火力发电厂变配电室

1 项目背景

目前，在我国火力发电厂变配电室（以下简称变配电室）巡检作业仍然以人工作业为核心，传统的巡检方式以人工巡检为主，劳动强度高、工作效率不足，同时所采用的方法也较为单一，不仅如此人工巡检还存在精度不足，难以有效地连接到管理信息系统之中等不足。随着变配电室投运数量的增加以及对变配电室安全稳定运行要求的提高，变配电室巡视工作量越来越大，人工巡检的及时性、准确性无法保证。特别是高电压等级变配电室，其稳定运行程度会尤其受重视，设备的巡视作业也显示出更大的工作压力。

随着电力检测技术的发展，变配电室设备巡视作业方式得到了不断的扩充，以常见的手持红外测温技术和视频监控技术为例，红外测温技术作为一种快速、容易并且十分有效的确定电气设备故障的方法，由于其具有较强的专业性，对操作人员的要求很高，无法做到常态化、规范化和标准化，并且在用电高峰，尤其在高温季节，红外测温任务非常繁重，工作环境差且工作量大。而视频监控系统，由于受到种种条件限制，存在很大的监控盲区，很难真正满足视频监控全方位覆盖的要求，同时由于系统复杂、摄像头数量多、安装布线工作量大，因此故障率较高，维护困难。综上所述，我们迫切需要一种更为先进的技术手段为变配电室巡检作业提供可靠的解决方案，而伴随着机器人技术的发展，我们意识到采用机器人进行变配电室设备巡检作业已变的可行，其稳定运行程度会尤其受重视，设备的巡视作业也显示出更大的工作压力。

1.2 机器人结构

轨道式智能机器人系统由轨道智能机器人本体、轨道平台、供电平台、通信平台、定位模块、后台监控平台、其他搭载模块等组成。轨道机器人可实现不间断地对设备进行反复巡检，并实现对设备状态的连续、动态采集，补充了固定式、离散式在线监测系统不能实现对设备情况的完全覆盖，当发生紧急情况时无法将现场情况第一时间内最清晰地采集到监控中心，无法在必要时对设备的特定部位采取有效处理措施等不足。

在变配电室智能检测系统中，由智能传感器网络单元、站内监测平台、数据综合汇聚主站、站内电源与通信系统，以及移动巡检机器人五部分构成，其总体系统构建如下：

巡检机器人系统架构

智能变配电室综合检测系统将涵盖到变配电室各个区间的检测点，其中包括配电柜的运行情况、变配电室内环境检测、巡检机器人监测等方案，具体设备检测内容相如下：

机器人可在变配电室内进行24h不间断来回巡检，其巡检路线示意图如下：

变配电室和电缆夹层环境内空气流通不畅，容易造成众多有害气体集聚，对运检人员的人身安全带来较大的隐患，将采用多种气体同时监测的环境气体监测系统，对变配电室各个区间进行环境气体监测。

在本系统中，各气体监测传感器直接通过市电供电方式，采用串行通信总线进行数 据上传到采集集中器，并通过集中器完成监测数据的上传，将实时采集回传的数据，实时的显示在站控平台的控制屏幕上，进行常规的综合监 测与安全检查。

开关状态识别

通过图像识别技术，对各种开关的不同状态分别建模保存，机器人巡检时通过图像对比技术，确定开关状态并在后台记录巡检数据。

表计识别

利用图像识别技术对表计进行建模，巡检时根据实际表计的指针偏转角度对比预存的模板来读取示数，并且判断是否超限，超限则会通过后台系统报警，告知运维人员。

温度检测
根据不同温度反射光不同频谱原理，利用红外检测仪检测设备温度，当设备温度超过预定阈值时，发出报警，并通知运维人员。对于消弧室内主要触头进行红外温度检测。

局放检测

利用超声波或电磁放电(TEV)活动检测等局放检测技术，避免漏电导致安全事故发生，机人通过定制加装局放伸缩单元实现局放检测。

极早期火灾预警

巡检机器人搭载极早期热烟探测器，热烟探测器主要针对电缆及设备的自燃作出极早期预警。探测物体受热将会产生热释粒子（物质受热且受损释放出的微粒），热释粒子被主动吸收进云室中，通过光的折射产生不同光斑判断热释粒子的数量，以此判断是否达到燃烧阈值，并对此作出分析判断，以便作出极早期的火灾预警。