电力机器人及变电站智能巡视解决方案.pdf

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1、输电线路 巡检配电线路 巡检变电站巡检智能装备集约贯通的业务系统AI分析安防设备照明控制SF6 监 测在线监测位置服务电力光纤网电力无线专网 电力APN (电力载波)无人机主机保护、测控 等主设备智能巡视主机智能分析主机机器人主机巡检机器人环境监测消防设备视频监控视频主机智能锁控无人机以各类感知终端和机器人、无人机智能设备为基础，边缘推理、云端训练与集中管控结合，实现空地立体化巡视、一键顺控双确认、智能识别（含算法在线自学习）等功能，全面提升变电站的监视、巡视、预警、决策和现场管控的智能化水平，实现变电运维“两个替代”,有效支撑班组工作。集控系统管控应用区域型智巡。续航，支持续航，支持，适用于

2、，适用于配电室配电室。转弯半径 300mm巡检速速 0-2m/s云台行程水平360 俯仰60持续检测能力：724h红外热灵敏度0.08水平重复定位精度：5mm升降运动定位精度：5mm主要参数主要参数系统特点系统特点S S型轨道式水平运动、大伸缩比升降运动、型轨道式水平运动、大伸缩比升降运动、局放推杆运动、云台俯仰和旋转运动等多轴组合运动，局放推杆运动、云台俯仰和旋转运动等多轴组合运动，可多角度、多方位监测，实现对设备的全方位巡检。可多角度、多方位监测，实现对设备的全方位巡检。感知手段多样感知手段多样，图像智能识别与分析图像智能识别与分析，可见光、红外、可见光、红外、局放、气体检测局放、气体检测

3、等等多传感器融合多传感器融合。任务模式灵活任务模式灵活，可根据任务时间、周期、路线、目标、可根据任务时间、周期、路线、目标、检测手段等灵活来制定巡检任务，实现自主巡检检测手段等灵活来制定巡检任务，实现自主巡检，可与，可与主辅监控主辅监控智能联动智能联动。荣获中国专利金奖荣获中国专利金奖室内轨道巡检机器人室内巡视覆盖室内巡视覆盖全全，折叠臂折叠臂+轻型云台轻型云台，整体机器人高整体机器人高程程1700mm1700mm，基本满足基本满足设备设备清晰清晰巡视。巡视。感知手段多样感知手段多样，图像智能识别与分析图像智能识别与分析，可见光、红外、可见光、红外、局放、气体检测局放、气体检测等等多传感器融合

4、多传感器融合。任务模式灵活任务模式灵活，可根据任务时间、周期、路线、目标、可根据任务时间、周期、路线、目标、检测手段等灵活来制定巡检任务，实现自主巡检检测手段等灵活来制定巡检任务，实现自主巡检，可与，可与主副监控主副监控智能联动智能联动。室内轮式升降巡检机器人组合，组合，对室内场景精细感知，对室内场景精细感知，。部署实施部署实施，可，可，对配电室进行阶段性特巡。，对配电室进行阶段性特巡。巡视升降行程巡视升降行程 1000mm 1000mm巡视升降速度巡视升降速度 0-100mm/s 0-100mm/s红外热灵敏度0.08续航能力续航能力 8h 8h云台动作云台动作 水平水平360360、俯仰、

5、俯仰9090系统特点系统特点主要参数主要参数全向四驱，转弯半径小，全向四驱，转弯半径小，室外地形适应能力更强。检测功能丰富（可配置搭载可见光、红外、紫外、声音、驱鸟器等）。支持WAPI通信、信息传输更安全；搭配高性能GPU，自主运算能力更强，离线巡视及生存能力大幅提升。支持自主巡视、遥控巡视、与摄像头智能终端协同巡视。支持自主巡视、遥控巡视、与摄像头智能终端协同巡视。全向四驱智能巡检机器人400400万工业可见光，万工业可见光，640640*480 480 红外，红外，3232线线3D3D激光，地图自主更新，激光，地图自主更新，适应性强。，适应性强。配备高算力配备高算力GPUGPU，自主智能提

6、升，自主智能提升，。运动速度 1.2m/s爬坡能力 15续航能力 8h越障能力 10cm防护等级 IP55环境变化环境变化30%30%，定位成功率，定位成功率95%系统特点系统特点主要参数主要参数新方案全向四驱智能巡检机器人全向四驱智能巡检机器人开机；位置偏移（原5cm）；狭长及盖板缺失、检修围网、栅栏、路沿石等；自主避绕障测试；地图自更新成功率99%，环境变化30%仍能正常运行；全局;；充电全向四驱智能巡检机器人现场无人工干涉运行达到现场无人工干涉运行达到6565天，目标达到天，目标达到120120天，天，2 2个标准差在个标准差在70907090天。天。4G4G获取获取RTKRTK信息，信

7、息，基于基于4G4G通信模块的数据获取技术，摆通信模块的数据获取技术，摆脱无人机脱无人机RTKRTK定位对遥控器的依赖定位对遥控器的依赖。后台远程获取状态，后台远程获取状态，无人机通过无人机通过4G4G通信链路回传状态信通信链路回传状态信息，实现无人机作业全流程监控息，实现无人机作业全流程监控。六向双目视觉避障，六向双目视觉避障，无人机上下左右前后均安装了双目无人机上下左右前后均安装了双目视觉避障模块，保障作业安全视觉避障模块，保障作业安全。第一代电力专用无人机组合，解决了无人机巡检时受到障碍物遮挡导致组合，解决了无人机巡检时受到障碍物遮挡导致的信号丢失问题。的信号丢失问题。，可，可，有效保障

8、作业安全。，有效保障作业安全。续航时间续航时间 34min34min最大飞行速度最大飞行速度 20m20m/s/s定位精度定位精度 垂直垂直1.5cm1.5cm 水平水平1cm1cm 云台动作云台动作 航向航向9 90 0、俯仰、俯仰-120-120 +30+30产品产品特点特点主要参数主要参数长续航，长续航，通过优化无人机结构、增大电池容量实现长续通过优化无人机结构、增大电池容量实现长续航时间航时间。强信号，强信号，突破机载突破机载4GRTK4GRTK数据实时获取与解算，巡检半数据实时获取与解算，巡检半径更长，覆盖面积更广径更长，覆盖面积更广。高安全，高安全，融入信息加密、融入信息加密、“毫

9、米波雷达毫米波雷达+双目鱼眼视觉双目鱼眼视觉”的多源传感器融合感知技术，全面保障巡检作业安全的多源传感器融合感知技术，全面保障巡检作业安全。全自主，全自主，设计机载前端目标识别模块，可满足电力设备设计机载前端目标识别模块，可满足电力设备自主巡检，让飞行更智能、拍照更准确。自主巡检，让飞行更智能、拍照更准确。第二代电力专用无人机，满足国标、国网企标的安全加密防护要求，保障巡检作业信息安全。，满足国标、国网企标的安全加密防护要求，保障巡检作业信息安全。，可实现，可实现，提高作业效率。，提高作业效率。多传感器融合感知，实现导线级别避障。多传感器融合感知，实现导线级别避障。续航时间续航时间 41min

10、41min最大飞行速度最大飞行速度 23m23m/s/s外壳防护等级外壳防护等级 IP43IP43感知范围感知范围 前后前后0.3m50m0.3m50m、左右、左右0.5m26m0.5m26m、上、上0.2m26m0.2m26m、下、下0.15m80m0.15m80m产品产品特点特点主要参数主要参数更强的地形通过能力，更强的地形通过能力，腿足式移动机构落足点离散，具有较好的地形通过性。自动识别与监测自动识别与监测，携带可见光摄像头和红外热像仪，能对采集到的仪表设备图像进行分析，自动识别缺陷。作业效率高作业效率高，机器人离线作业时，无线网络零依赖，双光谱采集流程优化，配置效率提高10%，巡检效率

11、提高15%。全地形巡检机器人机器人采用四足移动方式机器人采用四足移动方式，对角小跑步态，最大速度为对角小跑步态，最大速度为1.2m/s，具备更强的地形通具备更强的地形通过能力，可扩大巡检时的移动范围，观测仪表设备时可选取更好的观测角度过能力，可扩大巡检时的移动范围，观测仪表设备时可选取更好的观测角度。行走速度 1.2m/s爬坡能力 15越障能力 10cm自动充电 趴卧式自动充电步态 对角小跑运动方向 前后移动、横移、转弯系统特点系统特点主要参数主要参数视频流视频流服务器服务器智能智能分析服务器分析服务器1717类缺陷类缺陷 85%85%,20212021年缺陷验证综合第一年缺陷验证综合第一可独

12、立，集成部署，通过第三方检测可独立，集成部署，通过第三方检测基础巡视服务器基础巡视服务器视视频频判判据据GISGIS变变电电站站视视频频判判据据AISAIS变变电电站站接入接入7 7座座220kV220kV、2121座座110kV110kV变电站，接入方案采用直接接入型和边缘节点型，共接入变电站，接入方案采用直接接入型和边缘节点型，共接入10551055个摄像机、个摄像机、2525台机器人，覆盖台机器人，覆盖5 5万余个巡视点位，试点应用阶段。万余个巡视点位，试点应用阶段。区区域域概概览览任任务务概概览览巡巡视视管管理理告告警警查查询询以电网设备为关注对象，不必关注以电网设备为关注对象，不必关

13、注智巡安装的智能终端设备，在孪生模型里面，以上智巡安装的智能终端设备，在孪生模型里面，以上帝视角点击设备，智巡终端自动调出该设备巡视信帝视角点击设备，智巡终端自动调出该设备巡视信息。息。巡视系统：管控并接入所辖区域（下级）智巡系统任务和结果。图中PMS3.0应用：接收并管控运行指标数据。图中集控站监控系统：主辅设备数据、告警数据接入。图中电网资源业务中台：获取设备台账、巡视任务数据，缺陷上送，生产闭环。图中与人工智能平台：从人工智能平台获取算法运行数据、模型更新。图中统一视频平台：总部、省通过流媒体平台与智巡集控、站端系统相连，按需切换视频通道，满足战时应急指挥或专家会诊需求。图中新一代集控站

14、集控子系统新一代集控站集控子系统站站点点概概览览机机器器人人监监控控巡巡视视任任务务监监控控巡巡视视告告警警统统计计遵循PMS3.0系统总体架构，按照“一级部署、多级应用”模式自下而上贯通五级用户公司单站型智巡系统、区域型智巡系统，均一次性公司单站型智巡系统、区域型智巡系统，均一次性通过国网统一组织的集中检测，全国共约通过国网统一组织的集中检测，全国共约5151家单位参测，家单位参测，6 6家家单位全部通过集中检测。国网系统内报名厂家约单位全部通过集中检测。国网系统内报名厂家约1313家，家，2 2家家单位全部通过集中检测。单位全部通过集中检测。承担国网公司变电站区域型智能巡视系统标准编制承担

15、国网公司变电站区域型智能巡视系统标准编制及试点建设、承担国网公司及试点建设、承担国网公司PMSPMS集中管控模块试点建设。集中管控模块试点建设。上述工作得到国网设备部上述工作得到国网设备部高度认可高度认可。公司单站型智巡系统、区域型智巡系统、集中监控公司单站型智巡系统、区域型智巡系统、集中监控系统等解决方案已在山东公司、宁夏公司、安徽公司、湖系统等解决方案已在山东公司、宁夏公司、安徽公司、湖南公司、河北公司、山东钢铁集团、福建公司、长江电力南公司、河北公司、山东钢铁集团、福建公司、长江电力（三峡、向家坝、溪洛渡）等单位应用（三峡、向家坝、溪洛渡）等单位应用400400余套，取得良余套，取得良好

16、效果。好效果。20212021年年*月月1010日，某日，某变电站通过智巡系统变电站通过智巡系统发现某线高抗发现某线高抗B B相中相中性点套管抱箍线夹的性点套管抱箍线夹的1 1个固定螺栓松动。个固定螺栓松动。20202020年年*月月1818日，某日，某变电站运维人员利用变电站运维人员利用智巡系统发现某线高智巡系统发现某线高抗抗B B相压力释放阀动相压力释放阀动作指示杆脱落。作指示杆脱落。2022022 2年年*月月8 8日，某日，某500kV500kV变电站利用智变电站利用智巡系统进行例行巡视巡系统进行例行巡视任务，发现任务，发现35kV#3C35kV#3C电容器电容器334-3334-3刀

17、闸刀闸A A相相开关侧接头开关侧接头热缺陷。热缺陷。20212021年年*月月1919日，某日，某变电站智巡系统智能变电站智巡系统智能识别报警，发现该站识别报警，发现该站东南角发生烟火危险。东南角发生烟火危险。u 构建设备构建设备“外部状态可观、内部状态可测外部状态可观、内部状态可测”的全方位智能巡视体系，推动的全方位智能巡视体系，推动变电运维作业模式转型变电运维作业模式转型u 依托数字化系统，利用各类终端，实现变电站依托数字化系统，利用各类终端，实现变电站人工例行巡视业务的智能替代人工例行巡视业务的智能替代u 明确了变电站智能巡视运行管理的职责分工、建设及验收管理、巡视管理、系统明确了变电站

18、智能巡视运行管理的职责分工、建设及验收管理、巡视管理、系统管理、效能分析、培训管理、评价考核等管理、效能分析、培训管理、评价考核等全寿命周期管理全寿命周期管理国网智能公司面向电力行业提供行业领先、安全可靠的全流程解决方案国网智能公司面向电力行业提供行业领先、安全可靠的全流程解决方案推动从推动从“人巡人巡”到到“智巡智巡”拥抱拥抱AIAI的电网智能运检的电网智能运检 2023 2023年年5 5月，国网设备部下发变电站智能巡视运行管理规定（试行），月，国网设备部下发变电站智能巡视运行管理规定（试行），明确指出明确指出 2000年成立，由国网山东省电力公司、国网智能电网研究院共同持股，“国网系统电

19、力机器人、无人机相关人工智能的研发、制造、应用和技术服务平台”。1+4+N：做强人工智能核心业务；做大电力机器人、无人机、在线智能巡视、仓储供应链主营业务；围绕电网智能化数字化，拓展做优智能化装备、数字化服务和整体解决方案。院士工作站、国家级机器人及自动化设备检测中心、机器人重点实验室、无人机培训基地、国家级工业设计中心、山东省工程实验室等多个资质平台。9个中国发明专利金奖等国家级奖励，连续9年中国专利奖，国网唯一连续4年中国专利金银奖。10项国网公司进步一等奖、山东省科技进步一等奖等省部级奖励41项 积极承担国家、国网公司、省公司科研项目承担“863”计划及国重5项牵头及参与国网科技项目57

20、项省公司科技项目50项荣获国家技术创新示范企业国家知识产权示范企业国资委科改示范企业创建世界一流专精特新示范企业等荣誉称号 发明专利415项国际专利9项累计授权专利709项国家标准2项行业标准13项团体标准3项国网企业标准10项省公司标准5项积极参与技术标准制定累计颁布实施标准38项国家标准5项能源行业电力机器人标准化委员会 秘书处国家机器人标准化总体组 成员单位国际大电网委员会 B3.47工作组 召集单位国家特种作业机器人标准化工作组 成员单位IEC 电力机器人技术委员会 秘书处衷心感谢各级领导一直来给予公司的关怀和大力支持！国网智能公司将在国网公司、山东公司坚强领导下，在广大客户和友商大力支持下，不断提升科技创新水平和支撑服务能力，精诚合作、携手奋进、共谋发展，为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业作出新的更大贡献。