系統概述

項目簡介

正文暫略……

系統概述

變電站室內設備（如開關柜室、GIS室、電容器室、繼電保護室 ）的穩定安全運行是保證變電站正常運行的關鍵因素，需要運行人員準確全面地了解變電站室內設備運行狀態。人工檢測的內容主要包括測溫、讀表、指示燈、保護壓板位置狀態等。變電站室內設備是設備缺陷的高發區，需要運行人員重點巡檢。人工巡檢存在著比較大的安全風險，軌道式智能巡檢機器人系統可有效降低人工巡檢的安全風險，24小時對變電站室內設備進行監控，方便運行人員及時有效的了解室內設備的運行狀態。

軌道式智能巡檢機器人系統通過搭載視頻設備和傳感器，沿軌道對電力設備進行巡檢，能夠實現變電站室內設備全方位、全自主智能巡檢和監控，也可以人工操作，獲取需要檢測設備的重要信息。本檢測系統大大提高了檢測的范圍，提高了巡檢的效率和智能化水平。

軌道式智能巡檢機器人系統的應用可有效降低設備維護成本，提高設備巡檢、設備管理的自動化和智能化水平，為智能變電站和無人值守站提供新型的技術檢測手段和可靠的安全保障，具有巨大的社會效益、經濟效益和安全效益，市場前景廣闊。

設計依據

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

檢測要求

巡檢設備可以包括一下內容：

? 開關柜設備外觀

? 柜內設備的指示狀態

? 柜面布置的各類表記讀數（指示）

? 開關柜發熱情況

? 開關柜面布置的壓板、空轉換等二次設備狀態

? 開關柜室溫濕度及臭氧情況

機器人系統功能與組成

1. 

2. 

3. 

3.1. 功能介紹

1. 

2. 

3. 

4. 

4.1. 

4.1.1. 軌道式智能巡檢監控機器人是一款可長距離水平方向運動、智能型、監控攝像設備搭載平臺系統，可掛載音視頻采集設備、影音播放設備、溫控檢測設備、紅外熱成像設備等。

4.1.2. 自動化功能如下： a.長距離移動方式的視頻信號采集功能； b.對重點監控對象地理位置的記憶功能； c.自動智能巡檢監控對象位置的功能； d.智能追蹤、報警、對講、變速、感應規避障礙； e.誤差小于±5cm的精確定位功能。

4.1.3. 最大限度的提供可移動視頻監控的智能化模式，可與攝像機同步實現預置位、巡航線功能，實現視頻監控系統集中管理控制的模式；系統設計均符合國家的規范管理和使用要求。系統采用高性能嵌入式CPU，全工業化元器件設計。控制協議、視頻編解碼、接口協議、視頻文件格式、傳輸協議均遵循國家標準的規定；從元件、部件的選型到具體的實施方案，都考慮到系統可靠性的問題。本系統采用多重防死機技術最大程度地讓機器正常運行，同時也能夠避免突然掉電對系統的損壞和遇到一般性軟件故障時系統自動重新啟動，保證系統工作的可靠性。

4.1.4. 巡檢設施的備覆蓋率和識別能達到 100% ，相關技術條件滿足國家的智能巡檢機器人驗收細則的要求，滿足各類技術管理；

4.1.5. 檢測功能

? 可見光識別

? 自動巡航功能

? 定時執行任務功能

? 特巡功能

? 自動調用云臺預置位檢測

? 設備故障或缺陷的智能分析和自動報警

? 自動生成巡視報表

? 手動、自動控制功能

? 設備巡檢人員可在監控后臺進行巡視

? 可對機器人本體、云臺及可見光攝像儀進行手動控制或自動規劃指令下發

? 實現設備巡視的本地及遠方操作

1. 項目設計

軌道式智能巡檢機器人系統設計包括軌道安裝、控制箱安裝、電源選取及纜敷設、本地監控系統、通信傳輸等安裝內容以及針對該項目安裝進行的改造工程設計。

4. 

4.1. 軌道安裝設計

根據隧道的布局，機器人軌道采用直線型的布置方式，通過相互拼接完成。 進而實現對周界圍墻的全方位、無死角檢測。

軌道的設計根據現場的實際情況進行確定，圍墻布局不同軌道也根據圍墻的分區實際情況進行確定。

經過對平面布置圖的研究，初步預設軌道的布置方式。（正式設計方案須到現場實地考察后確定）

 

 

 

 

 

4.2. 機器人控制箱設計

每個軌道機器人配備一控制箱，控制箱為機器人的控制中心和數據處理中心，一般安裝在軌道的一端（靠近機器人“休息區”），采用懸掛式安裝，控制箱需進行接地，與墻壁開關內部接地連在一起即可。為便于操作和維護，控制箱中心位置一般距地面 1.5 米本項目具體安裝位置需現場考察后確定。

4.3. 電源選取及電纜敷設設計

軌道機器人系統需要外部提供220V 10A交流電源作為系統的能量供給，并保證的穩定和可靠。本項目選用取電位置需根據現場實際考察確定。考察后需在設計方案中明確線纜敷設路徑及注意事項。

4.4. 本地監控系統設計

本地監控系統作為機器人的數據處理中心和數據儲存中心，一般安裝在控制室內的控制臺上，供運行人員實時查詢數據和設備狀態，主要由顯示器、主機、NVR和交換機組成。一般顯示器、主機、NVR和交換機以就近原則安放，本項目需實際考察后確定。

4.5. 通信傳輸設計

通信傳輸主要是實現控制箱與本地監控系統的數據傳輸功能。一般通過現場考察根據傳輸距離確定，常用傳輸方式為光纖通訊和以太網通訊。

2. 軌道機器人電氣系統連接圖及設備參數

 

 

  

 

序號	項目	參數	備注
0	SIP會話	支持SIP協議會話。
1	工作環境溫度/濕度	－20°C～＋55°C / ≤90％
2	控制協議	PELCO-D 等  支持輔控指令可選
3	控制協議通信方式1	RS-485
4	控制協議通信方式2	TCP/IP
5	通訊方案（專利項目）雙IP控制模塊	支持同時向智能軌道機器人和監控攝像機IP地址發送指令	后臺軟件發出命令，軌道機器人與球機同步執行（云臺的旋轉、鏡頭的變倍）
6	通信速率（波特率）	1200、2400、4800、9600	多種波特率可選
7	輸入/輸出電壓/功率	AC220V 50Hz/ 120W
8	控制協議傳輸  RS-485	航空插頭  GX16-2芯
9	控制協議傳輸TCP/485	網線接口   10M/100M/4口交換
10	模擬視頻輸出	1.0V[p-p] / 75Ω, PAL或NTSC, BNC頭
11	數字視頻輸出	網線接口   10M/100M
12	水平移動速度（步進電機型）	0～30m/min最高速度：50m/min	用于智能型產品
13	水平移動速度（直流電機型）	0～120m/min（其它速度可定制）	用于普通型系列產品
14	緩沖啟動與停止	頻率可調，S曲線緩沖，末端緩速到達預置位
15	位置糾偏修正	正反旋轉增量編碼，閉環計算修正。修正量可預置
16	智能自動巡航	支持無人值守的智能監控模式	具有自動巡航功能
17	自動回歸主看守位	無操作t秒后，自動轉入。位置和時間可以自定義。
18	移動視頻信號傳輸調制	FM、1.2GMHz
19	移動視頻信號傳輸信道	4個信道，增益28dBm
20	移動視頻信號傳輸調制	Wifi，2.4GMHz
21	移動視頻信號傳輸信道	13個信道，增益28dBm
22	移動視頻信號傳輸調制	OFDM正交頻分	適用于變電站特殊要求
23	地址碼（水平）	1-255
24	預置位（水平）	1-255	可用252個預制位
25	移動主機外形尺寸/重量	長60 cm×寬22 cm×高30 cm / 10kg
26	移動主機最大載重	30kg
27	輔助定向照明射燈	220V
28	水平直線移動距離	任意距離
29	材質	高分子復合材料
30	絕緣強度	10kV電壓下無擊穿
31	阻燃	GB-8624-1997 B1級
32	充電方式	無縫滑環型（四極）、導軌充電
33	軌道外形尺寸/重量	長300 cm×寬12cm×高8 cm / 10kg
34	垂直升降距離	1m；1.5m；2m；2.5m；3m  可選	5種升降高度可選
35	垂直升降速度	0.9～3.6m/min	用于智能型產品
36	位置糾偏修正	正反旋轉增量編碼，閉環計算修正。修正量可預置	閉環控制
37	自動回歸主看守位	無操作t秒后，自動轉入。位置和時間可以自定義。
38	地址碼（上下）	1-255
39	預置位（上下）	1-255	可用252個預制位
40	升降云臺外形尺寸/重量	定制參數
41	最小轉彎半徑	1米

 

5、控制軟件功能

5.1、DVR控制軌道攝像機

DVR的控制面板（不同型號可能不）如下：

操作軌道攝像機方法：先選中軌道攝像機所在的通道，選擇云臺控制，再按 [F1/雨刷]、[F2/輔助] 即可控制軌道攝像機直線行駛的左右行動作。

通過DVR遙控器操作的方式與上述方式類似，都是在控制攝像機云臺的狀態下操作輔助控制（按鍵一般顯示為F1、F2或雨刷、燈光、輔助等）。

如要指定輔助控制端口，按如下選擇：

1- 軌道機左行

2- 軌道機右行

3- 軌道機輔助燈光

4- 軌道機加速

5- 軌道機上升

6- 軌道機下降

7- 備用

8- 備用

5.2、DVR  WEB客戶端控制軌道攝像機

首先登錄上接入軌道攝像機的DVR，出現WEB客戶端主界面，然后選中要控制的軌道攝像機通道，在云臺控制操作區點擊[燈光]、[雨刷]來操作軌道攝像機的直線進退。

5.3、定制WEB客戶端控制軌道攝像機

通過與DVR廠家協商，在DVR客戶端軟件界面上云臺控制面板上增加軌道機控制按鈕，實現定制化軟件操作，操作更加直接和明了：

5.4、集成客戶端控制軌道攝像機

如果用戶擁有自己的集成平臺，只需要在客戶端軟件中增加軌道機控制按鈕即可實現操作軌道攝像機，軌道機采用Pelco_D協議（輔助控制命令），控制輔助端口對應軌道機的動作如下：

1- 軌道機左行

2- 軌道機右行

3- 軌道機輔助燈光

4- 軌道機加速

5- 軌道機上升

6- 軌道機下降

7- 備用

8- 
備用    

         

5.5、數字系統

數字軌道攝像機系統中，軌道機的控制不能通過NVR進行操作，必須要通過集成平臺軟件來控制，平臺軟件要對軌道機和掛載的網絡攝像機進行關聯，在進行攝像機云臺操作的同時對軌道機進行操……

對于現在軟件不能操作軌道機的系統，也可以通過我公司的網絡操作軟件進行軌道機操作，在網絡攝像機支持線控（開放RS485控制模式）的情況下，我公司的操作軟件可以實現軌道機控制、網絡攝像機控制和兩者的同步動作，實現全預置位操作（實現攝像機和軌道機的預置位操作同步）。

3. 施工安全、組織、質量保障措施

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6. 

6.1. 安全措施

5. 

6. 

7. 

7.1. 

7.1.1. 安全管理規定

（1）外來施工人員必須嚴格遵守高壓開關柜各項管理制度規定，確保設備、人身安全。

（2）工作展開前進行安全教育、現場安規學習，外來施工人員必須經過考試合格方能進入工作現場。

（3）每天開始工作前要檢查安全措施是否完備。

（4）不動無關設備。

（5）登高作業必須使用經檢驗合格的腳手架或梯子。

（6）使用移動式電動機械和手持電動工具（砂輪切割機，槍鉆，角向砂輪機，沖擊電鉆等）的單相電源必須使用三芯軟橡膠電纜，三相電源線必須使用四芯軟橡膠電纜；電動工具使用前應檢查下列各項：外殼、手柄無裂縫，無破損；保護接地線或接零線連接正確，牢固；電纜或軟線完好；插頭完好；開關動作正常、靈活、無缺損；電氣保護裝置完好；機械保護裝置完好；轉動部分靈活。

（7）施工現場臨時電源的備條線路應連接緊固，絕緣良好，負荷不超過允許值，嚴禁兩個電源系統并聯進行，一個施工區域內一般不應引入二路電源。

（8）各種機電設備及各種手持電動工具，臨時電源必須加裝漏電保護裝置，安全敷設，專人保養，不準隨意亂接亂拉電源線。

（9）使用沖擊鉆及砂輪機進行工作時，不準站在砂輪的下面磨活，并用防火布進行遮擋，防止火星危害附近電纜及設備。

（10）切割軌道時，不能在柜內切割，必須到柜外指定位置切割，并做好防護。

（11）不具備電氣和機械資質的人員，嚴禁使用機電設備；

（12）同一工作地點，腳手架不可以隨意擺放，使用時腳手架的輪轂必須剎住防止隨意滑動，下面不可以站人，防止工具滑落扎傷人；

（13）使用腳手架的工人不可以隨意從一個腳手架走到另一個腳手架上；

（14）在施工中途發現施工條件有變化和安全措施執行有困難時，應立即向工程負責人提出解決。

（15）現場應保持整潔，應該做到工完料盡場地清。

7.1.2. 一般規定

軌道機器人安裝作業應有嚴密的組織措施，明確的現場分工，嚴格的現場紀律，并有完善的現場勘查制度、工作票制度、工作聯系制度、工作監護制度及工作間斷轉移與終結制度。

（1）做好現場勘查：在進行帶電作業之前，根據工作情況，派有實踐經驗的人員進行現場查勘，現場查勘應注意接線方式，設備特性、工作環境、間隙距離、交叉跨越等情況。根據現場查勘情況作出能否帶電作業判斷。

（2）嚴格辦理工作票：根據變電施工安規要求，結合實際情況，嚴格辦理工作票。對所有進場施工的人員，嚴格按照工作票的要求，進行安規教育，并考試合格。

（3）執行工作聯系制度：在進入變電站工作后，時刻保持與站上監督人員的聯系，并做好各種工作的通報。在變電站進行帶電作業時，提前與值班員聯系，并經其許可。

（4）執行工作監護制度：在軌道機器人安裝施工作業項目中，工作負責人是作業現場的主要監護人。在作業期間，工作負責人不得離開現場，不得直接進行操作，并嚴格執行以下主要職責：正確安全地組織工作；結合實際進行安全思想教育，必要時進行補充現場安全措施，保證作業安全順利地進行；工作前向全體人員交代工作任務、作業方法和安全措施，明確分配工作崗位；檢查工器具、材料、設備是否齊全合格；正確發布一切操作命令，對工作人員不斷進行監護，監督工作人員遵守本規程，及時糾正違反本規程的行為以及習慣性違章動作。

（5）嚴格執行工作間斷、轉移與終結制度：工作間斷時，對使用中的工器具應固定牢靠并派人看守現場。恢復工作時，應派人詳細檢查各項安全措施，確認安全可靠，方可開始工作。工作進行中，當天氣突然變化（如雷雨、暴風等），應立即暫停工作。如此時設備不能及時恢復，工作人員必須撤離現場。工作轉移時，應拆除所有工器具并仔細檢查，使被檢修的設備、現場恢復正常。工作結束后，工作負責人應向調度或變電站值班員匯報，對停用了的重合閘應及時恢復。

（6）安全目標：堅持“安全第一，預防為主”的方針，預防人身傷亡事故的發生。防止因人為責任而導致的人身傷亡及設備損壞事故的發生。防止因震動而引起相鄰設備誤動。防止在敷設電纜時發生觸電或設備誤動事故。防止火災事故發生。杜絕“五類”惡性事故發生。

（7）施工風險點分析：在變電站室內安裝軌道時，屏柜設備帶電運行，會有以下風險存在：安裝打孔可能會損傷屏柜，對屏柜正常運行產生影響；屏柜帶電，線纜溝已有線纜帶電，施工有觸電風險；天花板施工，有物體或者人員墜落風險；打孔操作有打破預埋線纜的風險；敷設線纜有損傷已有線纜的風險。

（8）針對施工風險點采取的安全措施：首先嚴格執行工作票上所列的安全措施。所有進入施工場所的人員要佩戴安全帽。需要使用工作梯進行作業的，必須由兩人以上進行作業，其中一人對工作梯進行保護；具體登梯操作人員要系好安全帶。在對天花板進行打孔作業前，使用保護罩（如硬質塑料布、板等）對天花板下的可能受到粉塵影響的屏柜進行遮蓋保護，遮蓋操作時務必注意保護屏柜玻璃和表面完整。機器人試運行前，首先手動推動機器人運動，確認其運動范圍不會與屏柜發生干涉或者碰撞后，再上電。在打孔操作前，一定要根據室內的電器圖紙確定所打孔的位置沒有預埋的線纜。在敷設線纜時，一定要注意已有線纜的保護，并做好新增線纜與已有線纜的區分。防止墜物將已有線纜扎傷。取電時一定按照站上工作人員指示取電。未經允許決不碰觸電源屏。在改造電路時，必須征得用戶單位的同意。在帶電設備上進行作業前，應對設備的機械強度和固定情況進行認真細致的檢查，如發現有裂紋、銹蝕或燒傷等情況，應采取補救（如補強）措施后，方可在設備上作業。

（9）其他安全措施及要求：

1) 進入現場必須戴安全帽。

2) 登高作業必須系安全帶。

3) 施工現場臨時用電參考執行《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ-46-88。

4) 所有安全措施必須經安全部門檢查、確認。對施工人員做好安全交底，并記錄。

5) 嚴格遵守電工安全操作規程。

6) 施工中所用照明、電動工具使用后，應特別注意開關是否拉掉。

7) 要正確使用工具，尤其是各種電動工具應嚴格按照使用說明書規定來使用，不得亂用，以免發生人身和設備事故。

8) 現場的工具的材料要嚴格保管，以防丟失。

9) 堅持每天的施工現場整理，做到工完料盡場地清。

10) 每項工作完成做好班組施工記錄或隱蔽工程記錄，做好自檢記錄。

11) 進入施工現場，帶齊安全防護用品。

12) 堅持每周一次安全例會，并做好記錄。

13) 認真落實高空作業的安全措施：登高作業用的工具材料嚴禁上、下投擲，必須用繩索吊運。電纜敷設前，由隊安全員針對情況進行安全教育和做好防范措施。帶好手套，嚴禁穿塑料底鞋。要穿電工絕緣鞋。電纜盤與電纜拉力方向必須一直，以防側力拉倒。電纜轉彎處，敷設人員必須在電纜外側。盤、柜帶電后，若進行接線工作必須采取安全措施，如加隔離絕緣板，鋪絕緣膠皮，護欄，掛警示牌等。

14) 對參加施工的班組成員組成進行校核，明確各班組成員的年齡、身體健康（特別注意是否患有恐高癥）等是否符合公司規定。工作成員班組精神狀態不好、恐高，嚴禁登高作業。

15) 進入變電站工作時，工作負責人穿戴工裝，安全監護人穿戴安全監護馬甲，工作班成員統一工作服；所有人員正確佩戴安全帽，系緊帽帶，進入設備區（室內）不得隨意摘掉安全帽。

16) 嚴禁酒后進站施工，發現酒后進站施工的責令退出現場；嚴禁站內吸煙。

17) 工作班組成員必須在施工負責人帶領下方可進入設備區，嚴禁私自進入；施工結束后，施工負責人最后離開設備區（或室內），任何人不得單獨滯留在設備區（室內）；在變電站工作期間，工作負責人在開工前規定安裝人員行走的路線、活動的范圍（指飲食區、休息區、如廁位置、出入站及工作相關的行走路線），其他區域在未獲得工作負責人許可時嚴禁涉足。

18) 安裝人員不得越過工作負責人直接與站內人員交流協調問題，不得私自與站內人員溝通跟機器人工作相關的事情。

19) 所有工具不能肩扛或高舉過頭頂，應用手提，鐵質部位朝下；戶外變電站和高壓室內搬動超過人體高度的長物如梯子、模板、管子等長物，應兩人放倒搬運，并與帶電部分保持足夠的安全距離。

20) 外來人員（叉車、吊車、三輪車、物流等司機）進站必須經安全交底合格后方可進入變電站；車輛進入變電站，限速5km/h，司機下車需佩戴安全帽。

21) 與帶電部位的安全距離：35kV 、1米；66kV、1.5米；220kV、3米；500kV、5米。

22) 在未獲得許可時嚴禁任何人打開屏柜，嚴禁碰觸操作開關等設備。

23) 施工前應按要求對屏柜進行防護，施工中造成損壞、屏柜玻璃破損時，按要求盡快修復造價賠償。

24) 所有工作必須在負責人或者安全員監護下進行，不得單獨業。

25) 保護室內嚴禁使用無線電設備。

26) 2米以上高處作業，作業人員必須正確使用安全帶，高處作業按要求系安全帶。

27) 施工使用的設備、工具、材料等應整齊堆放，并置到指定地點，不得將易燃易爆等危險品放置于保護室內。

28) 施工作業現場需配備必要的勞動防護用品和急救箱。

29) 進入變電站需穿絕緣底的鞋子、穿長袖長褲，赤膊者、穿拖鞋者、涼鞋、短袖者，不得進入變電站。

30) 變電站內不得使用雨傘、雨天不得在變電站設備區內滯留。

31) 保護室內施工時，施工班組成員不得依靠屏柜，材料、梯子等不得以屏柜作為支撐。

32) 嚴格執行業主和甲方的相關管理規定。

6.2. 組織措施

主要包括工作負責人、安全負責人、記錄員及施工人員。其中工作負責人負責現場施工人員的組織及安排，召開每天的開工會、收工會和現場安全監督，監督施工過程的程序、安裝工藝、試驗等是否符合技術要求，提出有關技術要求并監督執行。

安全負責人負責施工現場的安全監督，現場安全措施的落實，現場人員及設備的安全。

現場記錄員負責對設備安裝調試工作進行詳細的記錄，對每一樣設備的安裝記錄到人，詳細記錄每天開工和收工的班前班后會，并簽字存檔。

施工人員包括機械技術人員、測控技術人員、軟件技術人員等。

在進站施工前必須協調組織好相關人員。

6.3. 質量保障措施

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7.1. 

7.2. 

7.3. 

7.1.3. 健全工地質量管理體系，實行技術負責人制，負責專業技術和質量工作；

7.1.4. 經常分析施工過程中出現的技術和質量問題，并解決；

7.1.5. 嚴格執行專業操作規程，各專業工種要持證上崗；

7.1.6. 嚴格執行質量管理中的自檢、專檢和交接檢查工作，做到各項檢查有記錄；

7.1.7. 搞好工序的交接工作，堅持上道工序不合格，下道工序不施工的原則；

7.1.8. 實行掛牌制，做到明確工作內容，質量管理標準、檢驗方法和檢查驗收條件等；

7.1.9. 執行原材料、設備進廠檢查驗收制度，做到進廠的材料、半成品都符合設計要求的型號、規格、材質，并有產品合格證或產品質量證明書，有專人管理；

7.1.10. 開工前組織全體施工人員一次聯合質檢和質量分析會，并做好記錄；

7.1.11. 各工種、工序嚴格按規范和技術交底操作。

7.1.12. 檢測及試驗用器具、儀表必須經計量部門檢定認定合格后，并在合格期內使用。

7.1.13. 嚴格執行工序3級質量控制。