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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 變電站巡檢機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該裝置通過(guò)其攜帶的M7500紅外熱像儀、可見光或紅外線攝像頭等設(shè)備，可以代替工作人員全天候?qū)κ覂?nèi)外高壓變電設(shè)備進(jìn)行巡檢，在線分析軟件可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電氣問(wèn)題，如：發(fā)熱、異物、損傷和漏油等。
- 詳細(xì)介紹：
- 巡檢機(jī)器人攜帶了可見光攝像儀、紅外熱像儀、拾音器、超聲波等傳感器，采用磁軌跡導(dǎo)航，可按最優(yōu)路徑規(guī)劃對(duì)室外高壓設(shè)備進(jìn)行自主或遙控巡視。通過(guò)機(jī)器視覺、紅外測(cè)溫、聲音檢測(cè)等方法，巡檢機(jī)器人能采集到設(shè)備的紅外熱圖、圖像和音頻等信息，并自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的熱缺陷、外觀異常、開關(guān)或刀閘的位置、儀表讀數(shù)、油位計(jì)位置等，生成統(tǒng)一規(guī)范的告警事項(xiàng)和巡檢報(bào)告，向運(yùn)行人員發(fā)出告警信息，并為設(shè)備狀態(tài)檢修提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 在無(wú)人值守、少人值守變電站或智能變電站，尤其在高原、低氧、高寒等地理?xiàng)l件或惡劣天氣條件下，巡檢機(jī)器人可代替或輔助人工完成變電站設(shè)備的巡檢作業(yè)。當(dāng)完成巡視任務(wù)后，機(jī)器人便返回充電室自動(dòng)充電。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：針對(duì)變電站的巡檢工作設(shè)計(jì)，主要用于檢測(cè)室內(nèi)外變電設(shè)備的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)變電站巡檢工作的自動(dòng)化、無(wú)人化。 基本思路：該裝置采用紅外熱像儀測(cè)溫技術(shù)、DGPS移動(dòng)定位和循跡技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸及通信等技術(shù)，可以高效完成變電站設(shè)備的巡檢工作，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)。 創(chuàng)新點(diǎn)：1. 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測(cè)和遠(yuǎn)距離遙控。2. 采用紅外熱像儀、可見光或紅外線攝像頭等檢測(cè)裝置，以自主巡檢或遙控的方式，代替工作人員對(duì)室內(nèi)外變壓設(shè)備進(jìn)行巡檢。3.采用微機(jī)和單片機(jī)協(xié)處理方式。 技術(shù)關(guān)鍵：完成對(duì)變電設(shè)備的自動(dòng)化檢測(cè)并進(jìn)行預(yù)警。在變電站巡檢工作中，需要完成對(duì)設(shè)備接頭等部位的溫度檢測(cè)以判斷設(shè)備是否工作正常，如若異常立即報(bào)警。 主要技術(shù)指標(biāo)：1. 每次可連續(xù)巡視兩千米距離。2. 每次可監(jiān)測(cè)20個(gè)左右的變電設(shè)備。3. 能以每秒0.1～1.2米的速度對(duì)變電站進(jìn)行巡檢。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品通過(guò)其攜帶的M7500紅外熱像儀、可見光或紅外線攝像頭等設(shè)備，可以代替工作人員全天候?qū)κ覂?nèi)外高壓設(shè)備進(jìn)行巡檢，在線分析軟件可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的內(nèi)部熱缺陷、外部機(jī)械或電氣問(wèn)題，如：異物、損傷、發(fā)熱和漏油等。 巡檢時(shí)，在線式紅外成像儀M7500直接將設(shè)備的紅外信息經(jīng)無(wú)線局域網(wǎng)傳輸至基站計(jì)算機(jī)，Mikron space R/T在線分析軟件分析掃描區(qū)域內(nèi)的最高溫度并在屏幕上實(shí)時(shí)顯示出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值，便觸發(fā)報(bào)警軟件，將告警信息發(fā)送至PLC或SCADA系統(tǒng)并通過(guò)USB口傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)便采取相應(yīng)的動(dòng)作予以處理，如通過(guò)無(wú)線通訊模塊控制車體停止前進(jìn)、將攝像頭對(duì)準(zhǔn)可能發(fā)生故障的變電設(shè)備等。這時(shí)，工作人員便可根據(jù)接收到的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息和視頻等采取相應(yīng)的措施，預(yù)防事故的發(fā)生。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在洛陽(yáng)理工學(xué)院第三屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中榮獲二等獎(jiǎng) 在河南省第九屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中榮獲一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 有償技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 變電站巡檢機(jī)器人主要應(yīng)用于室內(nèi)外變電站的巡視檢查工作，可發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備的熱缺陷、機(jī)械或電氣問(wèn)題，同時(shí)，該系統(tǒng)還可為巡檢人員提供電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的有關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)安全隱患立即報(bào)警，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2003年末，全國(guó)110KV以下、35KV以上的終端變電站有18000余座，其中近一半未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且，35KV以下的各類配電站數(shù)量眾多,其自動(dòng)化率還較低。由此可見，變電站巡檢設(shè)備的市場(chǎng)空間巨大。 該作品與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，操作簡(jiǎn)單，智能化程度高，具有良好的普及性，擁有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外此類產(chǎn)品售價(jià)均在50萬(wàn)元人民幣以上，本作品具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。如果該作品能夠投入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，將具有很大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
同類課題研究水平概述
- 變電站是輸電網(wǎng)的樞紐，變電站設(shè)備巡檢工作在保證變電站正常生產(chǎn)、安全運(yùn)行方面占有極其重要的地位。 受巡檢工作的復(fù)雜性和技術(shù)手段的限制，國(guó)內(nèi)外變電站在進(jìn)行設(shè)備巡檢時(shí)普遍采用人工巡視、手工記錄的作業(yè)模式。人工巡檢模式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、檢測(cè)質(zhì)量分散、管理成本高等明顯不足；而且，人工檢測(cè)的數(shù)據(jù)也無(wú)法準(zhǔn)確、及時(shí)地接入管理信息系統(tǒng)，使信息化管理不能到達(dá)第一作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，影響了變電站的自動(dòng)化和智能化水平。隨著機(jī)器人技術(shù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展，采用室外移動(dòng)式機(jī)器人代替人工進(jìn)行設(shè)備巡檢已成為可能。巡檢機(jī)器人屬于電力特種機(jī)器人研究范疇，它集機(jī)電一體化、多傳感器融合、導(dǎo)航定位、路徑規(guī)劃、機(jī)器視覺、智能控制，以及無(wú)線傳輸、電磁兼容等技術(shù)于一體。 未來(lái)，巡檢機(jī)器人的研究目標(biāo)是提高智能化水平、運(yùn)動(dòng)靈活性，完善高精度和配置簡(jiǎn)便的導(dǎo)航方式。
