1、行業(yè)背景
核電站的升壓站需要日常維護(hù)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(guān)鍵設(shè)備需要專人24小時(shí)值班巡檢、人員安全健康、數(shù)據(jù)的智能化分析和預(yù)警等等,使電力運(yùn)維人員工作更加繁瑣重復(fù)。
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(shè)備數(shù)量繁多、巡檢內(nèi)容要求準(zhǔn)確,人員巡檢難以長(zhǎng)期按照實(shí)際巡檢巡查的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行全面運(yùn)維覆蓋。另外一方面就是缺少提前預(yù)測(cè),只有在異常發(fā)生后,業(yè)務(wù)人員才能“事后響應(yīng)”,從而部分釀成事故。最后就是缺乏統(tǒng)一調(diào)度,電站巡檢多依賴人工定時(shí)檢查與駐點(diǎn)值守,然而人工巡檢難以收集全面有效數(shù)據(jù),諸如設(shè)備溫度、匯控柜指示燈、設(shè)備壓力表與電流表數(shù)值、開關(guān)狀態(tài)等情況,若無法及時(shí)察覺并處理異常,易引發(fā)更大問題,造成較大經(jīng)濟(jì)損失。
2、機(jī)器人解決方案
2.1智能巡檢系統(tǒng)概述
整個(gè)智能巡檢系統(tǒng)主要由機(jī)器人本體、充電系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)、巡檢平臺(tái)軟件系統(tǒng)構(gòu)成。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)依項(xiàng)目場(chǎng)地實(shí)際情況設(shè)計(jì)安裝,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目場(chǎng)地待巡檢對(duì)象的全面覆蓋,機(jī)器人接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行巡檢。機(jī)器人本體搭載的高清可見光攝像機(jī)、紅外熱成像儀、環(huán)境及氣體傳感器(選配)對(duì)待巡檢對(duì)象進(jìn)行數(shù)字表讀數(shù)記錄、指示燈狀態(tài)、位置狀態(tài)識(shí)別、溫濕度檢測(cè)、以及機(jī)器人所處位置的局部環(huán)境監(jiān)測(cè)。軟件系統(tǒng)全部運(yùn)行于機(jī)器人內(nèi)置的高性能服務(wù)器上,采用模塊化分層設(shè)計(jì),架構(gòu)清晰外部接口齊備。機(jī)器人本體涵蓋了本體的運(yùn)動(dòng)控制、各傳感器的接入與數(shù)據(jù)采集;設(shè)置在后臺(tái)控制室的服務(wù)器負(fù)責(zé)機(jī)器人狀態(tài)監(jiān)控、任務(wù)調(diào)度、圖像識(shí)別、巡檢數(shù)據(jù)的匯總、計(jì)算、分析、告警判斷等業(yè)務(wù)邏輯處理;客戶端采用B/S架構(gòu),實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)統(tǒng)一的用戶交互,同時(shí)提供接口可與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為機(jī)器人提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境用于數(shù)據(jù)傳輸,充電樁為機(jī)器人提供自主充電設(shè)備。
2.2四足巡檢機(jī)器人
旗晟四足巡檢機(jī)器人通過高度智能的機(jī)器人技術(shù)和圖像識(shí)別等技術(shù),代替人工完成特殊環(huán)境下設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)診斷,實(shí)現(xiàn)設(shè)備區(qū)域全覆蓋巡視,具有巡檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)、圖像識(shí)別等多種功能。主要應(yīng)用于各類環(huán)境中,利用自身攜帶的雙目云臺(tái)相機(jī)、供電單元、行走底盤、定位導(dǎo)航各單元組成,輔助人工甚至替代人工對(duì)設(shè)備和當(dāng)前環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。有效的減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,避免因人員疏忽、漏檢等帶來的損失,同時(shí)降低由生產(chǎn)運(yùn)行人員整體素質(zhì)差異而導(dǎo)致的安全生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)器人在發(fā)生異常時(shí),能夠快速預(yù)警,為事故處理提供初步初步參考,有效的保障機(jī)房環(huán)境情況,提升工作效率跟質(zhì)量。
2.2四足巡檢機(jī)器人功能
2.2.1智能巡檢能力
四足巡檢機(jī)器人具備定時(shí)、定點(diǎn)、指定任務(wù)臨時(shí)、遙控等多種巡檢方式。常用的定點(diǎn)巡檢,設(shè)定好路徑與目標(biāo)點(diǎn)后,可自動(dòng)勻速巡檢,啟動(dòng)后無需人為操作,每到一處自動(dòng)停車探測(cè),按路徑前往下一點(diǎn),完成巡檢作業(yè),并自動(dòng)記錄保存采集數(shù)據(jù)。其巡檢任務(wù)模式涵蓋全面巡檢、表計(jì)讀數(shù)、紅外測(cè)溫、注油設(shè)備油位、開關(guān)分合位置等作業(yè)。
2.2.2檢測(cè)功能功能
四足巡檢機(jī)器人具有可見光攝像機(jī)、紅外熱成像儀和拾音器等檢測(cè)設(shè)備,并能將所采集的視頻和聲音上傳至監(jiān)控后臺(tái)。標(biāo)配可見光攝像機(jī)、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(cè)設(shè)備。
2.2.3測(cè)溫功能
變電站設(shè)備易超高溫運(yùn)行,為防事故,智能四足巡檢機(jī)器人需具備溫度采集功能。它可隨時(shí)通過車載紅外熱像儀,對(duì)變電站內(nèi)指定或全部運(yùn)行設(shè)備接頭溫度進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)檢測(cè)到設(shè)備溫度超設(shè)定值,機(jī)器人自動(dòng)報(bào)警,方便工作人員實(shí)地查看并處理。四足巡檢機(jī)器人移動(dòng)靈活,溫度采集可覆蓋站內(nèi)相關(guān)設(shè)備,能測(cè)量低檔測(cè)溫設(shè)備測(cè)不到的點(diǎn)。
2.2.4機(jī)器視覺識(shí)別功能
對(duì)有讀數(shù)的表盤進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取或者對(duì)于開關(guān)的位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)(例:注油設(shè)備油位表,開關(guān)分合位置)、自動(dòng)記錄和判斷,并提出報(bào)警。
2.2.5雙向語音對(duì)講功能
機(jī)器人自身配備拾音及音響設(shè)備,并且遠(yuǎn)程集控后臺(tái)也安裝麥克風(fēng)及音響設(shè)備,通過變電站無線網(wǎng)絡(luò)及國家電網(wǎng)的專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)廠站智能四足巡檢機(jī)器人和運(yùn)維站遠(yuǎn)程集控后臺(tái)完成遠(yuǎn)程語音對(duì)講。
2.2.6報(bào)警功能
機(jī)器人的高清攝像頭可識(shí)別變電站各類GIS儀表讀數(shù),一旦讀數(shù)超出正常范圍,機(jī)器人便發(fā)出聲光提示,并將報(bào)警信息上傳至服務(wù)器,且人工操作模式下可對(duì)該報(bào)警進(jìn)行退出或恢復(fù)操作。同時(shí),主控室工作人員能設(shè)定其高溫報(bào)警極限值,當(dāng)機(jī)器人工作中檢測(cè)到某點(diǎn)溫度超限,會(huì)立即進(jìn)行聲、光及語音報(bào)警,防止事故危及生命,相關(guān)信息還會(huì)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)事故處理提供依據(jù),報(bào)警內(nèi)容涵蓋區(qū)域絕對(duì)溫度和三相相對(duì)溫度測(cè)溫時(shí)超過極限值的情況。
2.2.7報(bào)表功能
檢機(jī)器人作業(yè)時(shí),通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳圖像、視頻信息,自動(dòng)記錄拍攝地點(diǎn)與時(shí)間。其管理軟件支持報(bào)表生成和日志記錄,工作人員可依不同關(guān)鍵字段生成報(bào)表,以多樣形式和分析方式助力判斷設(shè)備運(yùn)行與預(yù)測(cè)性能。結(jié)合變電站實(shí)際,巡檢含可見光與紅外視頻巡檢、表計(jì)讀數(shù)等,能自動(dòng)識(shí)別溫度并報(bào)警,分析設(shè)備歷史溫度。分析內(nèi)容涉及溫度趨勢(shì)、同類設(shè)備溫度對(duì)比等,為設(shè)備檢修和狀態(tài)評(píng)估提供決策,實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析診斷。
3、四足巡檢機(jī)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(fù)載(站立) | 最大120kg |
負(fù)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(tái)階 |
工作溫度 | -20℃~55℃ |
爬坡角度 | >45° |
奔跑速度 | >6m/s(可調(diào)) |
跳躍寬度 | 0.5~1.2m |
最大跳躍距離 | >1.6m |
防護(hù)等級(jí) | IP67 |
傳感傳感器 | 3D激光雷達(dá)×1+深度攝像頭×1+光學(xué)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(jī)器人可以適用于電力行業(yè)中的開關(guān)室、配電間、升壓站、機(jī)房、繼保室、匯集站等場(chǎng)景
升壓站智能運(yùn)維巡檢機(jī)器人的出現(xiàn),為核電站升壓站運(yùn)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(shí)現(xiàn)設(shè)備的全面監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)預(yù)警,再到憑借可靠的參數(shù)性能適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境,它的每一個(gè)特性都彰顯著技術(shù)的魅力與價(jià)值。我們有理由期待,在智能巡檢機(jī)器人的助力下,核電站升壓站的運(yùn)維工作將更加安全、高效,為國家能源供應(yīng)的穩(wěn)定貢獻(xiàn)力量。