变电站大型智能巡检机器人检测项.docx
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变电站大型智能巡检机器人检测项
2019年变电站大型智能巡检机器人
性能检测项目及要求
1.概述
本次检测工作主要依据《变电站智能机器人巡检系统检测规范
(Q/GDW11514-2016)》、《国网运检部关于进一步完善变电站智能
巡检机器人后台监控系统功能和界面的通知(运检一〔2016〕103
号)》等相关要求进行。
2.检测项目
检测项目主要包括三大类,分别为:
基本性能、巡检能力和监
控后台。
详见下表1。
表1检测项目
序号检测项目
1
整机外观结构
2防松措施
3部件标识
4外壳表面
基本性能外观质量外壳防静电及防电磁场干扰
5
措施
6外壳和电器部件是否带电
*机器人本体重量(包括电7
池)
序号检测项目
8*可见光成像质量
可见光及红外成像质量
9*红外成像质量
10
自主导航及定位准确度
11防碰撞功能
12越障能力
13涉水能力
14爬坡能力
运动功能
15防跌落功能
16转弯半径
17*巡航时间
18云台性能
19自主充电功能*自主充电功能
20对讲喊话语音对讲及喊话功能
21*巡检方式
例行巡检切换为人工遥控巡
22
检
23特巡切换为人工遥控巡检
巡检方式设置和切换
人工遥控巡检切换为例行巡24
检
25人工遥控巡检切换为特巡
26例巡切换为特巡
序号检测项目
27特巡切换为例巡
28最短路径选择功能
29检修区域“挂牌”避障功能
30*一键返航功能
31链路中断脱机工作功能
32*遥控遥测信号自检
33*电池模块自检
34*驱动模块自检
自检功能
35*检测设备自检
36其他模块
37
本体故障报警
38三相温差异常
39热缺陷
智能报警功能
40敞开式仪表异常
41油位计异常
*室外模拟场表计和分合指
42
示(执行机构)识别准确度
*室内模拟场表计和分合指43
巡检能力
示(执行机构)识别准确度
*室外模拟场表计识别分析44
完成总时间
序号检测项目
45*识别准确率
46*红外测温准确度
变电设备异物缺陷人工智能
47
识别功能
48
机器人管理
49任务管理
50实时监控
51巡检结果确认
监控后台
52巡检结果分析
53用户设置
54机器人系统调试维护
55日常操作的响应时间
注:
表“*”号项目为重要技术参数,如该项不符合要求则将判定整体检测结果为不
符合要求。
以上表格“*”号只进行了检测大项初步标识,具体“*”号对应的子项目
以附件2“2019年变电站大型智能巡检机器人性能检测表”为准。
3.检测项目技术要求
3.1基本性能
3.1.1外观质量
机器人的外观质量应满足:
整机外观美观整洁,整机结构坚固,
所有连接件、紧固件应有防松措施,电机、支架等可更换部件应有一
一对应的明显标识;外壳表面应有保护涂层或防腐设计,不应有伤痕、
毛刺等其他缺陷;外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施;外
壳和电器部件的外壳均不应带电;机器人本体重量(包括电池)不超
过100kg。
将机器人主要部件的规格、型号和数量进行核查记录,与其实物
照片一并作为检测机构出具检测报告的附录。
4.可见光及红外成像质量
可见光摄像机上传视频分辨率不小于高清1080P;红外摄像头具
备自动对焦功能,热成像仪分辨率不低于320*240;红外图像为伪彩
显示、可显示影像中温度最高点位置及温度值、具有热图数据。
在巡检温度记录上应显示巡检点设备部件的最高温度并标记位
置,设备部件的测温区域应有明显的标记框线,建模数据的框线应与
测温结果的标记框线外形一致。
5.运动功能
1)具备无轨自主导航功能;前后方向和左右方向的重复导航定
位误差不大于±10mm,在1m/s的运动速度下,最小制动距离不大于
3.2m。
2)具备防碰撞功能,应具有障碍物检测功能,在行走过程中如
遇到障碍物应及时停止,障碍物移除后应能恢复行走。
3)具备越障能力,最小越障高度为5cm。
4)具备涉水功能,最小涉水深度为100mm。
5)具备爬坡能力,爬坡能力应不小于15°。
6)具备防跌落功能,最小防止跌落高度为10cm。
7)最小转弯直径应不大于其本身长度的2倍。
8)电池供电一次充电续航能力不小于8h,续航时间内,机器人
应稳定、可靠工作。
9)应具备俯仰和水平两个旋转自由度:
垂直范围-10°~+90°,
水平范围-180°~+180°;机器人云台视场范围内始终不受本体任何部
位遮挡影响。
6.自主充电功能
机器人应具备自主充电功能,电池电量不足时能够自动返回充电
室,能够与充电室内充电设备配合完成自主充电。
7.对讲与喊话功能
应具备双向语音传输功能。
8.巡检方式设置和切换
巡检系统应包括全自主巡检及人工遥控巡检两种功能,全自主巡
检又包括例行和特巡两种方式。
全自主巡检与人工遥控巡检能可自由
无缝切换,具体功能如下:
(1)例行巡检与人工遥控巡检切换。
支持
例行巡检与人工遥控巡检自由无缝切换,切换过程中,智能机器人巡
检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。
(2)特巡与人工遥控
巡检切换。
支持特巡与人工遥控巡检切换,切换过程中,智能机器人
巡检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。
具备最短路径选择功能:
机器人在接收到特巡任务命令时,应立
即停止正在执行的巡检任务,自动寻找最短路径,以最短时间到达巡
检点进行巡检。
具备巡检路线“挂牌”避障功能:
在巡检任务执行过程中,机器人
能根据监控后台巡检路线中设置的“挂牌”障碍,自动规划选择最短路
径,避开“挂牌”路线,继续完成巡检任务。
具备一键返航功能:
不论智能机器人巡检系统处于何种工作状态,
只要启动一键返航功能,监控后台应有确认提示,智能机器人巡检系
统应中止当前任务,按预先设定的策略安全返航。
具备链路中断脱机工作功能:
不论智能机器人巡检系统处于何种
工作行状态,只要遥测遥控信号出现中断,智能机器人巡检系统应按
预先设置好的行走路线和巡检点继续执行任务,并能将链路断开后的
任务数据保存在机器人本体中。
待链路恢复后,智能机器人巡检系统
能将断开后的任务数据自动上传至监控后台。
9.自检功能
整机自检项目应至少包含:
遥控遥测信号,电池模块、驱动模块、
检测设备;以上任一部件(模块)故障,均能在本地监控后台(或)
手柄上以明显的声(光)进行报警提示,并能上传故障信息;根据报
警提示,能直接确定故障的部件(或模块)。
10.智能报警功能
巡检系统应具备以下智能报警功能:
1)机器人本体故障报警:
电池电源、驱动模块、检测设备、遥
控遥测信号、导航或定位状态。
2)热型缺陷或故障分析、三相设备温度温差分析、各类表计及
油位计拍照读取识别,执行设备分合状态识别等各类状态自主分析判
断,并报警。
11.巡检能力
3.3室外模拟试验场区域表计和分合指示(执行机构)识别准确度
机器人能够对室外模拟试验场区域表计和分合指示(执行机构)
进行数据读取,自动判断和数字识别,误差小于±5%的机器人识别结
果满足要求。
3.4室内模拟试验场区域表计识别准确度
机器人能够对室内模拟试验场区域表计进行数据读取,自动判断
和数字识别,误差小于±5%的机器人识别结果满足要求。
3.5室外模拟区域表计识别分析完成总时间
机器人在室外模拟试验区域连续进行3次表计识别,每次测试中
间不得调试,记录巡检任务开始的时刻和结束时刻,完成总时间应小
于200分钟。
3.6红外测温准确度
机器人能对红外测温点(红外测温点由精密黑体设置不同温度产
生)进行红外测温,将机器人测量值与红外测温点数值进行比较,误
差小于±5%。
3.7变电设备异物缺陷人工智能识别功能
从变电设备异物缺陷人工智能识别图像验证集样本库中由见证
专家随机挑选2张图片,输入机器人监控后台后,机器人应能在2
分钟内自动检测和正确辨识出在2张图片中是否有异物缺陷,应能对
所有含有缺陷的照片进行缺陷标注并归档。
机器人在变电设备异物缺陷人工智能识别功能试验区内执行正
常巡检任务。
首先在巡检目标附近设置两个干扰物(与模拟目标缺陷
不同),机器人应正常执行巡检任务,应在1小时内自动检测和正确
辨识出人工设置的两个干扰物,应对所有含有缺陷的照片进行缺陷标
注并归档,应不提示异物缺陷报警。
然后根据见证专家从人工智能识
别图像验证集样本库中随机挑选2张图片中的缺陷类型,人工设置相
应的两个模拟目标异物缺陷。
机器人应能在1小时内自动检测和正确
辨识出人工设置的2个模拟目标异物缺陷,应能对所有含有缺陷的照
片进行缺陷标注并归档,应提示异物缺陷报警。
12.监控后台功能要求
3.8监控后台软件总体功能
监控后台应至少包括机器人管理、任务管理、实时监控、巡检结
果确认、巡检结果分析、用户设置、机器人系统调试维护7大模块。
3.9机器人管理
机器人管理模块能实现一站多台机器人之间的选择切换,子功能
模块包括站内所有机器人。
选择其中一个机器人后,其中的任务管理、
实时监控(除巡检报文)两大模块均能切换至对应的机器人工作界面。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
机器人管理界面如图
1所示:
图1机器人管理界面
13.任务管理模块
任务管理模块主要包括全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡
检、自定义任务、地图选点及任务展示等子功能模块。
专项巡检包括红外测温、油位油温表抄录、避雷器表计抄录、
SF6压力表抄录、液压表抄录和位置状态识别;特殊巡检包括恶劣天
气特巡、缺陷跟踪、远方异常告警确认、远方状态确认、安防联动、
协助应急事故处理。
每个子功能模块集合了任务编制、任务下发等功
能。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
任务管理界面如图2
所示:
图2任务管理界面图
14.实时监控模块
实时监控模块应包括巡检监控和机器人控制。
巡检监控是机器人系统的默认界面,包括可见光视频、红外视频、
巡检状态、巡检报文。
机器人控制是实现任务控制、机器人控制和各类功能按键控制功
能,任务控制在巡检地图界面提供任务的暂停(原地)、终止(原地)、
一键返航功能按键。
机器人控制可在任务模式、紧急定位模式、后台
遥控模式、手持遥控模式间切换。
可通过云台和车体实现对机器人的
手动控制。
具有语音对讲、录音、抓拍、录像、回放、机器人控制等
功能按键。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
实时监控界面如图3
所示:
图3实时监控界面图
15.巡检结果确认模块
巡检结果确认模块应包括设备告警确认、巡检结果浏览、巡检报
告生成三个模块。
设备告警确认包括设备告警查询确认、主接线展示、间隔展示。
巡检结果浏览可按照巡检点位设置次序,依次逐点查询本次巡检
任务所包含点位的采集信息,同时对这些信息进行核对、确认。
每个
巡检点位应包含全部采集信息、阈值,用户对采集信息可以作出判断
并给出结论。
巡检报告生成可实现当前巡检任务的报告生成、查询、浏览、输
出,以及历史巡检任务的报告查询、浏览、输出功能。
通过时间段、
巡检类型进行查询条件设置,显示相应历史任务清单表格。
任务查询
分析包含查询、重置、导出、查看报告四个按钮。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
巡检结果确认界面如
图4所示
图4巡检结果确认界面图
16.巡检结果分析模块
巡检结果分析包括各巡检点位任务的查询、浏览和输出,分析各
设备的巡检覆盖情况,并可对巡检任务信息查询、浏览及审核确认,
以及导出相应报告。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
巡检结果分析界面如
图5所示:
图5巡检结果分析界面图
17.用户设置模块
用户设置模块包括告警阈值设置、告警消息订阅设置、权限管理、
典型巡检点位库维护、巡检点位设置及检修区域设置等功能。
具备图
像和视频保存期限设置功能(默认期限为一年,保存期限超过一年以
上的图像和视频数据能自动清除)。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
用户设置界面如图6
所示:
图6用户设置界面图
18.机器人系统调试维护模块
厂家设置模块包括巡检地图维护、软件设置及机器人设置等功能。
巡检地图维护包括对系统的地图编辑、巡检点位设定、巡检点参
数设置的维护。
软件设置包括系统帮助、软件版本号、程序远程升级等功能。
机器人设置包括对机器人本体各功能的设置,包括云台偏移矫正、
云台初始位设置。
需要设置的参数包括:
轮子直径、轮子到车中心的
距离、机器人最高运行速度、低电压报警。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
机器人系统调试维护
界面如图7所示:
图7机器人系统调试维护界面图
19.日常操作响应时间
选取5种不同日常操作(任务管理、实时监控、巡检结果确认、
巡检结果分析、用户设置),记录每种操作开始操作到操作执行的时
间。
5种不同日常操作的平均操作响应时间应小于2s。