所属领域：配电

主要完成人：陈永权

（一）基本情况

智能巡检机器人系统主要针对室内电力场景的内部设备及其周边环境实现自主化无人巡检；由电路板、升降机构、行走机构、高清摄像头、红外热像仪、局放传感器等核心设备和其他辅助设备组成。

机器人采用吊轨式行走，确保检测精度、避免人员触碰；采用多节升降模块确保对竖直检测面的覆盖；采用三轴分立式云台结构，实现传感器模块在竖直轴和水平轴的转动自由度，保证设备检测位置最优化选取。

为确保机器人在运行过程中的安全性，智能巡检机器人搭载了激光避障模块，通过激光传感器实时探测其水平、垂直方向上的障碍物，一旦检测到障碍物，立刻停止运行，待障碍物移走后继续执行巡检任务。智能巡检机器人结构如上图所示。其智能检测模块由人机交互模块、局放传感器、红外热像仪、可见光相机等组成，实现机器人仪表图像识别、红外测温、局放检测等功能；检测模块采用三轴分立式设计，可在垂直、水平方向上自由旋转，实现传感器检测位置的最优化选择，杜绝检测盲区；红外热像仪和可见光相机采用共体双向结构，能够对两侧的设备同时进行检测，极大地提高了巡检效率。

（二）技术特点

主要应用于配电室、开关室等室内场景的内部电力设备及其周边环境实现自主化无人巡检。

机器人搭载可见光、红外、局放，具备表计识别、红外测温及报警、局放检测、报表生成等功能。

1、机器人配备可见光摄像机，能对指示灯、开关分合状态及仪表指示等进行采集并将视频实时上传至本地监控系统。上传视频分辨率至少达到高清规范（1080P），并支持视频的播放、最小光学变焦可达20倍；

2、机器人配备在线式红外热成像仪，成像仪像素不低于384×288，能对室内的电力设备的温度进行采集，并能将红外视频及温度数据实时传输至本地监控系统，红外影像能实时显示影像中温度最高点位置；

3、局部放电检测采用地电波+超声波检测方式，监测开关柜内部绝缘性能；

4、机器人具有前进、后退、下降三个方向的障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物可及时停止，障碍物移除后即可恢复行走；

5、支持无线遥控急停，遥控距离不小于5m；

6、机器人供电方式稳定、可靠，满足安全电压要求，不超过42V，采用滑触线供电或轨道取电方式供电，可实现7*24小时巡检，并支持例行巡检、全站巡检、定点巡检、定制巡检；

7、升降功能机器人升降高度不小于1.3m，升降定位精度不大于±5mm；

8、云台具备多自由度旋转功能，视觉伺服等提高拍摄准确性的功能，能根据设备位置校正云台进行二次对焦确保识别的准确性。

（三）应用案例

应用案例：某地市供电公司配电室智能机器人巡检。

针对配电室运维方式采用传统的人工方式进行定期巡检，会存在一定的巡检盲区，现在通过部署智能巡检机器人系统，运维班组人员通过手机或电脑就可以全面监测配电室设备运行状况，不留死角。

智能巡检机器人具备高清视频采集器、红外成像仪等前端硬件采集设备以及后台识别分析软件，能够实现设备状态、装置信号等运行状况信息的实时采集与智能分析，还能监测温度、湿度等环境质量因素。智能巡检机器人系统的投入运行有效减轻了该公司运行维护人员的工作精确度，并提升了工作效率。

智能巡检机器人系统是实现“智能电网”的重要硬件和技术支撑，能够显著提升配电运检自动化和智能化水平。下一阶段，该地市公司将稳步推进智能巡检系统建设，努力实现巡检工作的规范化、智能化、信息化、数据化。

（四）效益分析

配网巡检机器人，其主要应用于配电房（所），配电房一般是指10kv及以下安装有配电屏、柜对负荷进行分配、供给的场所，广泛分布在变电站配电室（高、低压室）、住宅小区、商业中心、办公楼宇中。

根据统计、一般一个地级市配电站数量从500座至5000座不等，直辖市、省会城市、经济发达城市数量较多，小城市、经济欠发达城市则较少。考虑到不同城市规模、经济发展水平差距，以及“十三五”期间国家大力开展智能配电网建设等因素，按平均每个地级市1000座配电站估计、全国297个地级以上城市（含4个直辖市）大约拥有配电站30万座。若假设20%的配电站采用智能化巡检设备，则未来国内室内机器人需求量超过6万台，市场前景广阔。