結(jié)合前篇關(guān)于數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)架構(gòu)的概述，本文進(jìn)一步詳細(xì)介紹了數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)大立科技真實(shí)產(chǎn)品的使用案例驗(yàn)證變電站設(shè)備智能巡視系統(tǒng)在保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的優(yōu)勢(shì)與高效性。

數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)

——系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與實(shí)踐應(yīng)用 ——

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，變電站巡視人員減少與變電站數(shù)量不斷增長(zhǎng)之間的矛盾日益突出，為了保障變電站的運(yùn)行環(huán)境安全，保證電力設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，需要采用更科學(xué)的方式對(duì)變電站內(nèi)的環(huán)境、電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視及巡檢，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理。傳統(tǒng)人工巡視方式受變電巡檢人員自身專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能因素影響較大，已不能滿足變電站“站多人少”的工作現(xiàn)狀和社會(huì)對(duì)供電質(zhì)量的更高需求，變電站智能巡視系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

大立變電站數(shù)字化智能系統(tǒng)是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本的常規(guī)工作，具備支持電網(wǎng)智能調(diào)節(jié)、智能自動(dòng)控制、在線分析決策等功能，充分發(fā)揮紅外技術(shù)引領(lǐng)作用的信息化、智慧化、立體化巡護(hù)模式。

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

#智能化巡視，從“人為”到“自動(dòng)化”#

伴隨著電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜，線路巡檢和維護(hù)所面臨的分布廣、距離長(zhǎng)、環(huán)境復(fù)雜、難度高、人員少等難點(diǎn)日益凸顯，傳統(tǒng)人工巡檢已經(jīng)無(wú)法滿足要求，數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)從變電站內(nèi)實(shí)際需求出發(fā)，逐步替代人工展開(kāi)作業(yè)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了整套巡檢流程。替代了紙質(zhì)記錄的原始方式，完善變電站內(nèi)全面感知手段，提高了變電站巡視的可靠性、及時(shí)性，同時(shí)也提升了變電設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)的及時(shí)率和正確率。

智能巡視

巡視主機(jī)可對(duì)感知設(shè)備進(jìn)行控制，根據(jù)需求配置巡視任務(wù)，分配固定和臨時(shí)巡視任務(wù)，支持人工、遠(yuǎn)程控制，包括且不限于全景監(jiān)視/設(shè)備外觀狀態(tài)巡視/聲紋巡視/設(shè)備工作溫度狀態(tài)巡視，電壓表、電流表等表計(jì)指示，SF6壓力等表計(jì)指示，開(kāi)關(guān)、接地刀閘、貯能狀態(tài)及電氣指示檢測(cè)，表計(jì)識(shí)別分析/狀態(tài)指示燈自動(dòng)識(shí)別/空開(kāi)狀態(tài)識(shí)別/旋鈕開(kāi)關(guān)位置識(shí)別/保護(hù)壓板位置判斷等，實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化巡視任務(wù)管理。

智能感知

系統(tǒng)采用全新的紅外設(shè)備建模技術(shù)，精確框取具體的測(cè)溫部件，使得在多設(shè)備的復(fù)雜畫(huà)面中準(zhǔn)確定位測(cè)溫的部位，提高測(cè)溫的準(zhǔn)確性，更清楚、更直觀。內(nèi)置200萬(wàn)像素高分辨率熱像儀搭配精確測(cè)溫技術(shù)（輪廓法測(cè)溫、多設(shè)備多點(diǎn)高效測(cè)溫）、故障設(shè)備自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及紅外全景圖技術(shù)，能夠輕松自動(dòng)識(shí)別畫(huà)面中需要測(cè)溫的所有設(shè)備，完成對(duì)變電設(shè)備360°全景測(cè)溫，提升巡檢效率。

智能安全

異物識(shí)別（漂浮物、鳥(niǎo)巢等）

行為識(shí)別（未戴安全帽、人員倒地、人員入侵、打電話等）

狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控

支持高清視頻巡視畫(huà)面，對(duì)變電站主設(shè)備實(shí)施全天候監(jiān)控，系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員可以通過(guò)主機(jī)對(duì)站內(nèi)設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，時(shí)刻做好防盜、防火、防人為事故工作，隨時(shí)進(jìn)行畫(huà)面切換，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息和關(guān)鍵狀態(tài)全時(shí)獲取，遠(yuǎn)程查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)人員行為和消防安全狀況。

數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)、圖像和運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，生成巡視報(bào)告，并提供設(shè)備診斷、異常點(diǎn)位查詢及缺陷數(shù)據(jù)智能告警和閾值告警。

實(shí)時(shí)健康評(píng)估

狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值及增長(zhǎng)率判斷和告警，基于設(shè)備的在線感知、帶電檢測(cè)、停電實(shí)驗(yàn)和不良工況等多維多源數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)趨勢(shì)進(jìn)行全面分析，實(shí)現(xiàn)主設(shè)備整體及部件的健康狀態(tài)評(píng)估。

實(shí)踐應(yīng)用

#大立科技產(chǎn)品案例分享#

項(xiàng)目背景

某1000kV交直流合建特高壓變電站，具有電壓等級(jí)高、占地面積大、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、巡檢任務(wù)繁重、人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)。變電運(yùn)維和檢修人力資源均不足以支撐設(shè)備管理精益化工作目標(biāo)，重復(fù)性工作的疲勞性勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致巡視檢測(cè)低質(zhì)現(xiàn)象，非常有必要拓展變電專業(yè)信息化、智能化技術(shù)應(yīng)用。

特別是在出現(xiàn)故障（異常）時(shí)，運(yùn)維人員需要近距離接觸設(shè)備，安全風(fēng)險(xiǎn)非常大；同時(shí)特高壓變電站在電網(wǎng)中的位置十分重要，現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于變電站安防，布點(diǎn)不足、清晰度較低，需建設(shè)特高壓智能巡視系統(tǒng)，提升運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知能力，強(qiáng)化日常巡視技術(shù)手段，在保證人員安全的前提下，確保特高壓設(shè)備時(shí)刻處于在控狀態(tài)。

通過(guò)建設(shè)特高壓交流變電站數(shù)字化智能巡檢系統(tǒng)，借助于智能機(jī)器人巡檢，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人與高清視頻聯(lián)合巡視，建設(shè)智慧巡檢平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)整合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，并最終將數(shù)據(jù)推送至相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，更好地發(fā)揮機(jī)器人數(shù)據(jù)的作用，巡視覆蓋全面、無(wú)遺漏，極大提升巡視準(zhǔn)確性，視頻智能識(shí)別自動(dòng)生成巡視報(bào)表，并進(jìn)一步減輕甚至替代運(yùn)行人員完成重復(fù)和繁瑣的巡檢工作。

項(xiàng)目現(xiàn)狀

某1000kV交直流合建特高壓變電站，站內(nèi)巡視主要依靠人工巡視與機(jī)器人巡視互補(bǔ)，存在人工巡視工作量大、特殊環(huán)境下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，機(jī)器人巡視周期長(zhǎng)、設(shè)備故障時(shí)特巡效率低等問(wèn)題。為提升特高壓變電站設(shè)備狀態(tài)感知和風(fēng)險(xiǎn)管控能力，決定開(kāi)展智慧巡檢系統(tǒng)建設(shè)。

建設(shè)原則

安全第一：現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)堅(jiān)持嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)章制度和特高壓站運(yùn)行規(guī)定，作業(yè)人員與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離；現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)安裝便于日常維護(hù)并可靠接地；無(wú)線攝像機(jī)、巡檢機(jī)器人產(chǎn)生的數(shù)據(jù)接入內(nèi)網(wǎng)采取信息安全防護(hù)措施。

充油設(shè)備全覆蓋：對(duì)主變壓器、高壓電抗器等充油設(shè)備儀表、外觀進(jìn)行全覆蓋布點(diǎn)，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀況遠(yuǎn)程檢測(cè)，保障運(yùn)維人員人身安全。

設(shè)備外觀全覆蓋：全面梳理設(shè)備外觀類巡視項(xiàng)目，充分利用高清攝像機(jī)反應(yīng)速度快、智能機(jī)器人巡視靈活、無(wú)人機(jī)全方位立體巡視等優(yōu)勢(shì)，選擇合理位置和方式安裝視頻裝置，做到設(shè)備外觀全面覆蓋。

精準(zhǔn)投資：堅(jiān)持設(shè)備最大化利舊原則，充分利用特高壓交流變電站內(nèi)現(xiàn)有在線監(jiān)測(cè)、 數(shù)字化表計(jì)、工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等資源進(jìn)行復(fù)用或改造，避免重復(fù)建設(shè)和投資浪費(fèi)。

建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)某座1000kV交直流合建特高壓變電站智能巡視系統(tǒng)完善化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站1000kV HGIS區(qū)域、主變壓器區(qū)域、高壓電抗器區(qū)域、±800kV直流場(chǎng)、±800kV直流高、低端閥廳、500kV HGIS區(qū)域、110kV區(qū)域、站用變等區(qū)域的智能巡檢工作，杜絕巡檢設(shè)備時(shí)的人身風(fēng)險(xiǎn)，有效減輕運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)巡檢工作量，利用巡檢機(jī)器人、高清視頻裝置、無(wú)人機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備，科學(xué)推進(jìn)人工替代，提升重大活動(dòng)保電、負(fù)荷高峰巡檢頻次，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)全天候、不間斷跟蹤檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

- 通過(guò)部署適當(dāng)數(shù)量高清攝像機(jī)、巡檢機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等巡視裝置，實(shí)現(xiàn)全站區(qū)域的自動(dòng)化巡檢，避免人員巡檢過(guò)程中由于設(shè)備區(qū)突發(fā)故障造成運(yùn)維人員人身傷害；

- 通過(guò)全自動(dòng)巡檢，替代全站的人工例行巡視，減輕值守人員工作負(fù)擔(dān)；

- 通過(guò)全自動(dòng)巡檢后臺(tái)數(shù)據(jù)的集成、分析、告警，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的狀態(tài)，提醒值班人員提前進(jìn)行預(yù)判。

主要設(shè)備

數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)主要采用云臺(tái)、槍機(jī)、球機(jī)、微型攝像機(jī)等可見(jiàn)光攝像機(jī)，云臺(tái)雙光譜、固定槍機(jī)等紅外熱成像攝像機(jī)，室外輪式機(jī)器人、室內(nèi)掛軌機(jī)器人等巡檢機(jī)器人，輕型多旋翼無(wú)人機(jī)、中型多旋翼無(wú)人機(jī)等巡檢無(wú)人機(jī)，聲紋監(jiān)測(cè)裝置等技術(shù)。

技術(shù)方案

設(shè)計(jì)方案遵循標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)須按照國(guó)標(biāo)、國(guó)家和行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行。本設(shè)計(jì)將依據(jù)和參照以下的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求進(jìn)行，但不僅限于以下所列范圍——

-GB/T 2423.3-2016《環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)Cab：恒定濕熱試驗(yàn)》

-GB/T 15153.2-2000《遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第2部分：工作條件 第2篇：環(huán)境條件（氣候、機(jī)械和其他非電影響因素）》

-GB/T 30149-2019《電網(wǎng) 通用模型描述規(guī)范》

-GB/T 36572-2018《電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)導(dǎo)則》

-DL/T 664-2016《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》

巡視布點(diǎn)原則

巡視點(diǎn)位設(shè)置滿足室內(nèi)外一次、二次及輔助設(shè)備設(shè)施巡視覆蓋要求，包括設(shè)備外觀、表計(jì)、狀態(tài)指示、變壓器（電抗器）聲紋、二次屏柜、設(shè)備及接頭測(cè)溫等；

巡視點(diǎn)位設(shè)置綜合考慮設(shè)備類型、巡視類型、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和道路布置方式等因素；

巡視點(diǎn)位數(shù)據(jù)采集源包括機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、攝像機(jī)、聲紋及主輔設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等，重要巡視點(diǎn)位采用非同源冗余巡視采集設(shè)置；

巡視點(diǎn)數(shù)據(jù)格式包括數(shù)值結(jié)果、可見(jiàn)光圖片、紅外圖譜、聲紋4類；

巡視點(diǎn)位按重要等級(jí)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 類；

Ⅰ類點(diǎn)位為可能表征設(shè)備直接出現(xiàn)危急缺陷的巡視點(diǎn)位，Ⅰ類點(diǎn)位滿足100%巡視覆蓋；

Ⅱ類點(diǎn)位為僅可能表征設(shè)備直接出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷的巡視點(diǎn)位；

Ⅲ類點(diǎn)位僅可能表征設(shè)備出現(xiàn)一般缺陷的巡視點(diǎn)位；

Ⅰ類及部分Ⅱ類重要巡視點(diǎn)位優(yōu)先采用非同源雙覆蓋。

例如高清視頻+機(jī)器人巡檢，高清視頻+在線監(jiān)測(cè)等冗余巡視配置。

智能圖像巡視設(shè)備的配置、布點(diǎn)，以滿足各業(yè)務(wù)場(chǎng)景為目標(biāo)，按照“一機(jī)多用、一點(diǎn)多用”原則開(kāi)展。

點(diǎn)位不得布在站內(nèi)設(shè)備的垂直正上方，或空調(diào)管道的垂直正下方；不得影響現(xiàn)場(chǎng)正常的運(yùn)行，檢修作業(yè)。

高清視頻系統(tǒng)巡視點(diǎn)位

1·全站全景監(jiān)視

通過(guò)安裝的變電站制高點(diǎn)的全景相機(jī)，實(shí)現(xiàn)全站的全景監(jiān)視功能；

2·變壓器、高壓電抗器、換流變

Ⅰ類點(diǎn)位主要包括外觀類（本體、套管、均壓環(huán)、氣體繼電器、壓力釋放閥、壓力突變繼電器等）、表計(jì)類（油位表、油溫表、分接檔位、吸濕器）、溫度類（本體、套管末屏、套管、引線及接頭）、聲紋類（本體及調(diào)壓補(bǔ)償變壓器運(yùn)行聲紋）；

Ⅱ類點(diǎn)位主要包括外觀類（冷卻系統(tǒng)滲漏油、冷卻系統(tǒng)、風(fēng)扇、分界開(kāi)關(guān)吸濕器、在線監(jiān)測(cè)裝置、高壓電抗器隔聲罩）、表計(jì)類（油流繼電器）；

Ⅲ類點(diǎn)位包括外觀類（機(jī)構(gòu)箱、標(biāo)識(shí)牌）、表計(jì)類（儲(chǔ)油柜溫度、調(diào)壓補(bǔ)償變壓器儲(chǔ)油柜溫度）；

溫度類巡視點(diǎn)位使用紅外圖像采集（攝像機(jī)、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)）；

部分Ⅰ類、Ⅱ類數(shù)值型巡視點(diǎn)位使用在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集。

（主變壓器巡視效果）

（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)巡視效果）

（電流互感器、電壓互感器巡視效果）

（組合電器巡視效果）

（避雷器巡視效果）

巡視工作無(wú)紙化，使用數(shù)字化智能巡視系統(tǒng)開(kāi)啟全線上操作流程——對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，系統(tǒng)實(shí)時(shí)智能分析，開(kāi)展健康狀態(tài)評(píng)估、趨勢(shì)分析，由閾值判別提升為趨勢(shì)追蹤，大幅提高設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)的及時(shí)率和準(zhǔn)確率；實(shí)時(shí)診斷設(shè)備狀態(tài)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)異常并告警，提供輔助決策，大幅提高故障研判和預(yù)警的準(zhǔn)確率；運(yùn)行人員可根據(jù)需要靈活定制巡視需求，系統(tǒng)可自動(dòng)或定時(shí)生成巡檢報(bào)告，有效替代人工巡視。

通過(guò)聯(lián)合自動(dòng)巡檢試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，逐步將運(yùn)維人員從穿梭各變電站駐地、重復(fù)的機(jī)械工作轉(zhuǎn)化為高效的運(yùn)維分析、判斷和全能業(yè)務(wù)的處理，讓運(yùn)維人員真正成為設(shè)備的管理者。