一、 巡檢機(jī)器人行業(yè)背景
國家出臺(tái)了一系列支持配電室智能化管理的政策，對(duì)項(xiàng)目配電室的建設(shè)和運(yùn)行管理也提出了更高的要求，國家出臺(tái)的相關(guān)規(guī)范文件主要有以下這些：
1、《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)實(shí)施方案（2024~2027年）》（2024年8月發(fā)布 ）
方案明確提出要重點(diǎn)推進(jìn)建設(shè)一批滿足新型主體接入的項(xiàng)目，創(chuàng)新探索一批分布式智能電網(wǎng)項(xiàng)目。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，將從“無源”單向輻射網(wǎng)絡(luò)向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，從單一供配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源高效配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變。
針對(duì)配電網(wǎng)的應(yīng)用場景提出智能巡檢機(jī)器人可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，捕捉設(shè)備指示燈、儀表、溫度、濕度、震動(dòng)等多維度數(shù)據(jù)，幫助運(yùn)維人員提前發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備故障或隱患。
2、《關(guān)于鼓勵(lì)推廣高壓工業(yè)用戶配電室進(jìn)行智能化改造及運(yùn)維的指導(dǎo)意見》（2022年4月發(fā)布 ）
為進(jìn)一步提升城鎮(zhèn)精細(xì)化管理水平，保障供用電安全，文件鼓勵(lì)推廣高壓工業(yè)用戶配電室進(jìn)行智能化改造，包括增加智能巡檢機(jī)器人等智能化設(shè)備，以提升配電室的安全性和運(yùn)維效率。
文件提出在用戶現(xiàn)有配電室的設(shè)備基礎(chǔ)上增加部分采集及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻監(jiān)控裝置等，構(gòu)建智能用電平臺(tái)。通過智能化改造，配電室將實(shí)現(xiàn)“無人值班、少人值守”的運(yùn)維模式，大大減少人工數(shù)量，降低企業(yè)運(yùn)營成本，解決當(dāng)前高壓配電室運(yùn)維人員缺失、技術(shù)能力不足等問題。
3、《巡檢機(jī)器人安全要求》（GB/T 44253-2024）（2024年7月發(fā)布、2025年2月實(shí)施）
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了巡檢機(jī)器人的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、安全要求、驗(yàn)證與確認(rèn)和使用資料等方面的內(nèi)容，為巡檢機(jī)器人在配電室等工業(yè)場景的應(yīng)用提供了詳細(xì)的安全規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)設(shè)備運(yùn)維特定場景的巡檢機(jī)器人，如電力電網(wǎng)、軌道交通、石油化工和海洋等領(lǐng)域，為配電室支持加巡檢機(jī)器人提供了重要的安全依據(jù)。
二、巡檢機(jī)器人系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是通過智能化、自動(dòng)化技術(shù)提升配電房巡檢的效率、安全性和可靠性：
l 提升巡檢效率。實(shí)現(xiàn)24*7全天候自動(dòng)化巡檢，減少人工巡檢的頻率和耗時(shí)。通過自主導(dǎo)航和路徑規(guī)劃，快速覆蓋配電房內(nèi)所有關(guān)鍵設(shè)備。
l 提高巡檢精度。利用高精度傳感器（如紅外熱成像、超聲波等）和AI算法，精準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)（如溫度、濕度、電壓等）。減少人為誤差，確保數(shù)據(jù)采集和分析的準(zhǔn)確性。
l 增強(qiáng)安全性。在高壓、高危環(huán)境中替代人工巡檢，降低人員安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潛在故障（如過熱、漏電等），提前預(yù)警，避免事故發(fā)生。
l 實(shí)現(xiàn)智能化管理。通過AI和大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)。自動(dòng)生成巡檢報(bào)告，提供數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化運(yùn)維決策。
l 降低運(yùn)維成本。減少人工巡檢的人力成本和時(shí)間成本。通過早期故障預(yù)警，避免設(shè)備損壞和停機(jī)損失，降低維修費(fèi)用。
l 支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與協(xié)作。提供遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，運(yùn)維人員可通過平臺(tái)查看巡檢數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。支持多機(jī)器人協(xié)同工作，提升復(fù)雜環(huán)境下的巡檢能力。
l 提升數(shù)據(jù)價(jià)值。通過長期數(shù)據(jù)積累和分析，優(yōu)化配電房運(yùn)行策略，提升設(shè)備使用壽命和能效。為配電房的智能化升級(jí)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
三、巡檢機(jī)器人系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)
巡檢機(jī)器人系統(tǒng)管理系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。
感知層：通過機(jī)器人配合分布式環(huán)境檢測(cè)設(shè)備，完成對(duì)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行及環(huán)境狀態(tài)的采集；
通信層：主要作用是完成對(duì)來自現(xiàn)場檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)及工作參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至上層信息管理層；或者是將來自上層信息管理層的遠(yuǎn)程控制指令傳輸至各現(xiàn)場控制設(shè)備或者控制節(jié)點(diǎn)；
應(yīng)用層：對(duì)感知層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)和展示（圖形化顯示）。對(duì)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、查詢，以及根據(jù)數(shù)據(jù)信息做出超限報(bào)警、遠(yuǎn)程控制指令的下達(dá)，完成對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和工作參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。
四、巡檢機(jī)器人系統(tǒng)后臺(tái)
4.1.本地監(jiān)控后臺(tái)
本地監(jiān)控后臺(tái)作為巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的中心，主要由實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、報(bào)表系統(tǒng)、地圖編輯模塊、任務(wù)管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊和系統(tǒng)集成模塊等組成；除了能控制機(jī)器人執(zhí)行相關(guān)巡邏任務(wù)外，還應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)、檢索、報(bào)表、智能分析等多種功能。
4.2.遠(yuǎn)程集控后臺(tái)
遠(yuǎn)程集控平臺(tái)除了具備本地監(jiān)控后臺(tái)的具體功能外，最重要的一點(diǎn)是能管理多個(gè)本地監(jiān)控后臺(tái)；同時(shí)對(duì)多個(gè)AI巡檢機(jī)器人進(jìn)行控制及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對(duì)配電房進(jìn)行更高層次的綜合控制和管理。遠(yuǎn)程集控后臺(tái)實(shí)現(xiàn)了集中模式下的全部功能特點(diǎn)，可控制其他巡檢機(jī)器人做相應(yīng)的動(dòng)作和功能。
五、系統(tǒng)主要功能
5.1. 視頻識(shí)別
AI巡檢機(jī)器人視頻識(shí)別是核心功能之一，通過機(jī)器人自身攜帶的可見光攝像機(jī)，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過自主開發(fā)的高精度圖像識(shí)別算法，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，識(shí)別視頻內(nèi)容。目前，視頻識(shí)別功能能夠準(zhǔn)確識(shí)別室內(nèi)的儀表、壓板、開關(guān)、指示燈、設(shè)備外觀等多種表計(jì)，并能進(jìn)行表計(jì)自動(dòng)讀數(shù)，從而全面掌握站內(nèi)電力設(shè)備及環(huán)境的狀態(tài)信息。
5.2. 紅外測(cè)溫
AI巡檢機(jī)器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對(duì)室內(nèi)電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而診斷出致熱型設(shè)備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應(yīng)報(bào)警。紅外測(cè)溫功能包括紅外普測(cè)、精確測(cè)溫、遙控測(cè)溫和測(cè)溫預(yù)警等。
巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后會(huì)自動(dòng)生成任務(wù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電房設(shè)備及環(huán)境溫度的高密度、高顆粒度檢測(cè)與多維度分析管理。
5.3. 環(huán)境檢測(cè)
AI巡檢機(jī)器人自身攜帶的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，具備監(jiān)測(cè)環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息。機(jī)器人實(shí)時(shí)采集的環(huán)境信息及時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行模瑸椴倏厝藛T提供現(xiàn)場環(huán)境信息，當(dāng)監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警，以提示運(yùn)維人員及時(shí)處理。
機(jī)器人系統(tǒng)可聯(lián)合多種環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)信息進(jìn)行全方位的檢測(cè)匯總和統(tǒng)一分析，并可據(jù)環(huán)境和設(shè)備異常出現(xiàn)的頻率高低，智慧化的劃定需重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域，有效的輔助配網(wǎng)運(yùn)維決策。
5.4. 音頻采集
AI巡檢機(jī)器人本體搭載高靈敏度的拾音器，并隨云臺(tái)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，定向采集電力設(shè)備的音頻信息。機(jī)器人采用國際領(lǐng)先的音頻降噪算法和聲音識(shí)別技術(shù)，減輕環(huán)境噪音干擾，增強(qiáng)音頻信息識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。
5.5. 局放監(jiān)測(cè)（選配）
AI巡檢機(jī)器人內(nèi)部搭載局放監(jiān)測(cè)傳感器用于地電波（TEV）和超聲波（AE）的檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到開關(guān)柜等設(shè)備內(nèi)局部放電處于異常狀態(tài)時(shí)，能立即觸發(fā)報(bào)警。利用局放檢測(cè)設(shè)備，能實(shí)時(shí)對(duì)開關(guān)柜等設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。局放檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)模塊及控制后臺(tái)具備局放數(shù)據(jù)自動(dòng)繪圖、自主識(shí)別和診斷的能力，在局放出現(xiàn)異常情況下可以實(shí)時(shí)報(bào)警、應(yīng)急模式巡檢及系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)功能，同時(shí)管理后臺(tái)能夠?qū)吸c(diǎn)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史分析，并進(jìn)行歸檔和診斷等處理。
5.6. 雙向語音
AI巡檢機(jī)器人的雙向語音功能指的是對(duì)講和廣播功能。對(duì)講是指站內(nèi)工作人員能夠在巡檢機(jī)器人管理后臺(tái)和機(jī)器人之間進(jìn)行對(duì)講，本功能的實(shí)現(xiàn)是通過開啟巡檢機(jī)器人管理后臺(tái)的語音對(duì)講，同時(shí)前方工作人員需打開機(jī)器人的語音按鈕。廣播則可用于管理后臺(tái)對(duì)現(xiàn)場工作遠(yuǎn)程指揮或緊急情況下要求快速撤離等。
5.7. 任務(wù)管理
在監(jiān)控平臺(tái)中，將任務(wù)管理分成全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點(diǎn)以及任務(wù)展示等模塊，每個(gè)大模塊又拆分為不同的小模塊，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務(wù)。在任務(wù)系統(tǒng)中既可以手動(dòng)進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行也可按照日程進(jìn)行任務(wù)分配執(zhí)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢功能。
AI巡檢機(jī)器人的自動(dòng)巡檢功能使其能夠自主完成室內(nèi)的巡檢工作，具有高度自動(dòng)化和智能化的特征，從而代替人工巡檢。自動(dòng)巡檢的模式主要有：定時(shí)巡檢、例行巡檢、特殊巡檢、單次巡檢及人工控制巡檢等，各種模式支持互相切換。機(jī)器人能夠按照事先設(shè)定的巡檢模式完成任務(wù)，按照既定的規(guī)則完成表計(jì)讀數(shù)、電力設(shè)備溫度測(cè)量及環(huán)境監(jiān)測(cè)等巡檢活動(dòng)。
5.8. 數(shù)據(jù)分析
監(jiān)控平臺(tái)具備對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、統(tǒng)計(jì)、檢索的功能。監(jiān)控平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的整理與排序，支持 word報(bào)表導(dǎo)出保存。運(yùn)維人員可根據(jù)任務(wù)或監(jiān)控點(diǎn)在監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，快速查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
5.9. 報(bào)表輸出
AI巡檢機(jī)器人在執(zhí)行完一個(gè)任務(wù)之后都會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表，運(yùn)維人員可以在監(jiān)控平臺(tái)根據(jù)時(shí)間、巡檢類型、任務(wù)名稱等進(jìn)行檢索并查看報(bào)表。運(yùn)維人員可根據(jù)需求檢索，查看，導(dǎo)出各類表報(bào)，包括巡檢任務(wù)報(bào)表、數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警記錄報(bào)表、環(huán)境信息報(bào)表等。
5.10. 預(yù)警與聯(lián)動(dòng)
AI巡檢機(jī)器人在巡檢過程中，通過數(shù)值分析、閾值對(duì)比、趨勢(shì)分析等相關(guān)技術(shù)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警。預(yù)警信息通過界面告警或聲光告警的方式呈現(xiàn)，及時(shí)提醒運(yùn)維人員注意。
當(dāng)后臺(tái)分析數(shù)據(jù)顯示為異常時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控軟件界面會(huì)出現(xiàn)告警信息列表，運(yùn)維人員通過操作滾動(dòng)顯示告警信息。
當(dāng)系統(tǒng)存在告警信息時(shí)，系統(tǒng)通過巡檢機(jī)器人告警音頻及燈光閃爍，提醒運(yùn)維人員注意。
5.11. 機(jī)器人自檢
AI巡檢機(jī)器人作為巡檢系統(tǒng)的主體，搭載主要的檢測(cè)設(shè)備在前端采集各類數(shù)據(jù)信息。為了保證機(jī)器人日常工作的開展，機(jī)器人在啟動(dòng)巡檢前均會(huì)進(jìn)行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機(jī)、電機(jī)、云臺(tái)、內(nèi)部存儲(chǔ)以及各種傳感器等， 若發(fā)現(xiàn)部件異常，則給出異常狀態(tài)指示，并將系統(tǒng)異常信息上傳至監(jiān)控后臺(tái)，方便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時(shí)間，提高解決故障的效率。
5.12. 權(quán)限管理
管理員賬號(hào)可對(duì)其他賬號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一管理。支持針對(duì)不同操作人員創(chuàng)建不同的角色以及賬號(hào)。
不同的賬號(hào)系統(tǒng)支持設(shè)置不同權(quán)限，確保每個(gè)操作人員只能在其被授權(quán)的范圍內(nèi)進(jìn)行操作，從而保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性與操作的規(guī)范性，全面提升管理效率與精準(zhǔn)度。
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