项目建设背景及必要性
项目场地与应用场景概况
本项目巡检场地为标准高压变电站,涵盖户外主设备区、户内开关室、主控楼、电缆夹层及附属运维区域,适配110kV、220kV及以上主流电压等级变电站运维场景。站内设备布局规整,主要包含主变压器、高压断路器、隔离开关、互感器、母线、开关柜、电缆终端、接地装置等核心电力设备,同时存在大量高空设备、地面低位设备及狭窄设备间隔,设备分布层次分明、巡检点位密集。
场地路面以硬化水泥路面、碎石巡检通道为主,局部存在设备基础凸起、轻微坡度、间隔护栏等障碍,整体满足轮式机器人平稳通行作业条件。站内作业环境兼具常态化户外露天场景与密闭室内场景,需适配高温、严寒、雨雪、夜间、强电磁场干扰等复杂工况,全年无间断巡检需求。
本方案依托轮式升降巡检机器人的移动行走、垂直升降、全方位感知能力,覆盖变电站全场景、全点位、全时段巡检作业。核心应用场景包含:高空设备外观缺陷检测、设备红外测温、仪表读数识别、设备异响检测、接地状态核查、现场异物及隐患排查、夜间常态化巡检、恶劣天气应急巡检等。可精准覆盖人工巡检难以抵达的高空设备点位、狭窄设备间隔,弥补传统巡检的空间盲区与时段盲区,全面适配变电站日常例行巡检、专项巡检、故障复核、隐患跟踪等运维工作,保障变电站设备安全稳定运行。

图 1变电站场景
当前巡检模式痛点分析
目前变电站运维普遍采用“人工定期巡检+人工手持设备检测”的传统模式,辅以少量固定监控摄像头监测。随着变电站设备精细化运维要求提升、电网安全管控标准升级,传统巡检模式的弊端日益凸显,在作业安全、巡检质量、运维效率、数据管理、场景适配等方面存在诸多核心痛点,具体如下:
(1)作业安全风险高,人员隐患突出
变电站为高压强电作业场景,站内高压设备密集、电磁场强度大,人工巡检需近距离接触带电设备,始终存在触电、电弧灼伤、高空坠落、设备碰撞等安全风险。针对母线、断路器顶部、主变高空套管等高空设备,人工攀爬检测、手持设备抬升测温作业风险极高;同时在雷雨、大风、高温、严寒等恶劣天气下,人工户外巡检难度大幅增加,安全隐患呈指数级上升。此外,夜间人工巡检视线受限,极易因观察失误引发安全事故,无法实现高危场景的安全作业兜底。

图 2安全风险高
(2)巡检盲区多,漏检误检率高
传统人工巡检受人体高度、活动范围、观察视角限制,存在大量巡检盲区。站内大量高空设备、设备背部、狭窄间隔内部等区域,人工无法近距离、全方位观测,长期处于巡检空白状态。同时,巡检质量完全依赖运维人员的工作经验、责任心与专注度,不同人员的巡检标准、判断能力差异较大,对设备微小裂纹、轻微发热、局部放电、仪表数值偏差等隐蔽性缺陷,极易出现漏检、误判、错判问题,难以提前发现潜在设备隐患,容易导致小故障演变为电网安全事故。据行业运维数据统计,传统人工巡检模式下设备综合漏检率可达20%以上,高空点位漏检问题尤为突出。

图 3巡检内容多
(3)巡检效率低下,时段覆盖不足
变电站设备数量多、分布范围广、巡检点位密集,中等规模变电站单次全覆盖人工巡检需耗时3-4小时,运维人力投入大、作业周期长。传统巡检仅能实现每日1-2次固定时段巡检,无法实现24小时不间断值守监测,设备隐患大概率出现在两次巡检间隙,难以做到故障早发现、早预警。同时,专项巡检、故障复盘、恶劣天气应急巡检等场景下,人工集结、现场排查耗时久,响应速度滞后,无法适配电网智能化、实时化的运维管控需求。此外,高温酷暑、寒冬低温等极端环境下,人工巡检频次会被迫缩减,进一步降低巡检覆盖度与时效性。
(4)数据采集不规范,管理追溯困难
传统巡检以人工纸质记录、手动填报数据为核心方式,仪表读数、测温数据、设备状态等信息均依靠人工抄录、登记,不仅采集效率低,还极易出现笔误、数据偏差、记录不全等问题。巡检数据碎片化、纸质化存储,无法形成标准化、数字化的数据台账,难以实现设备运行数据的连续积累、横向对比与趋势分析。同时,巡检过程无全程影像留存,巡检工作质量无法有效核验、追溯,不利于运维责任界定、设备故障溯源及后续运维优化,完全不符合智能电网数字化运维的发展要求。

图 4人工记录
(5)运维成本偏高,人力依赖性强
传统巡检模式需要配置专职运维巡检人员,长期承担重复性、高强度的巡检工作,人力成本、管理成本逐年递增。且巡检人员技能培养周期长,人员流动、岗位调整会直接影响变电站巡检工作的连续性与规范性。同时,人工巡检无法实现标准化、规模化作业,重复巡检、无效巡检问题频发,人力运维资源利用率低,难以适配变电站无人值守、少人值守的智能化运维转型趋势。
行业政策与发展趋势
目前,国家已形成覆盖顶层设计、行业专项、安全监管、财税支持的完整政策体系,强力推动化工、煤炭、电力高危巡检场景的机器人替代,核心是“减人、换人、无人化”,以保障安全、提升效率、发展新质生产力。
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序号 |
政策 |
内容 |
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1 |
《“机器人+”应用行动实施方案》(工信部联通装〔2022〕187号) |
将能源(含电力、煤炭、油气)列为重点领域,明确推广智能巡检、运维、应急机器人,推进高危场景“减人、换人、无人化”。 |
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2 |
《“人工智能+”行动》(国发〔2025〕11号) |
要求2027年AI应用普及率超70%、2030年超90%,推动化工、煤炭、电力等行业智能巡检规模化落地。 |
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3 |
《“十四五”危险化学品安全生产规划方案》(应急〔2022〕22号) |
要求强化重大危险源监测预警,推动化工装置、罐区、管廊等高危区域24小时不间断智能巡检。 |
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4 |
面向危化品重大危险源、化工园区、油气场站,推广智能巡检、值班值守机器人,实现“机器人减人换人”。 |
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5 |
《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》 |
设定“2026年煤矿危险岗位机器人替代率≥30%、非煤矿山≥20%”硬性指标。 |
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6 |
《国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》 |
将输电线路、变电站、换流站智能巡检列为能源数字化重点示范场景,攻关强电磁、高空、密闭空间无人化技术。 |

图 5相关政策
系统总体设计与现场部署规划
系统架构与终端配置
总体架构
采用分层化、模块化的四层架构设计,实现各模块独立运行、协同联动,兼顾系统稳定性与扩展性。

图6系统架构
(1)终端感知层
以巡检机器人为核心,整合可见光/红外云台、气体传感器、局部放电模块等各类感知终端,实现现场设备状态与环境数据的全面采集。包含自动充电桩等配套辅助终端,为机器人运行与数据采集提供基础支撑。
(2)网络传输层
构建以工业无线局域网为主通信体系,实现机器人与后台平台的实时数据传输、指令交互。包含数据加密、网络隔离、权限管控等通信安全设计,保障数据传输的安全性与稳定性。
(3)平台层
构建标准化数据库,实现巡检视频、图像、传感器数据、识别结果、告警信息、设备状态数据的结构化存储与备份。提供数据清洗、特征提取、趋势分析等数据处理能力,为上层应用与AI算法提供数据支撑。
(4)交互层
搭建集实时监控、任务管理、AI识别、告警管理、报表分析、系统配置于一体的统一管理平台,实现巡检业务全流程数字化管控。提供可视化大屏、PC客户端、移动端APP等多终端访问能力,同时开放标准化API接口,支持与第三方系统的数据对接与功能联动。
设备清单
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序号 |
类别 |
名称 |
备注 |
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1 |
巡检设备 |
轮式升降巡检机器人 |
包含机器人本体搭载激光雷达、可见光和热成像双目云台、扬声器、声光报警器等 可见光分辨率:2560*1440;可见光变焦:32倍光学变焦,16倍数字变焦 热成像分辨率:640*512;热成像测温范围:20℃~150℃或0℃~550℃ 升降行程:支持0.5~1.8m 局放检测:测量精度:±1dB; 测量分辨率:0.1dB 环境检测:环境温度检测量程:40℃~125℃(精度:±1℃);环境湿度检测量程:0~100%RH(精度:±2%R) |
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图像识别功能 |
基础AI算法,表计识别、泄漏检测等 |
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充电桩 |
快速自动充电,含手动充电系统,电池健康管理系统,延长电池寿命 |
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2 |
通信模块 |
无线AP |
具体需现场踏勘后设计方案后再定 |
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接入交换机 |
具体需现场踏勘后设计方案后再定 |
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汇聚交换机 |
具体需现场踏勘后设计方案后再定 |
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3 |
后端硬件设施 |
客户端操作机 |
—24英寸显示器; —主机/i7, —内存:8G, —硬盘:1T |
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服务器 |
CPU,16核 —GPU,4090*2 —内存,256GB —SSD,480G*2 —数据盘,16T*4 —高速缓存盘3.84TB*2 —操作系统,ubuntu22.04 以满足需求为准 |
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4 |
运维管理平台 |
运维管理平台 |
1)实时监控:包含机器人位置实时展示、可见光热红外视频实时监控和巡检消息(实时消息、告警消息、系统消息)的实时输出。 2)远程控制:包含云台控制和车体控制,通过控制面板可控制云台的升降、镜头的变焦变倍、智能机器人的移动等。 3)任务管理:可实时向机器人下发巡检任务,具有立即、定时、周期等任务属性,支持历史任务数据回溯。 4)数据查询:包含巡检报表结果查询、巡检点信息查询、系统消息、音视频回放、环境信息曲线等。 5)告警功能:主要对环境异常、车体故障等状况报警。 |
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5 |
其他 |
线缆等辅材 |
具体价格需现场踏勘后设计方案后再定。 |
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机器人部署、调试、培训 |
巡检机器人现场部署、调试、培训 |
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现场通过性改造 |
斜坡改造、电动门等 |
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备注:具体数量、性能指标以具体需求为准 |
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轮式升降巡检机器人巡检部署规划
巡检路线

图 7巡行示意图
巡检现场

图8表计和开关状态巡检

图9设备状态

图10电线脱落情况
现场适配改造工程
通行环境适配改造
机器人巡检路线进行通过性改造以满足机器人通行。如图所示:整个巡检路线有若干处需进行通过性改造,具体依据现场情况进行确定。

图11现场需要改造图
(1)斜坡改造(使机器人平稳上下)
第1步:测量与打磨
用角度尺或手机水平仪测量现有坡度。如果超过10°,用角磨机或地面打磨机将坡道表面粗化,为后续找平做准备。清理油污、灰尘。
第2步:坡度找平(超坡时做)
使用自流平水泥或快干修补砂浆,在坡顶和坡底抹出缓坡过渡段(长度约50cm)。现场可用长直尺刮平,使整体坡度降至10°以内。
第3步:防滑处理
均匀涂刷一层环氧树脂或聚氨酯防滑涂料,立即撒上细金刚砂(0.5~1mm),待干后再刷一层面漆封闭。养护72小时后即可使用。

图12斜坡通过性改造示意图
(2)电动门改造
开关门自动化对轮式机器人的辅助作用至关重要,能够实现机器人在各个有门的区域实现自由进出,大大提高轮式机器人的巡检的功能性和安全性。
第1步:选择或改造门体
优先安装快速卷帘门(开启速度0.8~1.5m/s)。
如果现有电动门保留使用,需确认其控制器是否留有干接点(IO)接口或485通信接口。
第2步:加装通信模块
在门控制器旁加装一个无线开关量模块(蓝牙或433MHz,成本约100~300元)。
在机器人上对应安装一个触发标签或继电器输出模块。
第3步:接线与逻辑设置
将无线模块的“开门触点”并联到门控制器的“开门按钮”接线端。
设置逻辑:机器人到达门前3~5米→输出2秒闭合信号→门完全打开→机器人通过→延时3秒自动关门。
第4步:安全防护加装
在门两侧离地30cm和120cm处各安装一对红外光幕或安全光栅。
门底边加装安全底边(遇阻反弹)。
调试:用纸箱或人手模拟阻挡,门应立即停止或反向。

图 13联动门改造示意及改造示意图
门联动改造根据现场门的种类和现场设备类型要求,匹配合适的开门机、控制器和控制箱,将控制器也通过TCP/IP接口接入要局域网内与机器人实现通讯。即可实现门联动改造功能。
现场供电配套改造
整套系统采用无线充电方式,无需在对应用区域进行二次施工,可进行非接触式无触点充电,无电火花产生,可以工作在具有易燃易爆气体和粉尘环境中,充电过程中无需精准对准充电位置,允许一定范围的位置误差,无需人工插拔电线,实现真正的无人值守。

图14无线充电器示意图

图15机器人无线充电示意图
网络部署
AP的网络覆盖范围为90°双极扇形区域,辐射范围保证正常通讯的有效距离为100米内无遮挡。AP需走光缆与电缆,具体AP走线图需根据现场实际情况而定。

图 16无线AP部署示意图
•布设方式:AP沿巡检路线两侧交替安装,与轨道的水平距离≤300mm,高度与轨道持平,确保信号覆盖无盲区。
•信号重叠:相邻AP的信号重叠率≥15%,确保机器人在移动过程中实现无缝漫游,切换时延≤50ms——该重叠率可将漫游时的丢包率降低至0.1%以下。
•总数量:按需设置AP,覆盖所有输煤区域及关键设备房。
AP立杆
根据现场环境定制,不锈钢材质。常规2.5米-3.5米,含混凝土底座,针对罐顶的轨道安装立杆可采用焊接。


图 17立杆建设
线缆布放
(1)充电屋电源
室内已有电源箱,可就近取电。
(2)AP电源
供电从汇聚配电箱到配电箱,配备220V市电交流电源,采用RVV2芯1.5平铜芯屏蔽电缆。长度根据实际走线距离而定。
(3)光纤线缆
光纤走线:从机房汇聚交换机将光缆引至各AP环网交换机的附属配电箱。
巡检终端与系统功能
轮式升降巡检机器人系统
机器人本体
轮式升降巡检机器人DCZLTP100加装升降功能,机器人可以调整自身高度,以适应不同的环境巡检。
①产品介绍:
轮式升降巡检机器人DCZLTP100具备自主导航和定位,可在预设的路线上进行巡检,配备传感器,能够检测前方障碍物并自动避开,加装升降功能,能覆盖一定高度上的所有目标物巡视,可实现自主充电,远程控制,数据分析和报告生成等功能。
②功能介绍:
视频监控:高清视频监控,实时回传画面,智能识别异常;
红外测温:红外热成像精准测温,同步云端记录;
环境检测:温湿度、气体、粉尘等多传感器融合环境,数据实时采集分析;
语音对讲:支持远程双向语音通信,便于指挥调度人员与现场进行实时互动与高效沟通;
升降功能:升降行程0.5m~1.8m(可定制)
③应用场景:
配电房、工厂车间产线等。

图18机器人示意图
机器人参数表:
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轮式升降巡检机器人基本技术参数 |
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外观尺寸 |
整机外形尺寸 |
780*467*1175(mm) |
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升降功能 |
*升降行程 |
支持0.5~1.8m |
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环境适应性 |
防护等级 |
IP54 |
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工作温度 |
20~60℃ |
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工作湿度 |
5%~95%(无冷凝水) |
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储运温度 |
25~70℃ |
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运动性能 |
总动力功率 |
800W |
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外壳材质 |
ABS树脂+钣金 |
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*最小转弯直径 |
原地转向D=0米 |
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运动速度 |
0-1.6m/s,速度可调 |
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最大制动距离 |
混凝土地面1米/秒的运动速度下,制动距离=50cm |
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*爬坡角度 |
≥30° |
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*最大越障高度 |
50mm |
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*涉水深度 |
50mm |
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行走安全防护 |
避障停车、防碰撞停车 |
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自动导航方式 |
3D激光雷达+IMU |
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*自动导航重复定位精度 |
≤±2cm |
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续航时长 |
4~6h |
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能源模块 |
电池容量 |
50Ah |
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电池输出电压 |
额定48V |
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电池材料 |
锂电池 |
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充电桩 |
充电最大电流 |
10A |
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输出电压 |
54.6V |
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功率 |
500W |
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输入电压 |
交流220V/50Hz |
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功能要求 |
非接触式自动回充 |
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云台 |
水平运动范围 |
0°~360° |
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垂直运动范围 |
90~+90° |
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是否补光灯 |
是 |
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可见光相机 |
视频分辨率 |
2688×1520 |
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最低照度 |
彩色:0.05Lux@(F1.6,AGCON);黑白:0.01Lux@(F1.6,AGCON) |
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补光功能 |
白光灯补光照射距离30m |
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红外相机 |
测温范围 |
20℃~+550℃ |
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测温精度 |
±2℃或者±2% |
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成像分辨率 |
256*192 |
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局放检测(选配) |
测量精度 |
±1dB |
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测量分辨率 |
0.1dB |
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环境气体检测 |
环境温度检测量程 |
40℃~125℃(精度:±1℃) |
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环境湿度检测量程 |
0~100%RH(精度:±2%R) |
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其他硬件 |
警示警报 |
三色灯 |
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手持式控制器 |
支持 |
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双向对讲 |
支持 |
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一键急停 |
一键紧急制动 |
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配套硬件系统
双光谱云台
机器人本体可配置双光谱云台,可内置高清可见光与640×512氧化钒非制冷红外热成像双光路测温系统,支持8~14μm红外波段探测与全域精准测温功能,能够在夜间无光、粉尘、烟雾等复杂恶劣环境下实现全天候可视化监测、温升检测与火情识别。云台体积小巧紧凑、一体化集成设计,单IP双光同传输出,具备完善SDK二次开发接口,可快速对接机器人控制系统,广泛适用于电力巡检、化工园区、油气场站、危化仓储、厂区安防等工业安全监测场景。
该云台支持水平360°连续无死角旋转、垂直90°~+90°大范围俯仰调节,运转平稳静音、定位精度高,支持300组预置位、多条自动巡航路线与断电记忆功能,可实现无人值守全自动巡检作业;整机达到IP67高防护等级,耐高低温、抗震动抗腐蚀,可长期稳定适应户外潮湿、多尘、高低温工业环境。可见光通道具备32倍光学变倍、低照度高清成像能力,清晰捕捉现场设备外观、管线细节与人员动态;红外热成像通道穿透性强,支持多点测温、最高温追踪、15种伪彩色增强、超温阈值预警及深度学习火点烟雾检测,快速识别设备过热、电气隐患、管线异常温升与早期明火隐患,双光谱同步联动、画面精准对齐,同时满足高清视觉观测与智能温度安全预警双重需求。

图19双光谱云台
技术参数如下:
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热成像 |
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热成像传感器类型 |
氧化钒非制冷型探测器 |
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热成像分辨率 |
640×512 |
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热成像焦距 |
7mm |
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热成像视场角 |
88.5°(H)*73.2°(V) |
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热成像最大光圈值 |
1.0 |
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热成像响应波段 |
8~14μm |
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测温精度 |
±2度(或者量程的±2%) |
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测温范围 |
20℃150℃,0℃550℃ |
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可见光 |
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可见光传感器类型 |
1/2.8"CMOS |
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可见光分辨率 |
2688*1520 |
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可见光焦距 |
5~160mm |
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可见光补光功能 |
白光灯补光照射距离30m |
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云台功能 |
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水平范围 |
水平360° |
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水平速度 |
环温20℃~70℃情况下:0.5°90°/s; 环温40℃~20℃情况下:0.5°20°/s; |
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垂直范围 |
垂直90°~90° |
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垂直速度 |
环温20℃~70℃情况下:0.5°40°/s; 环温40℃~20℃情况下:0.5°20°/s; |
气体监测传感器
机器人搭载高集成度合一扩散式危险气体检测模块,凭借先进的传感技术与实时数据处理能力,构建起一套高效、智能的环境气体监测体系。该模块采用实时动态巡检模式,在机器人自主移动过程中,持续采集行进路线上的气体浓度数据,并通过稳定可靠的无线网络,以毫秒级延迟将数据实时传输至机器人管控平台,为操控人员提供精准、及时的现场环境信息。
一体化紧凑设计,低位布点采样,可同时监测配电房SF₆泄漏、室内缺氧、二氧化碳浓度及粉尘颗粒物污染状况,满足高压配电房环境安全、设备安全、人员作业环境综合监测要求,适配巡检机器人搭载及固定点位在线监测。
该四合一传感器检测精度高、抗干扰稳定性强,具备温度自动补偿、零点自校准、数据滤波防漂移功能,支持RS485/Modbus通讯输出;整机防护等级IP65,响应速度快、长期运行稳定性好,超标可实时上传平台并声光报警、联动排风净化设备,全天候在线监测SF₆泄漏危险、缺氧窒息风险、室内空气质量及粉尘环境,实现配电房无人值守智能化安全监测。

图20气体监测传感器示意图
详细参数:
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检测气体 |
量程 |
精度 |
分辨率 |
响应时间 |
检测原理 |
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02000PPM |
≤±50ppm±3%FS |
1PPM |
≤20S |
红外 |
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PM |
0~1000μg/m³ |
≤±10%FS |
1μg/m³ |
≤20S |
激光散射 |
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六氟化硫(SF₆) |
0~1500PPM |
≤±2%FS(满量程) |
1PPM |
≤20S |
红外 |
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O2 |
0~25%VOL |
≤±0.5%VOL |
0.1%VOL |
≤20S |
电化学 |
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零点漂移 |
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检测方式 |
扩散式、管道式、(流通式、泵吸式)可选 |
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浓度单位 |
ppb、ppm、%VOL、%LEL、mg/m3可选 |
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工作环境 |
0~95%RH非凝露温度25~70℃ |
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防护等级 |
IP65 |
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外型尺寸 |
250×252×95mm(L×W×H) |
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工作电压 |
24VDC(10~30VDC) |
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局放传感器
局放检测模块为与智能机器人定制开发的模块,局放检测模块可与巡检机器人软硬件配套集成开发,使巡检机器人具有电力设备的局放巡检测试功能,整套局放装曾有外置TEV地电波传感器、超声波传感器、局放采集主机模块组成,通过RS485接口与机器人控制系统通讯接口进行连接通讯及数据交互,可将采集到的开关柜实时局放信号传输到机器人系统,可作为巡检机器人的配套局放检测模块部件。

图 21局放传感器
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参数项目 |
技术指标 |
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超声波通道检测动态范围 |
0—48dBuV |
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超声波通道检测频带 |
37KHz—43KHz |
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超声波中心频率 |
40KHz |
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超声波通道检测误差 |
±1dBuV |
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地电波通道检测动态范围 |
0—60dBmV |
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地电波通道检测频带 |
3MHz—100MHz |
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地电波通道检测误差 |
±1dBmV |
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通讯方式 |
同时支持/RS485/无线射频 |
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电源 |
直流 12V—24V 或电池供电 (可配置 AC/DC110~220V外置电源) |
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工作温度 |
-25℃ ~ +70℃ |
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工作湿度 |
≤95% |
温湿度传感器
巡检机器人搭载温湿度传感器,温湿度传感器以温湿度一体式的探头作为测温元件,将温度和湿度信号采集出来,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后,转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出,实现环境温湿度的探测,并生成温湿度变化曲线,及时发现温湿度变化异常。

图22温湿度采集
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参数项目 |
参数规格 |
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测温范围 |
-40℃~125℃ |
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温度精度 |
≤0.1°C/ y |
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测湿范围 |
0~100%RH |
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湿度精度 |
≤ 1%RH/y |
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工作电压 |
DC9~36V |
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通讯方式 |
RS485(Modbus 协议) |
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响应速度 |
≤8s |
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安装方式 |
贴片/探头外置 |
噪声检测
机器人搭载高精度噪声传感器,可实时采集作业环境全域声音信号,精准捕捉设备异响、异常摩擦、放电噪音等非正常声纹,同步区分环境背景噪音与故障特征声源,实现远距离、无接触式噪声巡检,适配厂房廊道、机房、户外设备区等复杂工况,为设备隐患早期预警提供声学数据支撑。
该噪声传感器集成高灵敏拾音模块与降噪算法,抗粉尘、电磁干扰能力强,具备宽量程分贝检测功能,可将采集噪声数据实时回传至机器人主控系统完成解析存储;搭配自适应收音角度调节设计,随机器人移动自动调整拾音方位,保障全程噪声检测数据连续、稳定、可追溯。

图 23噪声传感器
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直流供电(默认) |
DC10~30V |
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功率 |
0.1W |
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变送器电路工作环境 |
-20℃~+60℃,0%RH~95%RH (非结露) |
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输出信号 |
RS-485输出 |
ModBus-RTU 通信协议 |
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UART 或 RS-485 通信参数 |
N 8 1 |
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分辨率 |
0.1dB |
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测量范围 |
30dB~130dB |
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频率范围 |
20Hz~12.5kHz |
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响应时间 |
≤3s |
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稳定性 |
使用周期内小于2% |
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噪声精度 |
±0.5dB(在参考音准,94dB@1kHz) |
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充电系统
充电桩:
发射器外形示意图:

接收器外形示意图:

图24无线充电桩示意图
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指标 |
性能参数 |
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工作温度 |
40~+60℃ |
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环境湿度 |
≤90%(+25℃) |
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额定输入电压 |
48VDC |
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输出电压 |
20~48VDC |
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输出电流 |
6A |
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输出功率 |
≤300W |
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传输效率 |
>80% |
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垂直工作距离 |
030mm |
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最大长轴偏移距离 |
12mm |
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最大短轴偏移距离 |
10mm |
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发射模块保护 |
具有过压、过流、过放、过温、欠压、效率异常、电涌防雷击和异常脱离保护功能 |
- 分布式充电点采用交流220V作为电源输入,可以有效保证在机器人在车间、配电室中可靠运行;
- 巡检机器人可采用电池供电,电池采用锂电池,电压满足安全电压要求,不超过36V;
- 非转弯、非上坡时,巡检机器人工作电流可低至1.5A;
- 巡检机器人搭载电池容量满足满负荷(充电一次)续航46h;
- 机器人完成充电一次时间不超过3小时。
无线通信硬件设备
本系统搭载高性能工业级无线AP,采用宽温工业级硬件设计,支持2.4G&5G双频千兆无线传输,具备强抗干扰、远距离穿墙、高速稳定数据传输能力,可实现热成像云台视频、气体传感器监测数据、机器人运动控制指令实时稳定回传,满足配电房密闭复杂环境下无线组网通信需求。
该工业级无线AP防护等级达到IP67,支持宽电压供电、耐高低温抗震动,具备自动漫游、信号链路冗余、断点重连功能,传输延迟低、抗电磁干扰能力强,可适配巡检机器人移动通信、固定监测设备联网、后台监控平台互联互通,长期稳定运行于厂区、配电房、化工园区等复杂工业现场环境。。

图25AP示意图
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指标 |
性能参数 |
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无线AP |
1、5.8G无线网桥客户端,802.11a/n制式,最大发射功率30dBm,物理带宽最大带宽300Mbps,实际带宽40Mbps(最大支持10路2~4Mbps码流摄像机传输); 2、物理接口:1×10/100M/1000MBaseTX(Cat.5/5E,RJ45)网口; 3、工作协议:802.11a/n,TDMA 4、工作模式:AP,Station,WDSAP,WDSStation/Router,Bridge; 5、网络模式:网桥模式、路由模式; 6、安全:WEP,WPA/WPA2/802.1x,IP/MACFiltering,SSID隐藏,支持双向MAC地址绑定、授权终端接入功能、非法终端入侵踢出功能、私有协议加密; 7、工作温度:40~75℃; 8、采用金属遮蔽外壳防水等级IP67; 9、工作湿度:5%到95%(不凝结); 10、天线:内置双极化(水平+垂直)天线,天线增益18dBi以上; |
机器人自主巡检能力
自主导航与路径规划
轮式升降巡检机器人深度融合环境感知与自主导航技术,专为室外复杂危险场景设计,具备全天候、高可靠的智能化巡检能力。导航与定位采用IMU(惯性测量单元)+3DSLAM(即时定位与地图构建)多源融合方案,IMU在卫星信号遮挡时维持连续姿态推算,SLAM则在未知或变化环境中实现实时地图构建与相对定位。
机器人集成多维传感器系统,能够实时进行环境感知、道路识别与路口检测,精准划分可行驶区域与道路结构。同时具备目标侦查与定位能力,可对关键设备或异常目标进行识别、追踪与空间定位。针对行进路径中的静态或动态障碍物,系统通过障碍物检测与自主避障算法,实现智能决策,在保障安全的前提下自动选择绕行或安全停障,确保作业连续性。

图26机器人导航示意图
无人自主巡检
全自主例行巡检任务:
例行巡检是智能巡检机器人日常运维工作中最常见的应用模式。机器人搭载高清摄像机、红外热成像仪、拾音器、气体传感器、烟雾传感器、温湿度传感器等多种检测设备和检测手段,通过自主导航方式对化工装置区域设备的外观、撕裂、检查、温度诊断等工作,并对整体运行环境状态进行实时监测。并将巡检数据自动保存到系统后台,生成检测分析报告。
对比传统的人工例行巡检,机器人巡检不受高温、噪声等恶劣环境的影响,具有巡检频次高、巡检内容全面、工作量低、安全性可靠高的优势。
人工遥控巡检任务:
除机器人自动进行例行巡检外,还可以通过人工遥控巡检的方式对机器人进行实时遥控。该项应用模式适用于服务人员以及管理单位需要对某类设备的状态进行锁定与监测,尤其对于在机器人自主巡检过程中如检测到设备、环境状态异常并向服务人员告警时,服务人员可以在第一时间调用机器人快速到达设备现场位置,及时对现场设备进行查看并核实报警信息,以便迅速制定响应策略。
服务人员对机器人的遥控操作具有最大的操作优先级。系统进入遥控巡检模式后,机器人将中止正在执行的其他任务,按人工遥控指令实现机器人在可调速度下的前进、后退,云台的全方位旋转以及双视摄像机的镜头变倍调节,可保证系统在第一时间到达指定位置,获取设备与环境的状态数据与可视图像,提供后台进行决策指挥。
任务管理模块包括巡检任务管理。巡检任务管理主要功能就是灵活设置、执行和管理指定的巡检任务,包括全面巡检、定制巡检、定点检测、手动检测等多种任务类型,按要求生成任务报表,支持快速选点建立任务,可完成远程巡检任务的设置与发送操作。
(1)自定义巡检点规划
对巡检业务点进行规划,包括各个巡检点的位置,巡检点可以设置多个设备进行巡检,每个设备对应方向和高低,对应的标准设备的基本信息。
(2)自定义巡检路径规划
根据巡检类型,对巡检路径规划,选择设备的巡检顺序。
(3)自定义巡检计划管理
添加巡检计划,计划名称,开始时间、结束时间、巡检频率等。可选择巡检路径,做到巡检路径复用。增删查改导入导出功能。
(4)全面巡检
全部设备都需要巡检,频率可控,巡检任务管理包括任务启动、暂停、停止、一键返航。具备快速生成全面巡检任务功能,巡检内容包括表计、状态指示、接头温度、外观及辅助设施外观、站场运行环境等。
(5)例行巡检
每日高频率例行巡检,对关键设备进行巡检,巡检任务管理包括任务启动、暂停、停止、一键返航。
(6)特殊巡检专项巡检
直接执行专项巡检任务:
测温:具备快速生成测温任务功能,巡检内容包括全部测温巡检点。
表计抄录:具备快速生成表计抄录任务功能,巡检内容包括全部对应表计。

图27机器人自主巡检示意图
智能避障与安全防撞
激光雷达负责构建巡检环境局部地图,实时探测路径前方障碍物的位置、轮廓与距离;避障传感器作为补充,重点感知近距离盲区及透明、低反射率等特殊障碍物。二者数据经融合算法处理,形成统一的环境感知模型。
在巡检过程中,当系统检测到路径上存在障碍物且无法安全绕行时,立即触发停车逻辑,控制平台减速并平稳制动,同时记录障碍物位置与时间信息,进入等待状态。期间传感器持续监测障碍物状态,一旦判定障碍物被移除、路径恢复通畅,系统自动解除停车状态,沿原定巡检路线继续执行剩余任务。该机制有效避免了碰撞风险,实现了无人化值守场景下“遇障即停、障碍清除即恢复”的自主运行能力,大幅提升了巡检系统的连续作业能力与运行安全性。
机器人具备2.5米远的障碍物探测能力。在机器人运行过程中能够及时发现障碍物并做出相应动作。运行过程中,一旦发现前进方向2.5米内有障碍物即进行跟踪并发出警告,当障碍物进入0.5米范围内时则立即停车并告警,同时,配合结构上的柔性保护装置,以保障财产和人身安全。

图28机器人安全巡行示意图
智能充电功能
巡检任务结束时,机器人将自动驶向指定充电房/固定充电桩实现自动连接并实施充电。充电完成后,智能防爆机器人自动停止充电,待命或投入正常运行。整个充电过程完全实现自动化,无需人工干预。
1、机器人应具备自动返回充电桩充电,
2、自主充电方式采用视觉+激光雷达定位结合的方式。

图29自主充电示意图
其他功能
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序号 |
功能项 |
核心规格 |
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1 |
声光报警 |
障碍触发;1m处>80dB(A);黑暗10m可见 |
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2 |
遥控器控制 |
最高优先级;运动/速度/升降台三控;跳频加密;≥100m;冗余急停 |
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3 |
状态指示 |
绿(电源)/黄(低电≤20%常亮、≤10%快闪)/红(报警);白天可见 |
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4 |
急停功能 |
红色急停按钮;切断动力断电制动;安全锁定;状态上报 |
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5 |
智能示廓 |
蓝待机/绿工作/黄遇障快闪/红故障慢闪;亮度自适应;防爆防护 |
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6 |
充电保护 |
阈值自动切断;BMS硬件+软件双重保护;均衡充电;超温中止 |
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7 |
网络通讯 |
WiFi(2.4/5GHz)+4G/5G全网通;MQTT/HTTP/WebSocket;对接MES/DCS |
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8 |
语音播报 |
预置语音库+自定义(TTS/MP3/WAV);多触发方式;远程调音量 |
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9 |
双向语音 |
降噪拾音;覆盖5~10m;全双工延迟<300ms;加密传输 |
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10 |
智能散热 |
温感监测;分级调速;超温降载;二级阈值停机保护 |
场景智能检测与分析
表计识别
支持识别常见指针式表计(如压力表、温度表、压差表等)、常见数字表计(液晶表、数码表等)、指示灯、开关旋钮、压板、操作手柄等,无需手动设置仪表类型实现了机器人自动适配与识别,并利用机器人的自主移动提高表计识别率。
(1)多模态图像采集与智能预处理
机器人集成了高清可见光相机、热成像仪及自适应补光系统。当机器人通过3D激光SLAM导航到达预设巡检点时,其云台会自动调整俯仰和水平角度,并利用AI目标检测算法对视野中的仪表进行快速定位与锁定。随后,系统根据仪表的反光特性与现场光照条件,自动触发补光或切换至HDR成像模式,克服油污、水雾、逆光等干扰。采集到的图像会立即在机器人本体的边缘计算单元中进行预处理:包括去噪、对比度增强、透视校正和ROI裁剪。
(2)基于深度学习的双模态读数识别算法
系统使用改进的CRNN(卷积循环神经网络)结合CTC损失函数,直接对数字区域进行端到端的识别。该模型对断码、亮度不均、笔画缺失具有极强的鲁棒性,并能够区分小数点、负号和单位符号。对于数码管常见的频闪问题,机器人会自动调整相机曝光时间与LED刷新率同步,确保捕获到完整稳定的数字。两种模型均在防爆边缘计算盒中运行(算力可达10TOPS以上),单表识别时间小于100ms。
(3)识别结果的智能校验、报警与系统集成
AI识别出的原始读数并不会直接上报,而是经过一层智能校验与逻辑处理。系统内置了时间序列一致性校验:将当前读数与前N次的历史读数进行对比,若出现突跳(例如压力从1MPa瞬间跃升至10MPa),会触发二次确认机制——机器人原地重新拍摄并识别,排除运动模糊或镜面反光造成的误读。同时,利用同位置的红外热成像数据辅助判断仪表是否处于正常工作温度区间,交叉验证读数的可信度。
一旦读数超出预设的阈值(如“压力>1.2MPa”或“液位<10%”),机器人会立即执行三联动动作:1)发出本地声光报警(防爆型警灯);2)通过4G/5G或WiFi实时推送报警信息至远端监控平台(附带报警时刻的图像和识别结果);3)将异常数据记录到区块链或本地黑匣子,实现不可篡改的追溯。
当巡检过程中检测到表计数据超出预设阈值或出现异常波动时,机器人内置的实时预警模块将立即触发声光报警,同步向机器人管控平台发送异常数据与定位信息。管控平台通过可视化界面实时展示巡检结果数据,以醒目标识标注异常点位,并生成详细的预警报告。用户可通过管控平台便捷查看巡检全流程数据,支持CSV、Excel等多格式数据导出,为工业设备的智能运维与决策分析提供坚实的数据支持。


图30表计仪表识别与分析应
设备红外精准测温
红外热成像功能是通过检测物体表面的红外辐射来获取温度分布信息,帮助发现设备和设施的异常温度变化,从而预防故障和安全事故。在机器人巡检系统中,红外热成像功能可以用于设备、生产装置及周围环境的温度情况,提供更为精确和全面的巡检数据。
(1)硬件组成与精准成像
机器人搭载采用非制冷红外探测器的热成像仪,具备20℃至550℃,甚至更宽的测温范围,足以覆盖绝大多数工业设备的运行温区。其热成像分辨率可达640×512,能清晰呈现设备表面的细微温差。
在实际工作中,机器人首先通过3D激光SLAM技术自主导航至预设的巡检点。到达后,防爆云台会自动调整俯仰和水平角度,精准对准管道法兰、储罐液位等关键被测部位。先进的机器人还支持“光声热”多源数据融合,将高清可见光图像与热成像画面进行像素级对齐,并利用自动变焦功能,确保在不同距离下都能捕获清晰、对焦准确的红外图像,为后续的精确测温奠定数据基础。
(2)AI算法与多维补偿模型
硬件采集到的原始数据会受到环境温度、大气湿度、测量距离以及被测物体自身发射率等多种因素的干扰,因此必须依靠复杂的AI算法和多维补偿模型进行修正。
- AI目标识别与定位:系统首先运用深度学习算法,自动识别红外图像中的特定设备部件(如阀门、法兰),确保测温区域精确无误。
- 多维补偿计算:在测得目标区域的原始辐射温度后,系统会实时调用环境传感器数据,根据现场的环境温度、大气湿度、探测距离以及预设的物体表面发射率,对原始数据进行修正。
- 温度数据生成:经过上述补偿计算,系统最终输出一个准确、可靠的设备表面温度值,误差可控制在读数的±2%或±2℃以内。
(3)智能分析与预警联动
后台智能分析模块会实时接收温度数据,并与预设的“温度阈值”或设备的“历史运行温度曲线”进行动态比对。一旦发现设备温度异常升高或出现超温趋势,系统会立即启动预警联动机制。这包括在机器人本体发出本地声光报警,同时将报警信息、红外热图及可见光抓拍图片,通过4G/5G或WiFi网络实时推送至远端监控平台。
所有测温数据都会被打上时间、位置标签,存入数据库,并自动生成包含温度趋势分析的可视化报表。这种从“感知诊断预警处置”的闭环管理模式,实现了对设备热状态的预测性维护,将传统的事后抢修转变为事前预防,有效保障了高风险环境下的安全生产。

图31红外监测
基于运动物体检测的火焰识别方法,充分挖掘了火焰在连续视频序列中独特的动态行为。与仅依赖静态图像中亮度、色调等空间特征不同,火焰在燃烧过程中呈现出高频闪烁(通常为几赫兹至十几赫兹)、边缘不规则抖动、面积与形状持续变化以及整体飘移等显著的运动特征。利用背景差分法(即减背景法),系统首先建立并动态维护一个稳定的背景模型(可通过均值、中位数或混合高斯模型实现),然后将每一帧实时前景图像与该背景进行逐像素求差运算,并设定自适应阈值提取变化剧烈的区域。这种方法能够高效地分离出前景运动目标,尤其对火焰这类非刚性的、持续变化的运动体非常敏感,计算量低且适合嵌入式实时处理,为后续的火焰颜色、纹理等静态特征验证提供了精确的候选区域。
此外,背景差分法对于早期火灾中产生的烟雾同样具有良好的识别能力。烟雾在扩散过程中会缓慢改变背景像素的灰度值,其半透明、边缘模糊的运动特性同样会在连续帧间引起可检测的前景变化。通过结合自适应背景更新机制(如指数加权移动平均),系统能够避免将缓慢运动的烟雾误融入背景,从而在火焰尚未完全形成时,仅凭烟雾的微弱运动特征即可触发预警。这种“运动检测+多特征融合”的策略,实现了对起火点的早期发现与定位,特别适用于电力设备间等高风险场景,可将火灾响应时间从“明火阶段”提前至“阴燃或烟雾产生阶段”,极大提升了安全防控的时效性与可靠性。


图32火焰识别示意
开关状态识别
(1)高精度图像采集与智能预处理
轮式升降巡检机器人搭载高分辨率可见光相机与防爆云台,在自主导航到达预设巡检点后,云台自动调整角度、俯仰与变焦,确保开关设备位于画面中央。针对机房、配电房等场景中开关尺寸小、状态变化细微的特点,机器人的视觉系统会进行图像增强预处理,包括色彩校正、对比度提升、去噪与反光抑制,以克服光照变化、设备遮挡等环境干扰。
(2)基于深度学习的AI识别算法与状态判别
对于扳手式开关,采用YOLO系列目标检测模型定位开关位置与类型,随后通过判断目标框的垂直高度与水平长度比例关系,结合图像分割技术分离开关把手与底座,利用直线拟合算法拟合出开关把手的实际指向角度,从而判定开关处于“开”或“关”状态。对于旋钮式或把手式开关,则采用基于注意力机制的改进SSD算法,通过嵌入卷积块注意力模块(CBAM),从通道和空间维度提取有效特征,抑制背景干扰,实现对两相把手式开关的高精度识别。
(3)智能分析与预警联动
机器人将识别结果与预设的正常状态基准值进行实时比对,一旦检测到开关位置异常(如误操作导致开关未到位)、状态不匹配或突变,立即触发本地声光报警,并通过WiFi将报警信息、关联图像及识别结果推送至远程监控平台。所有识别数据均可自动生成巡检报表和趋势分析图表。同时,系统可结合历史识别记录进行设备运行状态的预测性分析,识别开关动作频率、卡滞趋势等隐患,推动安全管理从事后处置向事前预防升级,有效保障高危环境下的生产安全。


图33常见开关识别示意
局放监测
机器人上搭载的局部放电传感器用于在设备带电运行状态下非接触式地监测气体绝缘开关设备(GIS)、开关柜、电缆等电力设备内部的绝缘缺陷。局放传感器安装在机器人的本体上,通过视觉引导实现与检测点的精准定位和稳定接触,能够实时采集局部放电产生的电磁波信号和超声信号,并利用抗干扰技术和人工智能算法对环境噪音进行分离,准确识别放电幅值、频次及缺陷类型。

图34局放采集
环境监测
机器人配备多种传感器能够将所采集的视频和声音及结构化数据上传至本地监控后台,当通信网络故障时可将数据临时存储到机器人端,并在网络恢复后将数据上传到监控后台,确保数据不丢失。
在机器人系统软件后台中,气体传感器的数据带时间戳的原始值、状态位、处理后的值为数据存储、计算、校准,确保数据准确性,可以多种形式仪表盘、实时曲线、历史图表、地图可视化,直观展示,方便人员监控和回溯。可设置多级阈值告警、列表,主动发现问题,保障安全,提高响应速度,开放API接口、机器人控制指令、工单触发,数据驱动决策,实现自动化运维和智能响应。
(1)多种气体浓度检测
集成电化学或激光气体传感器,可检测O2、SF6、CO2等多种气体浓度。
(2)环境温湿度监测
实时监测巡检区域的环境温度与相对湿度。
(3)烟雾、粉尘监测(可配置)
检测环境中的烟雾浓度和PM2.5/PM10粉尘浓度。

图 35环境监测
智能抄表功能
(1)自动抄表
摄像头捕捉仪表图像,系统通过图像识别技术自动读取仪表数值。仪表类型包括旋钮类、断路器类、开关类、仪表类等,系统能够自动识别并记录数值。
读取到的仪表数据实时存储在本地数据库,确保数据安全性和可追溯性。

图36仪表识别计数表
(2)数据分析
系统对历史数据进行趋势分析,识别异常波动和潜在问题。通过对比历史数据和实时数据,系统能够提前预警可能出现的问题。
系统定期生成抄表报告,包括所有仪表的读数变化情况、异常分析和维护建议,报告格式直观,便于管理人员阅读和分析。
智能告警与闭环管理
(1)多级告警规则配置:支持用户自定义不同巡检项(如温度、气体浓度、仪表读数)的告警阈值,并可设置一般告警、严重告警等不同等级。
(2)告警信息多渠道推送:平台弹窗、语音播报、企业微信/短信通知等多渠道实时推送告警信息给相关责任人。
(3)告警处理流程闭环跟踪:系统记录告警的发现、确认、处置、复核全过程,形成闭环管理,支持对历史告警的查询与统计分析。

图37告警处理
智能管控平台
平台架构
平台技术架构
管理平台采用B/S微服务架构,支持Windows/国产化操作系统,明确服务器、工作站的最低硬件配置要求与软件运行环境。
采用模块化设计,拆分实时监控、任务管理、AI识别、告警管理、报表分析等核心功能模块,支持独立部署与灵活扩展。
国产化适配能力
管理平台适配国产化CPU、操作系统、数据库,满足企业国产化信创建设要求。同时支持国产化AI推理框架与算法模型部署,保障核心功能的国产化自主可控。
系统对接能力
系统基于Windows系统环境开发,具备综合看板管理、基础信息管理、巡检业务管理、实时预警管理、机器人管理、数据采集与分析和系统管理功能。
系统具备可扩展性,开放API接口,便于与其他管理系统对接,可接入其它业务系统并实现数据传输和系统联动,系统能够提供多种接口或工具,以便集成不同来源的工程信息,提供强大的数据采集和集成能力,工业标准支持OPC、BACNet、Modbus等协议;HTTP信息化接口支持WebAPI、WebService、XMPP等协议;物联网即时通讯协议支持MQTT等协议;数据库接口支持ODBC等标准。
核心业务功能
机器人列表
该界面是机器人控制系统界面是用户管理机器人的核心操作窗口,集中展示在线机器人数量、异常机器人数量、系统状态、今日巡检次数等全局信息,以及各机器人的详细信息,帮助用户直观掌握机器人的整体部署情况与个体运行状态,实现对多台机器人的高效管理与操作。如下图所示:

主要功能包括:
- 全局状态概览:展示在线机器人数量、异常机器人数量、系统运行状态(如正常)及今日巡检次数,让用户快速掌握系统整体运行概况。
- 机器人信息查看:每个机器人条目展示其状态、电量等详细信息,帮助用户实时了解个体机器人的运行情况。
- 机器人操作管理:针对多个机器人提供操作按钮,支持用户对机器人进行精细化的管理与控制操作(如切换机器人)。
- 系统状态监控:通过系统状态标识(如正常),实时反馈系统整体运行健康状态,让用户及时知晓系统层面的状态变化。
实时监控
该界面是机器人视觉监控与任务管理的核心操作窗口,集中展示机器人双摄像头(可见光+红外)实时画面、机器人状态信息等关键数据,帮助用户直观掌握机器人的视觉巡检情况与系统运行状态,实现对机器人视觉监控与任务执行的高效管理。如下图所示:

主要功能包括:
- 双摄像头视频监控:实时传输机器人可见光摄头和红外摄像头的画面,支持用户同时观察现场常规景象与环境热分布情况,全面掌握巡检区域状况。
- 巡检、环境、机器人、小车相关信息:实时显示传感器数据与机器人、小车、巡检相关数据,便于用户对机器人情况进行及时的调整与规划。
- 机器人状态管理:右侧面板展示机器人的状态信息。
- 实时报警记录:显示机器人设备及环境等异常,便于用户及时处理。
机器人控制
该界面是机器人远程操控与实时监控的核心操作窗口,集中展示机器人实时摄像头画面、运动控制按键、机器人状态信息等关键内容,支持用户远程对机器人进行精准运动操控、视角调整及状态监控,实现对机器人的灵活控制与信息的实时掌握。如下图所示:

详细功能操作如下图所示:

- 实时视频监控:展示机器人摄像头可见光的实时画面,便于用户直观观察机器人所处环境的现场情况。
- 机器人状态信息:左侧面板展示机器人状态等详情,实时掌握机器人的当前情况。
- ①⑦⑧视角与功能控制:支持对机器人摄像头视角(上下左右、对角移动)进行精细化控制以及聚焦、调焦等功能,满足不同场景下对机器人观察视角的需求,还提供重连、全屏、拍照、录像等功能。
- ②机器人运动控制:首先设置速度,提供方向控制按键,实现对机器人轨迹的灵活操控。
注:建议初次使用速度设置为0.01,确认机器人行进方向后,可再次调整速度。
- ③④多功能辅助工具:包括报警、黄灯、充电等功能。
- ⑤前往巡航点:首先选择任务点,其次点击“去巡航点”快捷按钮,即可操作机器人前往巡航点。
- ⑤自动巡检:首先选择任务方案,其次点击“一键巡检”快捷按钮,即可操作机器人进行自动巡检。
- ⑨调试工具面板:点击打开调试面板按钮,弹出抽屉界面,显示机器人的多种操作按钮,比如继续导航、终止导航、风扇等,如下图所示:

- ⑥任务设置:在右侧面板任务列表区域进行增删改,可对任务信息详细添加修改,具体字段信息如下图所示。

导航管理
该界面是导航管理的详细操作窗口,支持对小车进行建图、导航等操作,具体详细操作如下图。如下图所示:
①节点控制:
- IMU节点打开会有小车数据,若不打开没有小车数据;
- 电机节点不打开电机会锁住,由算法操作即导航失效,若软件由UDP调,则不会锁住;
- 雷达节点是开启雷达;
- 建图节点是开启建图;
- 定位节点是小车定位用的,一般在定点导航会打开;
- 导航节点是开启导航;
- 巡检节点是开启巡检。
②③建图定点功能:
- 1.在建图时打开IMU、电机、雷达节点,建完图后再打开定位、导航节点即可;
- 2.点击开始建图;
- 3.建完图后,一定需要定0点和充电点(充电点就让小车回到充电点,再定点;0点是在充电点的前1m处,直接点前进1m,再定0点)。
④导航功能:输入导航点编号,开始导航即可。
⑤智能充电:在0点发送指令可以回到充电点进行充电;若充电点已定点,就可以直接发送回到充电点。
任务方案
该界面是任务方案的详细配置窗口,支持对机器人设置相关任务方案,对任务方案核心参数进行编辑,满足任务方案动态调整与新增的需求。如下图所示:

详细功能操作如下图所示:
- ①查询筛选:提供任务方案编码、名称的搜索框及重置功能,支持用户快速筛选目标机器人及任务方案信息,提升查询效率。
- ②基础信息配置:可对机器人对应的任务方案进行管理,如编辑、查看任务列表、删除等关键操作,实现任务列表配置的灵活调整。
- ③新增任务方案:界面右上角点击新增任务方案按钮,方便快捷地设置机器人对应任务方案信息添加进来,进行统一管理。具体参数字段如下图任方案基本信息,选择任务列表,即可添加任务方案。

算法识别记录
该界面是机器人算法识别记录的集中管理窗口,以列表形式展示算法识别任务的关键信息,支持多维度筛选与数据导出,便于用户全面掌握算法识别的执行情况、结果与状态,为算法识别的分析与优化提供数据支撑。如下图所示:

详细功能操作如下图所示:

- 识别信息展示:展示机器人编码、任务编码、标题、识别类型、识别结果等详细信息,直观呈现每一条算法识别任务的执行情况与结果。
- ①多维度筛选查询:提供“任务编码”“识别类型”“识别状态”等筛选条件及“搜索”“重置”功能,支持用户精准定位目标算法识别记录,提升查询效率。
- ②操作与③数据导出:操作列提供“查看详情”功能,支持用户深入了解算法识别的具体信息;界面支持“导出Excel”,便于用户对识别记录进行离线分析与存档。
巡检记录
该界面是机器人巡检记录的集中管理窗口,以列表形式展示巡检的记录编码、机器人编码、状态、异常情况、时间进度等关键信息,支持多维度筛选与数据导出,便于用户全面掌握巡检任务的执行情况、状态与异常信息,为巡检分析与管理提供数据支撑。如下图所示:

详细功能操作如下图所示:

- 巡检信息展示:展示巡检记录编码、机器人编码、巡检方案编码、巡检状态(如已完成、已中断)、算法识别是否异常、环境数据是否异常、是否超时等详细信息,通过颜色标识(绿/红)直观呈现巡检状态与异常情况,帮助用户快速识别异常巡检任务。
- ①多维度筛选查询:提供“巡检方案编码”“展开其他筛选条件”等筛选功能及“搜索”“重置”按钮,支持用户精准定位目标巡检记录。
- ②操作与③数据导出:操作列提供“查看详情”“查看巡检报表”功能,若巡检记录有异常,可下载可见光/红外光视频去查看,支持用户深入了解巡检记录的过程,如下图所示;界面支持“导出Excel”,便于用户对巡检记录进行离线分析与存档。

数据分析
该界面是机器人多维度数据的一体化可视化统计窗口,整合了算法识别统计、自动巡检统计、环境数据统计三类数据的可视化展示,通过筛选按钮切换不同统计维度,直观呈现各类数据的分布特征与趋势,为算法优化、巡检管理、环境监控提供综合数据支撑。如下图所示:

主要功能包括:
- 多维度数据切换筛选:通过筛选按钮,可切换查看“算法识别统计”“自动巡检统计”“环境数据统计”三类数据,实现多场景数据的一体化管理。
- 分类可视化展示:算法识别统计以饼图展示多类算法识别数据的正常、异常占比;自动巡检统计以柱状图展示每日自动巡检的总数、成功数、异常数分布;环境数据统计以多系列柱状图展示环境参数(温度、湿度等)的最大/最小/平均值分布。
- 多粒度时间筛选:针对不同统计维度,支持对应时间筛选规则,满足不同时间粒度的分析需求。
- 直观化数据对比:通过颜色区分、图表类型适配(饼图/柱状图),清晰呈现各类数据的状态差异、趋势变化,便于快速定位薄弱环节与变化规律。
报警记录
该界面是机器人环境数据报警的集中管理窗口,以列表形式展示环境数据报警的关键信息,支持多类型报警切换、筛选查询与数据导出,便于用户实时掌握环境异常报警的发生情况、处理进度,实现对环境报警的高效管理与跟踪。如下图所示:

详细功能操作如下图所示:
- 报警信息详情展示:列表展示机器人编码、任务编码、报警类型、报警编码、报警信息、状态(已处理/未处理)、确认操作等详细信息,直观呈现每一条环境报警的触发原因、处理状态与时间节点。
- ①多类型报警切换与筛选:支持“机器人报警”“环境数据报警”“算法识别报警”标签页切换;通过“任务编码”进行筛选,快速定位目标报警信息。
- ②报警处理与③数据导出:提供“确认”操作按钮,可对未处理环境报警进行处理;支持“导出Excel”功能,便于环境报警数据的离线分析与存档。
环境阈值
该界面是机器人运行环境参数的阈值管理窗口,集中展示并配置各类环境指标的阈值,支持关键环境参数的阈值设定,是保障机器人在合规环境下稳定运行的核心配置界面。界面核心区域呈现“环境阈值配置”模块,包含温度、湿度等环境参数对应输入项,便于用户直观查看与调整当前阈值设置,最后点击右上角“保存”即可。如下图所示。

方案价值
1. 全面提升作业安全,降低人员风险
机器人替代人工进入高压、强电磁、高空及狭窄间隔等危险区域作业,从根本上消除触电、电弧灼伤、高空坠落等安全隐患;同时具备全天候作业能力,可在雷雨、夜间、严寒等恶劣环境下稳定执行巡检任务,有效兜底高危场景的安全管理需求。
2. 消除巡检盲区,显著提升缺陷检出率
搭载升降机构(0.5~1.8m可调)与360°双光谱云台,可近距离观测高空套管、设备背部等人工难以抵达的点位;结合AI视觉识别与红外测温算法,对设备微小裂纹、局部发热、开关误位等隐蔽缺陷实现精准捕捉,有效降低高空及复杂区域的漏检误检率。
3. 大幅提高运维效率,实现全天候不间断值守
机器人单次全覆盖巡检时间远低于人工耗时(中等规模变电站人工需3~4小时),支持每日多次例行巡检及夜间、应急专项巡检,弥补两次人工巡检间的监测空白;自主导航、自动充电、遇障自恢复等功能保障了连续作业能力,使运维响应速度从“小时级”提升至“分钟级”。
4. 推动数据资产化与运维管理数字化转型
系统自动采集、结构化存储所有巡检数据(图像、测温、气体浓度、局放等),生成标准化报表与趋势分析曲线,替代传统人工纸质记录;开放API接口可对接第三方系统,实现告警工单闭环管理、设备状态预测性维护及运维责任全程追溯,为变电站无人值守、少人值守转型提供核心数据引擎。
项目实施流程

图68项目实施流程
第一阶段:前期准备与设计
通过详细的现场勘查,包括测量现场环境、确定巡检关键点、选择机器人型号与传感器配置等,明确核心需求与痛点,并据此完成系统的技术方案设计。
第二阶段:采购与生产
根据审定好的技术规格,进行机器人本体、充电桩、服务器等硬件设备的采购与生产,并同步进行监控平台软件的开发与配置。且设备质量在出厂前均会进行测试验证。
第三阶段:现场安装与调试
依据设计图纸,完成监测系统、供电网络、通信设施的基础施工,并将机器人安装就位。随后进行系统联调,确保系统稳定运行。
第四阶段:试运行与验收
安排机器人与人工巡检并行,以实际运行效果验证系统的稳定性、可靠性和报警准确性,并对企业运维团队进行全面操作培训。根据试运行反馈进行最后优化后,进行最终验收。




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