變電站大型智能巡檢機(jī)器人檢測(cè)項(xiàng)[工程科技]

1、2019年變電站大型智能巡檢機(jī)器人性能檢測(cè)項(xiàng)目及要求1.概述本次檢測(cè)工作主要依據(jù)變電站智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)檢測(cè)規(guī)范（Q/GDW 11514-2016）、國(guó)網(wǎng)運(yùn)檢部關(guān)于進(jìn)一步完善變電站智能巡檢機(jī)器人后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)功能和界面的通知（運(yùn)檢一2016103號(hào)）等相關(guān)要求進(jìn)行。2.檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)項(xiàng)目主要包括三大類，分別為：基本性能、巡檢能力和監(jiān)控后臺(tái)。詳見下表1。表1 檢測(cè)項(xiàng)目序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1基本性能外觀質(zhì)量整機(jī)外觀結(jié)構(gòu)2防松措施3部件標(biāo)識(shí)4外殼表面5外殼防靜電及防電磁場(chǎng)干擾措施6外殼和電器部件是否帶電7*機(jī)器人本體重量（包括電池）8可見光及紅外成像質(zhì)量*可見光成像質(zhì)量9*紅外成像質(zhì)量10運(yùn)動(dòng)功能自主導(dǎo)航及定位

2、準(zhǔn)確度11防碰撞功能12越障能力13涉水能力14爬坡能力15防跌落功能16轉(zhuǎn)彎半徑17*巡航時(shí)間18云臺(tái)性能19自主充電功能*自主充電功能20對(duì)講喊話語(yǔ)音對(duì)講及喊話功能21巡檢方式設(shè)置和切換*巡檢方式22例行巡檢切換為人工遙控巡檢23特巡切換為人工遙控巡檢24人工遙控巡檢切換為例行巡檢25人工遙控巡檢切換為特巡26例巡切換為特巡27特巡切換為例巡28最短路徑選擇功能29檢修區(qū)域“掛牌”避障功能30*一鍵返航功能31鏈路中斷脫機(jī)工作功能32自檢功能*遙控遙測(cè)信號(hào)自檢33*電池模塊自檢34*驅(qū)動(dòng)模塊自檢35*檢測(cè)設(shè)備自檢36其他模塊37智能報(bào)警功能本體故障報(bào)警38三相溫差異常39熱缺陷40敞開式儀

3、表異常41油位計(jì)異常42巡檢能力*室外模擬場(chǎng)表計(jì)和分合指示（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）識(shí)別準(zhǔn)確度43*室內(nèi)模擬場(chǎng)表計(jì)和分合指示（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）識(shí)別準(zhǔn)確度44*室外模擬場(chǎng)表計(jì)識(shí)別分析完成總時(shí)間45*識(shí)別準(zhǔn)確率46*紅外測(cè)溫準(zhǔn)確度47變電設(shè)備異物缺陷人工智能識(shí)別功能48監(jiān)控后臺(tái)機(jī)器人管理49任務(wù)管理50實(shí)時(shí)監(jiān)控51巡檢結(jié)果確認(rèn)52巡檢結(jié)果分析53用戶設(shè)置54機(jī)器人系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)55日常操作的響應(yīng)時(shí)間注：表“*”號(hào)項(xiàng)目為重要技術(shù)參數(shù)，如該項(xiàng)不符合要求則將判定整體檢測(cè)結(jié)果為不符合要求。以上表格“*”號(hào)只進(jìn)行了檢測(cè)大項(xiàng)初步標(biāo)識(shí)，具體“*”號(hào)對(duì)應(yīng)的子項(xiàng)目以附件2“2019年變電站大型智能巡檢機(jī)器人性能檢測(cè)表”為準(zhǔn)。3.檢測(cè)項(xiàng)目

4、技術(shù)要求3.1基本性能3.1.1外觀質(zhì)量機(jī)器人的外觀質(zhì)量應(yīng)滿足：整機(jī)外觀美觀整潔，整機(jī)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，所有連接件、緊固件應(yīng)有防松措施，電機(jī)、支架等可更換部件應(yīng)有一一對(duì)應(yīng)的明顯標(biāo)識(shí)；外殼表面應(yīng)有保護(hù)涂層或防腐設(shè)計(jì)，不應(yīng)有傷痕、毛刺等其他缺陷；外殼應(yīng)采取必要的防靜電及防電磁場(chǎng)干擾措施；外殼和電器部件的外殼均不應(yīng)帶電；機(jī)器人本體重量（包括電池）不超過100kg。將機(jī)器人主要部件的規(guī)格、型號(hào)和數(shù)量進(jìn)行核查記錄，與其實(shí)物照片一并作為檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具檢測(cè)報(bào)告的附錄。3.1.2可見光及紅外成像質(zhì)量可見光攝像機(jī)上傳視頻分辨率不小于高清1080P；紅外攝像頭具備自動(dòng)對(duì)焦功能，熱成像儀分辨率不低于320*240；紅外圖像為

5、偽彩顯示、可顯示影像中溫度最高點(diǎn)位置及溫度值、具有熱圖數(shù)據(jù)。在巡檢溫度記錄上應(yīng)顯示巡檢點(diǎn)設(shè)備部件的最高溫度并標(biāo)記位置，設(shè)備部件的測(cè)溫區(qū)域應(yīng)有明顯的標(biāo)記框線，建模數(shù)據(jù)的框線應(yīng)與測(cè)溫結(jié)果的標(biāo)記框線外形一致。3.1.3運(yùn)動(dòng)功能1）具備無(wú)軌自主導(dǎo)航功能；前后方向和左右方向的重復(fù)導(dǎo)航定位誤差不大于10mm，在1m/s的運(yùn)動(dòng)速度下，最小制動(dòng)距離不大于0.5m。2）具備防碰撞功能，應(yīng)具有障礙物檢測(cè)功能，在行走過程中如遇到障礙物應(yīng)及時(shí)停止，障礙物移除后應(yīng)能恢復(fù)行走。3）具備越障能力，最小越障高度為5cm。4）具備涉水功能，最小涉水深度為100mm。5）具備爬坡能力，爬坡能力應(yīng)不小于15。6）具備防跌落功能，最

6、小防止跌落高度為10cm。7）最小轉(zhuǎn)彎直徑應(yīng)不大于其本身長(zhǎng)度的2倍。8）電池供電一次充電續(xù)航能力不小于8h，續(xù)航時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人應(yīng)穩(wěn)定、可靠工作。9）應(yīng)具備俯仰和水平兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度：垂直范圍-10+90，水平范圍-180+180；機(jī)器人云臺(tái)視場(chǎng)范圍內(nèi)始終不受本體任何部位遮擋影響。3.1.4自主充電功能機(jī)器人應(yīng)具備自主充電功能，電池電量不足時(shí)能夠自動(dòng)返回充電室，能夠與充電室內(nèi)充電設(shè)備配合完成自主充電。3.1.5對(duì)講與喊話功能應(yīng)具備雙向語(yǔ)音傳輸功能。3.1.6巡檢方式設(shè)置和切換巡檢系統(tǒng)應(yīng)包括全自主巡檢及人工遙控巡檢兩種功能，全自主巡檢又包括例行和特巡兩種方式。全自主巡檢與人工遙控巡檢能可自由無(wú)縫切換

7、，具體功能如下：（1）例行巡檢與人工遙控巡檢切換。支持例行巡檢與人工遙控巡檢自由無(wú)縫切換，切換過程中，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的巡檢狀態(tài)和巡檢姿態(tài)不發(fā)生明顯變化。（2）特巡與人工遙控巡檢切換。支持特巡與人工遙控巡檢切換，切換過程中，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的巡檢狀態(tài)和巡檢姿態(tài)不發(fā)生明顯變化。具備最短路徑選擇功能：機(jī)器人在接收到特巡任務(wù)命令時(shí)，應(yīng)立即停止正在執(zhí)行的巡檢任務(wù)，自動(dòng)尋找最短路徑，以最短時(shí)間到達(dá)巡檢點(diǎn)進(jìn)行巡檢。具備巡檢路線“掛牌”避障功能：在巡檢任務(wù)執(zhí)行過程中，機(jī)器人能根據(jù)監(jiān)控后臺(tái)巡檢路線中設(shè)置的“掛牌”障礙，自動(dòng)規(guī)劃選擇最短路徑，避開“掛牌”路線，繼續(xù)完成巡檢任務(wù)。具備一鍵返航功能：不論智能機(jī)器

8、人巡檢系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)，只要啟動(dòng)一鍵返航功能，監(jiān)控后臺(tái)應(yīng)有確認(rèn)提示，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)應(yīng)中止當(dāng)前任務(wù)，按預(yù)先設(shè)定的策略安全返航。具備鏈路中斷脫機(jī)工作功能：不論智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)處于何種工作行狀態(tài)，只要遙測(cè)遙控信號(hào)出現(xiàn)中斷，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)應(yīng)按預(yù)先設(shè)置好的行走路線和巡檢點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)，并能將鏈路斷開后的任務(wù)數(shù)據(jù)保存在機(jī)器人本體中。待鏈路恢復(fù)后，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)能將斷開后的任務(wù)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至監(jiān)控后臺(tái)。3.1.7自檢功能整機(jī)自檢項(xiàng)目應(yīng)至少包含：遙控遙測(cè)信號(hào)，電池模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、檢測(cè)設(shè)備；以上任一部件（模塊）故障，均能在本地監(jiān)控后臺(tái)（或）手柄上以明顯的聲（光）進(jìn)行報(bào)警提示，并能上傳故障信息；根

9、據(jù)報(bào)警提示，能直接確定故障的部件（或模塊）。3.1.8智能報(bào)警功能巡檢系統(tǒng)應(yīng)具備以下智能報(bào)警功能：1）機(jī)器人本體故障報(bào)警：電池電源、驅(qū)動(dòng)模塊、檢測(cè)設(shè)備、遙控遙測(cè)信號(hào)、導(dǎo)航或定位狀態(tài)。2）熱型缺陷或故障分析、三相設(shè)備溫度溫差分析、各類表計(jì)及油位計(jì)拍照讀取識(shí)別，執(zhí)行設(shè)備分合狀態(tài)識(shí)別等各類狀態(tài)自主分析判斷，并報(bào)警。3.2巡檢能力3.2.1室外模擬試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)域表計(jì)和分合指示（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）識(shí)別準(zhǔn)確度機(jī)器人能夠?qū)κ彝饽M試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)域表計(jì)和分合指示（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，自動(dòng)判斷和數(shù)字識(shí)別，誤差小于5%的機(jī)器人識(shí)別結(jié)果滿足要求。3.2.2室內(nèi)模擬試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)域表計(jì)識(shí)別準(zhǔn)確度機(jī)器人能夠?qū)κ覂?nèi)模擬試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)域表計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)

10、讀取，自動(dòng)判斷和數(shù)字識(shí)別，誤差小于5%的機(jī)器人識(shí)別結(jié)果滿足要求。3.2.3室外模擬區(qū)域表計(jì)識(shí)別分析完成總時(shí)間機(jī)器人在室外模擬試驗(yàn)區(qū)域連續(xù)進(jìn)行3次表計(jì)識(shí)別，每次測(cè)試中間不得調(diào)試，記錄巡檢任務(wù)開始的時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻，完成總時(shí)間應(yīng)小于200分鐘。3.2.4紅外測(cè)溫準(zhǔn)確度機(jī)器人能對(duì)紅外測(cè)溫點(diǎn)（紅外測(cè)溫點(diǎn)由精密黑體設(shè)置不同溫度產(chǎn)生）進(jìn)行紅外測(cè)溫，將機(jī)器人測(cè)量值與紅外測(cè)溫點(diǎn)數(shù)值進(jìn)行比較，誤差小于5%。3.2.5變電設(shè)備異物缺陷人工智能識(shí)別功能從變電設(shè)備異物缺陷人工智能識(shí)別圖像驗(yàn)證集樣本庫(kù)中由見證專家隨機(jī)挑選2張圖片，輸入機(jī)器人監(jiān)控后臺(tái)后，機(jī)器人應(yīng)能在2分鐘內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)和正確辨識(shí)出在2張圖片中是否有異物缺陷，應(yīng)

11、能對(duì)所有含有缺陷的照片進(jìn)行缺陷標(biāo)注并歸檔。機(jī)器人在變電設(shè)備異物缺陷人工智能識(shí)別功能試驗(yàn)區(qū)內(nèi)執(zhí)行正常巡檢任務(wù)。首先在巡檢目標(biāo)附近設(shè)置兩個(gè)干擾物（與模擬目標(biāo)缺陷不同），機(jī)器人應(yīng)正常執(zhí)行巡檢任務(wù)，應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)和正確辨識(shí)出人工設(shè)置的兩個(gè)干擾物，應(yīng)對(duì)所有含有缺陷的照片進(jìn)行缺陷標(biāo)注并歸檔，應(yīng)不提示異物缺陷報(bào)警。然后根據(jù)見證專家從人工智能識(shí)別圖像驗(yàn)證集樣本庫(kù)中隨機(jī)挑選2張圖片中的缺陷類型，人工設(shè)置相應(yīng)的兩個(gè)模擬目標(biāo)異物缺陷。機(jī)器人應(yīng)能在1小時(shí)內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)和正確辨識(shí)出人工設(shè)置的2個(gè)模擬目標(biāo)異物缺陷，應(yīng)能對(duì)所有含有缺陷的照片進(jìn)行缺陷標(biāo)注并歸檔，應(yīng)提示異物缺陷報(bào)警。3.3監(jiān)控后臺(tái)功能要求3.3.1 監(jiān)控后臺(tái)

12、軟件總體功能監(jiān)控后臺(tái)應(yīng)至少包括機(jī)器人管理、任務(wù)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、巡檢結(jié)果確認(rèn)、巡檢結(jié)果分析、用戶設(shè)置、機(jī)器人系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)7大模塊。3.3.2 機(jī)器人管理機(jī)器人管理模塊能實(shí)現(xiàn)一站多臺(tái)機(jī)器人之間的選擇切換，子功能模塊包括站內(nèi)所有機(jī)器人。選擇其中一個(gè)機(jī)器人后，其中的任務(wù)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控（除巡檢報(bào)文）兩大模塊均能切換至對(duì)應(yīng)的機(jī)器人工作界面。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。機(jī)器人管理界面如圖1所示：圖1 機(jī)器人管理界面3.3.3 任務(wù)管理模塊任務(wù)管理模塊主要包括全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點(diǎn)及任務(wù)展示等子功能模塊。專項(xiàng)巡檢包括紅外測(cè)溫、油位油溫表抄錄、避雷器表計(jì)抄錄、SF

13、6壓力表抄錄、液壓表抄錄和位置狀態(tài)識(shí)別；特殊巡檢包括惡劣天氣特巡、缺陷跟蹤、遠(yuǎn)方異常告警確認(rèn)、遠(yuǎn)方狀態(tài)確認(rèn)、安防聯(lián)動(dòng)、協(xié)助應(yīng)急事故處理。每個(gè)子功能模塊集合了任務(wù)編制、任務(wù)下發(fā)等功能。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。任務(wù)管理界面如圖2所示：圖2 任務(wù)管理界面圖3.3.4實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊應(yīng)包括巡檢監(jiān)控和機(jī)器人控制。巡檢監(jiān)控是機(jī)器人系統(tǒng)的默認(rèn)界面，包括可見光視頻、紅外視頻、巡檢狀態(tài)、巡檢報(bào)文。機(jī)器人控制是實(shí)現(xiàn)任務(wù)控制、機(jī)器人控制和各類功能按鍵控制功能，任務(wù)控制在巡檢地圖界面提供任務(wù)的暫停（原地）、終止（原地）、一鍵返航功能按鍵。機(jī)器人控制可在任務(wù)模式、緊急定位模式、后臺(tái)遙控模式、手持遙

14、控模式間切換?？赏ㄟ^云臺(tái)和車體實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的手動(dòng)控制。具有語(yǔ)音對(duì)講、錄音、抓拍、錄像、回放、機(jī)器人控制等功能按鍵。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。實(shí)時(shí)監(jiān)控界面如圖3所示：圖3 實(shí)時(shí)監(jiān)控界面圖3.3.5巡檢結(jié)果確認(rèn)模塊巡檢結(jié)果確認(rèn)模塊應(yīng)包括設(shè)備告警確認(rèn)、巡檢結(jié)果瀏覽、巡檢報(bào)告生成三個(gè)模塊。設(shè)備告警確認(rèn)包括設(shè)備告警查詢確認(rèn)、主接線展示、間隔展示。巡檢結(jié)果瀏覽可按照巡檢點(diǎn)位設(shè)置次序，依次逐點(diǎn)查詢本次巡檢任務(wù)所包含點(diǎn)位的采集信息，同時(shí)對(duì)這些信息進(jìn)行核對(duì)、確認(rèn)。每個(gè)巡檢點(diǎn)位應(yīng)包含全部采集信息、閾值，用戶對(duì)采集信息可以作出判斷并給出結(jié)論。巡檢報(bào)告生成可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前巡檢任務(wù)的報(bào)告生成、查詢、瀏覽、輸出，以

15、及歷史巡檢任務(wù)的報(bào)告查詢、瀏覽、輸出功能。通過時(shí)間段、巡檢類型進(jìn)行查詢條件設(shè)置，顯示相應(yīng)歷史任務(wù)清單表格。任務(wù)查詢分析包含查詢、重置、導(dǎo)出、查看報(bào)告四個(gè)按鈕。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。巡檢結(jié)果確認(rèn)界面如圖4所示圖4 巡檢結(jié)果確認(rèn)界面圖3.3.6巡檢結(jié)果分析模塊巡檢結(jié)果分析包括各巡檢點(diǎn)位任務(wù)的查詢、瀏覽和輸出，分析各設(shè)備的巡檢覆蓋情況，并可對(duì)巡檢任務(wù)信息查詢、瀏覽及審核確認(rèn)，以及導(dǎo)出相應(yīng)報(bào)告。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。巡檢結(jié)果分析界面如圖5所示：圖5 巡檢結(jié)果分析界面圖3.3.7用戶設(shè)置模塊用戶設(shè)置模塊包括告警閾值設(shè)置、告警消息訂閱設(shè)置、權(quán)限管理、典型巡檢點(diǎn)位庫(kù)維護(hù)、巡檢點(diǎn)位設(shè)置及檢修區(qū)域設(shè)置等功能。具備圖像和視頻保存期限設(shè)置功能（默認(rèn)期限為一年，保存期限超過一年以上的圖像和視頻數(shù)據(jù)能自動(dòng)清除）。檢查界面布局與標(biāo)準(zhǔn)化界面要求是否一致。用戶設(shè)置界面如圖6所示：圖6 用戶設(shè)置界面圖3.3.8機(jī)器人系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)模塊廠家設(shè)置模塊包括巡檢地圖維護(hù)、軟件設(shè)置及機(jī)器人設(shè)置等功能。巡檢地圖維護(hù)包括對(duì)系統(tǒng)的地圖編輯、巡檢點(diǎn)位設(shè)定、巡檢點(diǎn)參數(shù)設(shè)置的維護(hù)。軟件設(shè)置包括系統(tǒng)幫助、軟件