1、行業(yè)背景
核電站的升壓站需要日常維護和管理,傳統(tǒng)的人工定期巡視模式面臨局限和挑戰(zhàn),比如關鍵設備需要專人24小時值班巡檢、人員安全健康、數(shù)據(jù)的智能化分析和預警等等,使電力運維人員工作更加繁瑣重復。
核電站的升壓站傳統(tǒng)巡檢方式存在諸多挑戰(zhàn)。一方面是設備數(shù)量繁多、巡檢內容要求準確,人員巡檢難以長期按照實際巡檢巡查的業(yè)務需求進行全面運維覆蓋。另外一方面就是缺少提前預測,只有在異常發(fā)生后,業(yè)務人員才能“事后響應”,從而部分釀成事故。最后就是缺乏統(tǒng)一調度,電站巡檢多依賴人工定時檢查與駐點值守,然而人工巡檢難以收集全面有效數(shù)據(jù),諸如設備溫度、匯控柜指示燈、設備壓力表與電流表數(shù)值、開關狀態(tài)等情況,若無法及時察覺并處理異常,易引發(fā)更大問題,造成較大經(jīng)濟損失。
2、機器人解決方案
2.1智能巡檢系統(tǒng)概述
整個智能巡檢系統(tǒng)主要由機器人本體、充電系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)、巡檢平臺軟件系統(tǒng)構成。通信網(wǎng)絡系統(tǒng)依項目場地實際情況設計安裝,實現(xiàn)對網(wǎng)絡項目場地待巡檢對象的全面覆蓋,機器人接入網(wǎng)絡進行巡檢。機器人本體搭載的高清可見光攝像機、紅外熱成像儀、環(huán)境及氣體傳感器(選配)對待巡檢對象進行數(shù)字表讀數(shù)記錄、指示燈狀態(tài)、位置狀態(tài)識別、溫濕度檢測、以及機器人所處位置的局部環(huán)境監(jiān)測。軟件系統(tǒng)全部運行于機器人內置的高性能服務器上,采用模塊化分層設計,架構清晰外部接口齊備。機器人本體涵蓋了本體的運動控制、各傳感器的接入與數(shù)據(jù)采集;設置在后臺控制室的服務器負責機器人狀態(tài)監(jiān)控、任務調度、圖像識別、巡檢數(shù)據(jù)的匯總、計算、分析、告警判斷等業(yè)務邏輯處理;客戶端采用B/S架構,實現(xiàn)跨平臺統(tǒng)一的用戶交互,同時提供接口可與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。通信網(wǎng)絡系統(tǒng)為機器人提供網(wǎng)絡環(huán)境用于數(shù)據(jù)傳輸,充電樁為機器人提供自主充電設備。
2.2四足巡檢機器人
旗晟四足巡檢機器人通過高度智能的機器人技術和圖像識別等技術,代替人工完成特殊環(huán)境下設備運行狀態(tài)的檢測診斷,實現(xiàn)設備區(qū)域全覆蓋巡視,具有巡檢、環(huán)境監(jiān)測、圖像識別等多種功能。主要應用于各類環(huán)境中,利用自身攜帶的雙目云臺相機、供電單元、行走底盤、定位導航各單元組成,輔助人工甚至替代人工對設備和當前環(huán)境進行檢測。有效的減輕工作人員的勞動強度,避免因人員疏忽、漏檢等帶來的損失,同時降低由生產運行人員整體素質差異而導致的安全生產運行風險。機器人在發(fā)生異常時,能夠快速預警,為事故處理提供初步初步參考,有效的保障機房環(huán)境情況,提升工作效率跟質量。
2.2四足巡檢機器人功能
2.2.1智能巡檢能力
四足巡檢機器人具備定時、定點、指定任務臨時、遙控等多種巡檢方式。常用的定點巡檢,設定好路徑與目標點后,可自動勻速巡檢,啟動后無需人為操作,每到一處自動停車探測,按路徑前往下一點,完成巡檢作業(yè),并自動記錄保存采集數(shù)據(jù)。其巡檢任務模式涵蓋全面巡檢、表計讀數(shù)、紅外測溫、注油設備油位、開關分合位置等作業(yè)。
2.2.2檢測功能功能
四足巡檢機器人具有可見光攝像機、紅外熱成像儀和拾音器等檢測設備,并能將所采集的視頻和聲音上傳至監(jiān)控后臺。標配可見光攝像機、紅外熱成像儀和拾音器,并可靈活選配溫濕度、氣體、噪音、超聲、局放、紫外等檢測設備。
2.2.3測溫功能
變電站設備易超高溫運行,為防事故,智能四足巡檢機器人需具備溫度采集功能。它可隨時通過車載紅外熱像儀,對變電站內指定或全部運行設備接頭溫度進行測量。當檢測到設備溫度超設定值,機器人自動報警,方便工作人員實地查看并處理。四足巡檢機器人移動靈活,溫度采集可覆蓋站內相關設備,能測量低檔測溫設備測不到的點。
2.2.4機器視覺識別功能
對有讀數(shù)的表盤進行數(shù)據(jù)讀取或者對于開關的位置進行監(jiān)測(例:注油設備油位表,開關分合位置)、自動記錄和判斷,并提出報警。
2.2.5雙向語音對講功能
機器人自身配備拾音及音響設備,并且遠程集控后臺也安裝麥克風及音響設備,通過變電站無線網(wǎng)絡及國家電網(wǎng)的專網(wǎng)實現(xiàn)廠站智能四足巡檢機器人和運維站遠程集控后臺完成遠程語音對講。
2.2.6報警功能
機器人的高清攝像頭可識別變電站各類GIS儀表讀數(shù),一旦讀數(shù)超出正常范圍,機器人便發(fā)出聲光提示,并將報警信息上傳至服務器,且人工操作模式下可對該報警進行退出或恢復操作。同時,主控室工作人員能設定其高溫報警極限值,當機器人工作中檢測到某點溫度超限,會立即進行聲、光及語音報警,防止事故危及生命,相關信息還會存儲至數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)事故處理提供依據(jù),報警內容涵蓋區(qū)域絕對溫度和三相相對溫度測溫時超過極限值的情況。
2.2.7報表功能
檢機器人作業(yè)時,通過無線網(wǎng)絡回傳圖像、視頻信息,自動記錄拍攝地點與時間。其管理軟件支持報表生成和日志記錄,工作人員可依不同關鍵字段生成報表,以多樣形式和分析方式助力判斷設備運行與預測性能。結合變電站實際,巡檢含可見光與紅外視頻巡檢、表計讀數(shù)等,能自動識別溫度并報警,分析設備歷史溫度。分析內容涉及溫度趨勢、同類設備溫度對比等,為設備檢修和狀態(tài)評估提供決策,實現(xiàn)設備運行狀態(tài)分析診斷。
3、四足巡檢機器人參數(shù)
站立尺寸 | ≦1098×450×645mm |
折疊尺寸 | ≦880×460×330mm |
重量 | ≦65kg |
續(xù)航能力 | 4~6h |
續(xù)航耐力 | 空載行走>5h, 里程>20km |
負載(站立) | 最大120kg |
負載(行走) | >40kg |
連續(xù)爬樓梯 | 20~25cm 的樓梯 |
攀爬能力 | 向前爬上和爬下40cm的臺階 |
工作溫度 | -20℃~55℃ |
爬坡角度 | >45° |
奔跑速度 | >6m/s(可調) |
跳躍寬度 | 0.5~1.2m |
最大跳躍距離 | >1.6m |
防護等級 | IP67 |
傳感傳感器 | 3D激光雷達×1+深度攝像頭×1+光學攝像頭×2(因配置不同而異) |
外部接口 | 1000M-Base-以太網(wǎng)×4、USB3.0×4、 |
四足巡檢機器人可以適用于電力行業(yè)中的開關室、配電間、升壓站、機房、繼保室、匯集站等場景
升壓站智能運維巡檢機器人的出現(xiàn),為核電站升壓站運維帶來了全新的變革。從解決傳統(tǒng)巡檢的諸多難題,到通過智能功能實現(xiàn)設備的全面監(jiān)測與精準預警,再到憑借可靠的參數(shù)性能適應復雜的工作環(huán)境,它的每一個特性都彰顯著技術的魅力與價值。我們有理由期待,在智能巡檢機器人的助力下,核電站升壓站的運維工作將更加安全、高效,為國家能源供應的穩(wěn)定貢獻力量。