本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)，更確切地說是一種變電站巡檢系統(tǒng)。
背景技術：
隨著我國社會的快速發(fā)展，無人值班變電站逐漸增多，之前管理變電站的值班人員成為多個變電站的管理人員，由于管理人員需要管理的變電站較多，故而難以按照傳統(tǒng)方式進行重點設備逐一巡查，然而由于變電站的重要設備也要需要及時巡查才能有效的保證變電站的使用安全性，故而為了提高巡查變電站重點設備的質量，保證變電站的使用安全，急需研發(fā)一種巡檢裝置。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的提供一種變電站巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構簡單，有效提高變電站重點設備巡查質量且能夠有效提高巡檢效率的電站巡檢系統(tǒng)。
本發(fā)明采用以下技術方案：
一種變電站巡檢系統(tǒng)，包括紅外檢測系統(tǒng)，且所述紅外檢測系統(tǒng)對變壓器、互感器設備本體以及開關觸頭、母線連接頭的溫度進行實時采集和監(jiān)控，并采用溫升分析、同類或三相設備溫升對比、歷史趨勢分析等手段，對設備溫度數(shù)據進行智能分析和診斷，實現(xiàn)對設備故障的判別和自動報警；
巡檢機器人，其通過模式識別控制紅外檢測系統(tǒng)，首先識別出需要進行溫度檢測的設備，再進行最高溫度的檢測。
所述巡檢機器人包括：機器人本體控制系統(tǒng)、信息采集及處理系統(tǒng)、導航系統(tǒng)；
機器人本體控制系統(tǒng)包括云臺角度控制、檢測設備控制、傳輸控制、機器人運動控制、停障控制、機器人電源管理和儲電控制；
導航系統(tǒng)，其利用傳感器確定機器人在變電站中的精確位置，識別出道路區(qū)域和障礙物區(qū)域，并規(guī)劃出到達目標的合適路徑；
信息采集及處理系統(tǒng)，其讀取各種儀表的數(shù)據、斷路器和隔離開關的分合狀態(tài)、紅外測溫、設備運行噪聲的采集，并對各種數(shù)據進行分析；
所述巡檢機器人還包括自主充電系統(tǒng)，該自主充電系統(tǒng)檢測機器人的本體的設備狀態(tài)，需充電時，控制機器人回到充電室，完成充電。
所述巡檢機器人還包括監(jiān)控系統(tǒng)：用戶的主操作界面，可實現(xiàn)與機器人雙向信息交互，信息交互內容包括檢測數(shù)據和機器人本體狀態(tài)數(shù)據；監(jiān)控系統(tǒng)還可控制機器人進行自主巡檢、特殊巡檢、遙控巡檢。
所述巡檢機器人還包括大數(shù)據處理系統(tǒng)，其收集機器人本體采集的各種檢測設備信息，自動統(tǒng)計生成報表，實現(xiàn)多源異構檢測數(shù)據存儲和處理，實現(xiàn)在線狀態(tài)評價；并可結合歷史數(shù)據，分析設施運行情況。
所述檢測設備包括噪聲識別拾音器、紅外熱成像儀、可見光攝像機和可見光視頻補光燈；
所述噪聲識別拾音器可檢測變電站內噪聲拾取與識別；
所述紅外熱成像儀可對巡檢設備熱成像視頻采集與分析；
可見光攝像機可對變電站內設備巡視；
可見光視頻補光燈可對暗環(huán)境下可見光視頻補光。
所述檢測設備還包括5.8G Wifi天線、激光傳感器、超聲波傳感器和云臺；
5.8G Wifi天線可對通訊設備、數(shù)據實時傳輸設備；
激光傳感器建立變電站地圖，確定機器人所在精確位置，識別道路區(qū)域和障礙物區(qū)域；
超聲波傳感器協(xié)助激光傳感器實現(xiàn)機器人避障；
云臺可進行全方位監(jiān)控。
所述檢測設備還包括急停開關、操作面板和車載充電裝置；
急停開關可在機器人異常時啟動，使機器人緊急停止；
操作面板，包含機器人電源開關、電池電量顯示、VGA口、USB口、網口、手動充電口；
車載充電裝置可對機器人進行自動接觸充電。
本發(fā)明的優(yōu)點是：
本發(fā)明的變電站巡檢系統(tǒng)能夠以全自主、本地或遠方遙控模式代替或輔助人工進行巡檢，巡檢內容包括設備溫度、儀表等，具有檢測方式多樣化、智能化、巡檢工作標準化、客觀性強等特點。同時，系統(tǒng)集巡視內容、時間、路線、報表管理與一體，實現(xiàn)了巡檢全過程自動管理，并能夠提供數(shù)據分析與決策支持。
具體實施方式
下面結合進一步闡述本發(fā)明的具體實施方式：
一種變電站巡檢系統(tǒng)，包括紅外檢測系統(tǒng)，且所述紅外檢測系統(tǒng)對變壓器、互感器設備本體以及開關觸頭、母線連接頭的溫度進行實時采集和監(jiān)控，并采用溫升分析、同類或三相設備溫升對比、歷史趨勢分析等手段，對設備溫度數(shù)據進行智能分析和診斷，實現(xiàn)對設備故障的判別和自動報警；
巡檢機器人，其通過模式識別控制紅外檢測系統(tǒng)，首先識別出需要進行溫度檢測的設備，再進行最高溫度的檢測。
本發(fā)明的變電站巡檢系統(tǒng)能夠以全自主、本地或遠方遙控模式代替或輔助人工進行巡檢，巡檢內容包括設備溫度、儀表等，具有檢測方式多樣化、智能化、巡檢工作標準化、客觀性強等特點。同時，系統(tǒng)集巡視內容、時間、路線、報表管理與一體，實現(xiàn)了巡檢全過程自動管理，并能夠提供數(shù)據分析與決策支持。
本發(fā)明的所述巡檢機器人包括：機器人本體控制系統(tǒng)、信息采集及處理系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、自主充電系統(tǒng)、大數(shù)據處理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)；機器人本體控制系統(tǒng)包括云臺角度控制、檢測設備控制、傳輸控制、機器人運動控制、停障控制、機器人電源管理和儲電控制；導航系統(tǒng)，其利用傳感器確定機器人在變電站中的精確位置，識別出道路區(qū)域和障礙物區(qū)域，并規(guī)劃出到達目標的合適路徑；信息采集及處理系統(tǒng)，其讀取各種儀表的數(shù)據、斷路器和隔離開關的分合狀態(tài)、紅外測溫、設備運行噪聲的采集，并對各種數(shù)據進行分析；
本發(fā)明的自主充電系統(tǒng)檢測機器人的本體的設備狀態(tài)，需充電時，控制機器人回到充電室，完成充電。
本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)用于用戶的主操作界面，可實現(xiàn)與機器人雙向信息交互，信息交互內容包括檢測數(shù)據和機器人本體狀態(tài)數(shù)據；監(jiān)控系統(tǒng)還可控制機器人進行自主巡檢、特殊巡檢、遙控巡檢。
本發(fā)明的大數(shù)據處理系統(tǒng)，其收集機器人本體采集的各種檢測設備信息，自動統(tǒng)計生成報表，實現(xiàn)多源異構檢測數(shù)據存儲和處理，實現(xiàn)在線狀態(tài)評價；并可結合歷史數(shù)據，分析設施運行情況。
本發(fā)明的所述檢測設備包括噪聲識別拾音器、紅外熱成像儀、可見光攝像機、可見光視頻補光燈、5.8G Wifi天線、激光傳感器、超聲波傳感器、云臺、急停開關、操作面板和車載充電裝置；
所述噪聲識別拾音器可檢測變電站內噪聲拾取與識別；
所述紅外熱成像儀可對巡檢設備熱成像視頻采集與分析；
可見光攝像機可對變電站內設備巡視；
可見光視頻補光燈可對暗環(huán)境下可見光視頻補光；
5.8G Wifi天線可對通訊設備、數(shù)據實時傳輸設備；
激光傳感器建立變電站地圖，確定機器人所在精確位置，識別道路區(qū)域和障礙物區(qū)域；
超聲波傳感器協(xié)助激光傳感器實現(xiàn)機器人避障；
云臺可進行全方位監(jiān)控；
急停開關可在機器人異常時啟動，使機器人緊急停止；
操作面板，包含機器人電源開關、電池電量顯示、VGA口、USB口、網口、手動充電口；
車載充電裝置可對機器人進行自動接觸充電。
本發(fā)明巡檢機器人可以在任意設定時間按任意設定任務進行巡檢檢查工作的功能，可見光攝像頭日常巡檢和紅外攝像頭紅外測溫功能，具有自主和遙控巡檢功能、圖像遙傳功能、自動停障功能、報警功能、自主充電功能、自檢功能。巡檢機器人本身狀態(tài)信息采集及分析功能。機器人巡檢系統(tǒng)歷史事件查看功能，各巡檢設備歷史數(shù)據分析及報表生成功能，溫度分析功能一一超溫報警、差溫報警及溫度曲線分析報警?；诩t外專家?guī)斓脑O備紅外圖片手動分析功能，具有環(huán)境信息(溫度、風速等)采集功能、最優(yōu)路徑規(guī)劃功能、雙向語音功能、聲音采集功能(主要為主變區(qū)域)、遠程監(jiān)控功能和儀表讀取功能(人工巡視無法直接看到的除外)。
本發(fā)明的變電站巡檢系統(tǒng)能夠以全自主、本地或遠方遙控模式代替或輔助人工進行巡檢，巡檢內容包括設備溫度、儀表等，具有檢測方式多樣化、智能化、巡檢工作標準化、客觀性強等特點。同時，系統(tǒng)集巡視內容、時間、路線、報表管理與一體，實現(xiàn)了巡檢全過程自動管理，并能夠提供數(shù)據分析與決策支持。
本發(fā)明的變電站巡檢機器人，可以檢測外部壞境，檢查的內容包括天氣、路面情況、檢修情況、充電房自動門狀態(tài)等。
例行檢查不通過的情況：
(1)12小時內降雨量大于15.0mm(大雨以上，車輪容易打滑)
(2)12小時內降雪量大于3.0mm(中雪以上，車輪容易打滑)
(3)大面積檢修(檢修時所使用的設備對定位及圖像抓取有影響)
(4)充電房自動門沒有關閉
(5)存在其他影響巡檢車運行的情況
以上任一情況出現(xiàn)，都視為外部環(huán)境檢查不通過，不適合智能巡檢機器人執(zhí)行巡檢任務，必須在異?；謴秃蟛拍芾^續(xù)下一步操作。
機器人狀態(tài)檢查的內容包括機器人云臺鏡面狀態(tài)、機器人激光狀態(tài)、機器人初始位置、客戶端自檢模塊報警狀態(tài)、機器人定位狀態(tài)等。以下任一情況出現(xiàn)，都視為機器人狀態(tài)檢查不通過，不適合執(zhí)行巡檢任務，必須在異?；謴秃蟛拍苓M行巡檢操作：1).機器人云臺鏡面有污漬2)機器人激光表面有污漬3)機器人初始位置不在充電房內4)客戶端自檢模塊發(fā)生報警5)機器人定位不正確。
客戶端軟件的使用者主要是變電站的運維人員，所以軟件界面設計的簡潔、方便，能一目了然地查看到與巡檢機器人相關的任何信息，并且能通過簡單的鼠標操作來完成對機器人的控制操作。
客戶端軟件主要操作界面包括了實時監(jiān)控、巡檢計劃、遠程遙控、數(shù)據分析、歷史查詢、調試界面、系統(tǒng)配置、壓板監(jiān)測系統(tǒng)。
巡檢機器人巡檢任務指定機器人要巡檢的設備，是巡檢機器人運行的關鍵所在。巡檢計劃主要包括任務安排和任務編輯兩大部分。任務安排可查看機器人巡檢歷史記錄。單擊日歷控件的某一天可查看當天機器人巡檢記錄，若當天有機器人巡檢任務記錄，則可點擊查看詳情按鈕，詳細信息顯示了當天巡檢任務的起始時間、結束時間、檢測設備數(shù)、設備缺陷數(shù)及任務狀態(tài)。任務編輯包括自定義線路、收藏線路和定時巡檢三個部分。用戶可自定義設定一次巡檢任務需巡檢的設備，也可以將一些常用的巡檢線路加入收藏，直接選擇收藏線路名稱。此外，用戶還可以設定定時巡檢任務，到達設定時間后系統(tǒng)會自動啟動定時任務。
變電站所有設備可按照設備區(qū)域、巡檢類型、設備類型三種方式劃分，用戶按任意一種設備分類勾選需要巡檢的設備，任務組態(tài)的設備數(shù)量會顯示選中的設備數(shù)目，結束動作可設定機器人巡檢完成后是返回原點、返回充電還是原地待命。用戶勾選好巡檢設備后點擊開始巡檢按鈕則啟動巡檢，客戶端會自動跳轉至實時監(jiān)控界面，電子地圖會顯示巡檢路徑、相關巡檢點及小車實時位置，巡檢信息顯示巡檢任務的進度，機器人開始運動至第一個巡檢點。所示。對于需要經常巡檢的固定線路，用戶可選中設備后點擊加入收藏按鈕，此時會彈出一個對話框要求用戶為此線路命名，輸入線路名稱后點擊確定即可在收藏線路界面線路名稱下拉框中看到收藏的線路。
收藏線路可自動勾選某命名線路的設備，用戶只需在線路名稱下拉框中選中線路名稱，客戶端自動勾選設備，任務組態(tài)的設備數(shù)量顯示選中的設備數(shù)目，結束動作可設定機器人巡檢完成后是返回原點、返回充電還是原地待命，設定完成后點擊開始巡檢啟動巡檢。收藏線路模塊還可以編輯某條巡檢路線，選中要編輯的路線名稱，勾選或取消勾選設備名稱后點擊保存線路可更新更改后的線路；點擊刪除線路按鈕可刪除某條巡檢線路。
啟動巡檢后，機器人自動根據選中的設備名稱規(guī)劃路徑、運動至每一個巡檢點、到巡檢點采集圖像、表計識別、紅外測溫等并將圖像保存到服務器，巡檢記錄插入數(shù)據庫。定時巡檢用戶可以自主選擇巡檢路線，即收藏線路中收藏的線路名稱，設定開始日期、開始時間、結束動作、周期和時間間隔，制定定時巡檢計劃。設定好之后，點擊添加任務按鈕，可在日歷上看到添加的定時任務。同一天可以添加多個巡檢任務，但需要注意下一個巡檢任務的開始時間需保證在上一次巡檢任務執(zhí)行完成后開始，上一個任務所需的巡檢時間可參考系統(tǒng)給出的一次巡檢路線的估算時間。點擊開始定時巡檢，系統(tǒng)自動啟動時間判斷。
遠程遙控實現(xiàn)了遠程操控機器人的功能，其界面包括可見光視頻、紅外視頻、電子地圖、車體控制、云臺控制及一些機器人本體快捷功能。其中可見光視頻、紅外視頻實時顯示機器人當前位置可見光相機和紅外相機拍攝到的畫面；若機器人正在執(zhí)行巡檢任務，則電子地圖顯示當前巡檢路徑、相關巡檢點及機器人實時位置；車體控制可遠程遙控機器人前進、后退、向左、向右、左轉、右轉及停止運動；云臺控制可控制云臺上仰、下俯、左轉、右轉及停止。
客戶端的遠程遙控界面提供了很好的遙控巡視功能，通過鼠標對機器人進行遙控，遙控的過程中為了保證機器人的安全，可以通過可見光視頻和紅外視頻來觀察機器人當前周邊的環(huán)境。遙控機器人到合適位置，通過界面控制云臺運動，使得高清相機和紅外相機能夠對準需要巡視的設備。機器人手柄遙控和上位機界面遠程遙控可實現(xiàn)無縫切換。
數(shù)據分析界面分為設備缺陷記錄、缺陷設備清單、機器人本體告警信息、統(tǒng)計數(shù)據、變電站缺陷統(tǒng)計、單個設備缺陷統(tǒng)計六個部分。
設備缺陷記錄提供一段時間內變電站缺陷設備的查詢、導出和打印功能，按巡檢類型、設備類型、告警等級、設備區(qū)域、間隔名稱可進一步篩選查詢結果，包括巡檢的時間、缺陷設備的名稱、巡檢類型、巡檢值、該設備取值的上、下限以及告警等級。
機器人本體告警信息可查詢一段時間內機器人本體告警記錄，并可按告警類型篩選查詢，包括告警名稱、告警時間、告警類型及備注。統(tǒng)計數(shù)據提供了客戶端累計運行的天數(shù)、機器人累計發(fā)現(xiàn)的缺陷設備數(shù)和累計巡檢的設備數(shù)。變電站缺陷統(tǒng)計可提供本周、本月、近6個月變電站發(fā)現(xiàn)缺陷設備數(shù)的折線圖，便于用戶對近期變電站缺陷設備變化情況進行了解。單個設備缺陷統(tǒng)計可提供本周、本月、近6個月某個設備出現(xiàn)缺陷次數(shù)的折線圖，便于用戶對近期某個設備出現(xiàn)缺陷次數(shù)變化情況進行了解，單個設備缺陷統(tǒng)計前需先點擊缺陷設備清單中需要統(tǒng)計的缺陷設備名稱記錄。單擊設備缺陷記錄中的某條記錄可自動跳轉至歷史查詢界面，查看當次缺陷記錄的詳細信息，如可見光拍攝圖像、紅外圖像等，并可查看當前缺陷設備在一段時間內的巡檢記錄及折線圖。括報表查詢、設備查詢、詳細查詢三個模塊。
報表查詢提供一段時間內機器人執(zhí)行巡檢任務記錄的查詢、導出Excel報表和打印功能，其中記錄包括巡檢任務起始時間、終止時間、檢測設備數(shù)、設備缺陷數(shù)和任務狀態(tài)。。點擊某條巡檢任務記錄可自動顯示當次巡檢任務的巡檢設備清單及巡檢信息，包括設備名稱、巡檢時間、巡檢值、狀態(tài)、取值上、下限，其中異常記錄用紅色顯示。點擊某條巡檢信息可查看該設備當次巡檢的詳細信息，如可見光拍攝圖像、紅外圖像等，并可查看該巡檢設備在一段時間內的巡檢記錄及折線圖。點擊返回按鈕可返回巡檢任務記錄查詢界面。
設備查詢可按設備分類找到并勾選需要查詢的設備，設備清單會自動顯示該設備最近的一次巡檢記錄，單擊設備清單中的記錄可查看該設備當前巡檢記錄的詳細信息，如可見光拍攝圖像、紅外圖像等，并可查看該巡檢設備在一段時間內的巡檢記錄及折線圖。點擊該巡檢設備在一段時間內的巡檢記錄，設備基本信息、設備詳細信息實時更新為當次巡檢記錄數(shù)據。導出和打印按鈕可提供巡檢記錄Excel報表的導出和打印功能，詳細查詢提供任意一段時間內設備巡檢記錄的查詢功能，并可根據溫度范圍對查詢結果進行篩選，同樣提供導出Excel報表和打印功能。查詢結果包括任務起始時間、設備名稱、設備編號(在電子地圖上使用的編號，用戶可忽略)、巡檢時間、巡檢類型、巡檢值、狀態(tài)等信息。系統(tǒng)配置界面包括數(shù)據庫參數(shù)配置、設備參數(shù)配置、修改機器人學習信息、變電站設備臺賬和其它幾個模塊。管理員可直接在界面上修改各項系統(tǒng)參數(shù)，點擊修改并重啟上位機即可生效。變電站運維人員可能需要修改數(shù)據庫參數(shù)配置和設備參數(shù)配置，其余模塊是供技術人員學習變電站設備信息采點時使用的，運維人員可忽略。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。