一、 巡檢機器人行業(yè)背景

國家出臺了一系列支持配電室智能化管理的政策，對項目配電室的建設(shè)和運行管理也提出了更高的要求，國家出臺的相關(guān)規(guī)范文件主要有以下這些：

1、《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動實施方案（2024~2027年）》（2024年8月發(fā)布 ）

方案明確提出要重點推進(jìn)建設(shè)一批滿足新型主體接入的項目，創(chuàng)新探索一批分布式智能電網(wǎng)項目。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，將從“無源”單向輻射網(wǎng)絡(luò)向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，從單一供配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲資源高效配置平臺轉(zhuǎn)變。

針對配電網(wǎng)的應(yīng)用場景提出智能巡檢機器人可以實時監(jiān)測配電設(shè)備的運行狀態(tài)，捕捉設(shè)備指示燈、儀表、溫度、濕度、震動等多維度數(shù)據(jù)，幫助運維人員提前發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)備故障或隱患。

2、《關(guān)于鼓勵推廣高壓工業(yè)用戶配電室進(jìn)行智能化改造及運維的指導(dǎo)意見》（2022年4月發(fā)布 ）

為進(jìn)一步提升城鎮(zhèn)精細(xì)化管理水平，保障供用電安全，文件鼓勵推廣高壓工業(yè)用戶配電室進(jìn)行智能化改造，包括增加智能巡檢機器人等智能化設(shè)備，以提升配電室的安全性和運維效率。

文件提出在用戶現(xiàn)有配電室的設(shè)備基礎(chǔ)上增加部分采集及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻監(jiān)控裝置等，構(gòu)建智能用電平臺。通過智能化改造，配電室將實現(xiàn)“無人值班、少人值守”的運維模式，大大減少人工數(shù)量，降低企業(yè)運營成本，解決當(dāng)前高壓配電室運維人員缺失、技術(shù)能力不足等問題。

3、《巡檢機器人安全要求》（GB/T 44253-2024）（2024年7月發(fā)布、2025年2月實施）

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了巡檢機器人的風(fēng)險評估、安全要求、驗證與確認(rèn)和使用資料等方面的內(nèi)容，為巡檢機器人在配電室等工業(yè)場景的應(yīng)用提供了詳細(xì)的安全規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)設(shè)備運維特定場景的巡檢機器人，如電力電網(wǎng)、軌道交通、石油化工和海洋等領(lǐng)域，為配電室支持加巡檢機器人提供了重要的安全依據(jù)。

二、巡檢機器人系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

巡檢機器人系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是通過智能化、自動化技術(shù)提升配電房巡檢的效率、安全性和可靠性：

l 提升巡檢效率。實現(xiàn)24*7全天候自動化巡檢，減少人工巡檢的頻率和耗時。通過自主導(dǎo)航和路徑規(guī)劃，快速覆蓋配電房內(nèi)所有關(guān)鍵設(shè)備。

l 提高巡檢精度。利用高精度傳感器（如紅外熱成像、超聲波等）和AI算法，精準(zhǔn)檢測設(shè)備狀態(tài)（如溫度、濕度、電壓等）。減少人為誤差，確保數(shù)據(jù)采集和分析的準(zhǔn)確性。

l 增強安全性。在高壓、高危環(huán)境中替代人工巡檢，降低人員安全風(fēng)險。實時監(jiān)測潛在故障（如過熱、漏電等），提前預(yù)警，避免事故發(fā)生。

l 實現(xiàn)智能化管理。通過AI和大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能診斷和預(yù)測性維護(hù)。自動生成巡檢報告，提供數(shù)據(jù)支持，優(yōu)化運維決策。

l 降低運維成本。減少人工巡檢的人力成本和時間成本。通過早期故障預(yù)警，避免設(shè)備損壞和停機損失，降低維修費用。

l 支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與協(xié)作。提供遠(yuǎn)程實時監(jiān)控功能，運維人員可通過平臺查看巡檢數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。支持多機器人協(xié)同工作，提升復(fù)雜環(huán)境下的巡檢能力。

l 提升數(shù)據(jù)價值。通過長期數(shù)據(jù)積累和分析，優(yōu)化配電房運行策略，提升設(shè)備使用壽命和能效。為配電房的智能化升級和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

三、巡檢機器人系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)

巡檢機器人系統(tǒng)管理系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

感知層：通過機器人配合分布式環(huán)境檢測設(shè)備，完成對現(xiàn)場設(shè)備運行及環(huán)境狀態(tài)的采集；

通信層：主要作用是完成對來自現(xiàn)場檢測設(shè)備狀態(tài)參數(shù)及工作參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至上層信息管理層；或者是將來自上層信息管理層的遠(yuǎn)程控制指令傳輸至各現(xiàn)場控制設(shè)備或者控制節(jié)點；

應(yīng)用層：對感知層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、存儲和展示（圖形化顯示）。對數(shù)據(jù)信息的存儲、查詢，以及根據(jù)數(shù)據(jù)信息做出超限報警、遠(yuǎn)程控制指令的下達(dá)，完成對設(shè)備的運行狀態(tài)和工作參數(shù)的實時監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。

四、巡檢機器人系統(tǒng)后臺

4.1.本地監(jiān)控后臺

本地監(jiān)控后臺作為巡檢機器人系統(tǒng)的中心，主要由實時監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊、報表系統(tǒng)、地圖編輯模塊、任務(wù)管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊和系統(tǒng)集成模塊等組成；除了能控制機器人執(zhí)行相關(guān)巡邏任務(wù)外，還應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、儲存、統(tǒng)計、檢索、報表、智能分析等多種功能。

4.2.遠(yuǎn)程集控后臺

遠(yuǎn)程集控平臺除了具備本地監(jiān)控后臺的具體功能外，最重要的一點是能管理多個本地監(jiān)控后臺；同時對多個AI巡檢機器人進(jìn)行控制及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對配電房進(jìn)行更高層次的綜合控制和管理。遠(yuǎn)程集控后臺實現(xiàn)了集中模式下的全部功能特點，可控制其他巡檢機器人做相應(yīng)的動作和功能。

五、系統(tǒng)主要功能

5.1. 視頻識別

AI巡檢機器人視頻識別是核心功能之一，通過機器人自身攜帶的可見光攝像機，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過自主開發(fā)的高精度圖像識別算法，對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，識別視頻內(nèi)容。目前，視頻識別功能能夠準(zhǔn)確識別室內(nèi)的儀表、壓板、開關(guān)、指示燈、設(shè)備外觀等多種表計，并能進(jìn)行表計自動讀數(shù)，從而全面掌握站內(nèi)電力設(shè)備及環(huán)境的狀態(tài)信息。

5.2. 紅外測溫

AI巡檢機器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對室內(nèi)電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而診斷出致熱型設(shè)備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應(yīng)報警。紅外測溫功能包括紅外普測、精確測溫、遙控測溫和測溫預(yù)警等。

巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后會自動生成任務(wù)報表，實現(xiàn)對配電房設(shè)備及環(huán)境溫度的高密度、高顆粒度檢測與多維度分析管理。

5.3. 環(huán)境檢測

AI巡檢機器人自身攜帶的環(huán)境監(jiān)測模塊，具備監(jiān)測環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息。機器人實時采集的環(huán)境信息及時傳輸?shù)娇刂浦行?，為操控人員提供現(xiàn)場環(huán)境信息，當(dāng)監(jiān)測到有害氣體超標(biāo)時，系統(tǒng)將進(jìn)行報警，以提示運維人員及時處理。

機器人系統(tǒng)可聯(lián)合多種環(huán)境監(jiān)測設(shè)備對現(xiàn)場環(huán)境狀態(tài)信息進(jìn)行全方位的檢測匯總和統(tǒng)一分析，并可據(jù)環(huán)境和設(shè)備異常出現(xiàn)的頻率高低，智慧化的劃定需重點關(guān)注的區(qū)域，有效的輔助配網(wǎng)運維決策。

5.4. 音頻采集

AI巡檢機器人本體搭載高靈敏度的拾音器，并隨云臺一同轉(zhuǎn)動，定向采集電力設(shè)備的音頻信息。機器人采用國際領(lǐng)先的音頻降噪算法和聲音識別技術(shù)，減輕環(huán)境噪音干擾，增強音頻信息識別的準(zhǔn)確性和可靠性。

5.5. 局放監(jiān)測（選配）

AI巡檢機器人內(nèi)部搭載局放監(jiān)測傳感器用于地電波（TEV）和超聲波（AE）的檢測。當(dāng)檢測到開關(guān)柜等設(shè)備內(nèi)局部放電處于異常狀態(tài)時，能立即觸發(fā)報警。利用局放檢測設(shè)備，能實時對開關(guān)柜等設(shè)備進(jìn)行檢測。局放檢測設(shè)備數(shù)據(jù)模塊及控制后臺具備局放數(shù)據(jù)自動繪圖、自主識別和診斷的能力，在局放出現(xiàn)異常情況下可以實時報警、應(yīng)急模式巡檢及系統(tǒng)聯(lián)動功能，同時管理后臺能夠?qū)吸c檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史分析，并進(jìn)行歸檔和診斷等處理。

5.6. 雙向語音

AI巡檢機器人的雙向語音功能指的是對講和廣播功能。對講是指站內(nèi)工作人員能夠在巡檢機器人管理后臺和機器人之間進(jìn)行對講，本功能的實現(xiàn)是通過開啟巡檢機器人管理后臺的語音對講，同時前方工作人員需打開機器人的語音按鈕。廣播則可用于管理后臺對現(xiàn)場工作遠(yuǎn)程指揮或緊急情況下要求快速撤離等。

5.7. 任務(wù)管理

在監(jiān)控平臺中，將任務(wù)管理分成全面巡檢、例行巡檢、專項巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點以及任務(wù)展示等模塊，每個大模塊又拆分為不同的小模塊，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務(wù)。在任務(wù)系統(tǒng)中既可以手動進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行也可按照日程進(jìn)行任務(wù)分配執(zhí)行實現(xiàn)自動巡檢功能。

AI巡檢機器人的自動巡檢功能使其能夠自主完成室內(nèi)的巡檢工作，具有高度自動化和智能化的特征，從而代替人工巡檢。自動巡檢的模式主要有：定時巡檢、例行巡檢、特殊巡檢、單次巡檢及人工控制巡檢等，各種模式支持互相切換。機器人能夠按照事先設(shè)定的巡檢模式完成任務(wù)，按照既定的規(guī)則完成表計讀數(shù)、電力設(shè)備溫度測量及環(huán)境監(jiān)測等巡檢活動。

5.8. 數(shù)據(jù)分析

監(jiān)控平臺具備對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存、分析、統(tǒng)計、檢索的功能。監(jiān)控平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的整理與排序，支持 word報表導(dǎo)出保存。運維人員可根據(jù)任務(wù)或監(jiān)控點在監(jiān)控平臺內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，快速查看監(jiān)控數(shù)據(jù)。

5.9. 報表輸出

AI巡檢機器人在執(zhí)行完一個任務(wù)之后都會自動生成報表，運維人員可以在監(jiān)控平臺根據(jù)時間、巡檢類型、任務(wù)名稱等進(jìn)行檢索并查看報表。運維人員可根據(jù)需求檢索，查看，導(dǎo)出各類表報，包括巡檢任務(wù)報表、數(shù)據(jù)報表、報警記錄報表、環(huán)境信息報表等。

5.10. 預(yù)警與聯(lián)動

AI巡檢機器人在巡檢過程中，通過數(shù)值分析、閾值對比、趨勢分析等相關(guān)技術(shù)，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動預(yù)警。預(yù)警信息通過界面告警或聲光告警的方式呈現(xiàn)，及時提醒運維人員注意。

當(dāng)后臺分析數(shù)據(jù)顯示為異常時，后臺監(jiān)控軟件界面會出現(xiàn)告警信息列表，運維人員通過操作滾動顯示告警信息。

當(dāng)系統(tǒng)存在告警信息時，系統(tǒng)通過巡檢機器人告警音頻及燈光閃爍，提醒運維人員注意。

5.11. 機器人自檢

AI巡檢機器人作為巡檢系統(tǒng)的主體，搭載主要的檢測設(shè)備在前端采集各類數(shù)據(jù)信息。為了保證機器人日常工作的開展，機器人在啟動巡檢前均會進(jìn)行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機、電機、云臺、內(nèi)部存儲以及各種傳感器等， 若發(fā)現(xiàn)部件異常，則給出異常狀態(tài)指示，并將系統(tǒng)異常信息上傳至監(jiān)控后臺，方便運維人員及時發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時間，提高解決故障的效率。

5.12. 權(quán)限管理

管理員賬號可對其他賬號進(jìn)行統(tǒng)一管理。支持針對不同操作人員創(chuàng)建不同的角色以及賬號。

不同的賬號系統(tǒng)支持設(shè)置不同權(quán)限，確保每個操作人員只能在其被授權(quán)的范圍內(nèi)進(jìn)行操作，從而保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性與操作的規(guī)范性，全面提升管理效率與精準(zhǔn)度。

審核編輯 黃宇