加，传统的GIS开关设备巡视工作面临着巨大的挑战。人工巡视不仅劳动强度大、效率低，而且难以保证巡视的准确性和全面性。此外，GIS设备通常位于复杂的环境中，如高海拔、高湿度、强电磁干扰等，对巡视人员的安全也构成威胁。因此，电力行业迫切需要一种能够替代人工、提高巡视效率和准确性的解决方案。

超维室外轮式巡检机器人的投放，能够按照人工巡检的要求，配合110kV GIS室、主变区域以及架空线路区域的人工巡检工作，并在满足人工巡检的要求的基础上，通过当前机器人智能巡检技术，增加更多的巡检内容。

室外轮式巡检机器人

本期项目建设内容主要为：根据110kV GIS室、主变区域、架空线路区域现阶段运行情况以及整体框架，拟对110kV GIS室、主变区域、架空线路区域进行投入一台室外轮式机器人进行日常的巡检以及与智能联合巡检平台进行联动，完成日常巡检智能化改造。

110kV GIS室巡检内容：房间内各类仪表的指针读数以及数显读数，刀闸、断路器、隔离开关的分合状态，主要设备外观状态，设备指示灯状态，设备表面温度检测以及记录。

主变区域巡检内容：设备状态、主变以及其附属设备（套管）外观检查、主变以及其附属设备（套管）表面温度检测、线夹外观检查、线夹温度检测、绝缘子串外观检查、绝缘子串温度检测等。

架空线路区域巡检内容：线夹外观检查、线夹温度检测、绝缘子串外观检查、绝缘子串温度检测、避雷器指针仪表状态检查、避雷器外观检查、避雷器温度检测等。

产品主要功能

一、红外测温：

通过对设备区域进行划分，并设置对应红外检测巡检点，由机器人利用自身携带的红外热成像仪对一定区域内的温度普测，以检视域内最高温度为目的，结合区域设备特征设置的温度阈值进行简单参数对比实现温度检测，并自动生成任务报表。当区域内出现温度异常时，触发相应报警。

当测温设备产生报警时，后台软件会进行缺陷记录，同时报警信息通过监控界面实时显示，并支持报警信息查询及生成各类报表如自动任务报报表、缺陷分析报告。

二、智能仪表识别：

仪表识别是室外轮式智能巡检机器人系统的核心功能之一，通过机器人自身携带的可见光摄像机，完成视频图像的数据采集，通过自主开发的高精度图像识别算法，对视频数据进行智能分析处理，识别图像内容。目前，仪表识别功能能够准确识别站内避雷器、SF6气体压力表等各类仪表，刀闸、断路器、隔离开关的分合状态，变压器、CT等充油设备的油位计和设备外观等，并能进行表计自动读数，从而全面掌握站内设备及环境的状态信息。巡检机器人根据智能仪表识别结果进行预警，发现设备及环境状态异常时，自动产生报警信号，提醒运维人员及时处理异常。

三、实时监控和环境监测报警功能

机器人智能巡检系统携带温湿度传感器、烟雾传感器等，可以监测温度、湿度、烟雾参数等实时环境信息，并将信息反馈给系统后台。同时可设置报警的限值，包括低温、高温报警限值，湿度报警限值，烟雾报警限值，超过限值后立即声光报警以及在后台中文字显示告警，以防止由于工作人员对环境的误判，造成生命危险。

四、双向语音对讲

巡检机器人系统搭载双向语音系统，机器人上安装有应急广播扬声器和监听麦克。用于监控中心和现场工作人员进行双向对讲，实现对现场的远程监控指挥。与此同时，依托综合管理平台，语音数据可在电力网上传输，不同层级的监控平台均可进行数据连接，快速高效的形成一套远程专家指挥系统。

五、音频采集

巡检机器人系统搭载有高灵敏度的声音采集设备，并随云台一同转动，定向采集变压器等电力设备的音频信息。系统采用国际领先的音频降噪算法和声音识别技术，减轻环境噪音干扰，增强音频信息识别的准确性和可靠性，同时音频数据经过处理后进行存储、播放。

六、数据统计和报表输出

监控平台具备对监控数据进行储存、分析、统计、检索的功能。监控平台对数据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进行检索，快速查看监控数据。

巡检机器人在执行完一个任务之后都会自动生成报表，运维人员可以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。运维人员可根据需求检索，查看，导出各类表报，包括巡检任务报表、数据报表、报警记录报表、环境信息报表等。

七、预警功能

巡检机器人在巡检过程中，通过数值分析、阈值对比、趋势分析、数据库等相关技术，对异常数据进行自动预警。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，如下图所示。

当后台分析数据显示为异常时，后台监控软件界面会出现告警信息列表，运维人员通过操作滚动显示告警信息。当系统存在告警信息时，系统通过巡检机器人告警音频及灯光闪烁，提醒运维人员注意。

八、微气象站采集功能

在变电站场景中，由于其高压高电流强磁场的特殊性，在大雨等恶劣的天气下，容易对巡检机器人以及其巡检任务产生较大的影响，在这种情况下，我们需要在现场的巡检系统中加载输电线路气象在线监控系统，也就就是户外微型气象参数采集站，该采集站的微气象传感器不同于一般传感器，它属于多参数测量设备，能够采集变电站四周的风速、风向、温度、湿度、大气压力、雨量等参数，同时数据经过采集后通过 4G/GSM/GPRS/CDMA 等通讯方式传实时的传送到机器人的系统主机中，机器人获取该实时信息后，会根据所采集的天气情况对实施任务进行调整，选择继续执行任务或者时返回充电房躲避恶劣的天气同时进行充电。有效的保障巡检工作安全高效的运行。

随着技术的不断进步和成熟，智能巡检机器人的性能得到了显著提升，成本也逐渐降低。这使得智能巡检机器人在电力行业的应用变得更加经济、实惠。同时，随着技术的不断迭代和升级，智能巡检机器人的功能和性能也将不断提升，为电力行业带来更大的效益和价值。传统的“人工巡检、手动记录”的巡检作业方式难以适应当前系统智能化、精益化的发展要求。

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