变电站大型智能巡检机器人检测项.docx
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变电站大型智能巡检机器人检测项
2019年变电站大型智能巡检机器人
性能检测项目及要求
1.概述
本次检测工作主要依据《变电站智能机器人巡检系统检测规范（Q/GDW11514-2016）》、《国网运检部关于进一步完善变电站智能巡检机器人后台监控系统功能和界面的通知（运检一〔2016〕103号）》等相关要求进行。
2.检测项目
检测项目主要包括三大类，分别为：
基本性能、巡检能力和监控后台。
详见下表1。
表1检测项目
序号
检测项目
1
基本性能
外观质量
整机外观结构
2
防松措施
3
部件标识
4
外壳表面
5
外壳防静电及防电磁场干扰措施
6
外壳和电器部件是否带电
7
*机器人本体重量（包括电池）
8
可见光及红外成像质量
*可见光成像质量
9
*红外成像质量
10
运动功能
自主导航及定位准确度
11
防碰撞功能
12
越障能力
13
涉水能力
14
爬坡能力
15
防跌落功能
16
转弯半径
17
*巡航时间
18
云台性能
19
自主充电功能
*自主充电功能
20
对讲喊话
语音对讲及喊话功能
21
巡检方式设置和切换
*巡检方式
22
例行巡检切换为人工遥控巡检
23
特巡切换为人工遥控巡检
24
人工遥控巡检切换为例行巡检
25
人工遥控巡检切换为特巡
26
例巡切换为特巡
27
特巡切换为例巡
28
最短路径选择功能
29
检修区域“挂牌”避障功能
30
*一键返航功能
31
链路中断脱机工作功能
32
自检功能
*遥控遥测信号自检
33
*电池模块自检
34
*驱动模块自检
35
*检测设备自检
36
其他模块
37
智能报警功能
本体故障报警
38
三相温差异常
39
热缺陷
40
敞开式仪表异常
41
油位计异常
42
巡检能力
*室外模拟场表计和分合指示（执行机构）识别准确度
43
*室内模拟场表计和分合指示（执行机构）识别准确度
44
*室外模拟场表计识别分析
完成总时间
45
*识别准确率
46
*红外测温准确度
47
变电设备异物缺陷人工智能识别功能
48
监控后台
机器人管理
49
任务管理
50
实时监控
51
巡检结果确认
52
巡检结果分析
53
用户设置
54
机器人系统调试维护
55
日常操作的响应时间
注：
表“*”号项目为重要技术参数，如该项不符合要求则将判定整体检测结果为不符合要求。
以上表格“*”号只进行了检测大项初步标识，具体“*”号对应的子项目以附件2“2019年变电站大型智能巡检机器人性能检测表”为准。
3.检测项目技术要求
3.1基本性能
3.1.1外观质量
机器人的外观质量应满足：
整机外观美观整洁，整机结构坚固，所有连接件、紧固件应有防松措施，电机、支架等可更换部件应有一一对应的明显标识；外壳表面应有保护涂层或防腐设计，不应有伤痕、毛刺等其他缺陷；外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施；外壳和电器部件的外壳均不应带电；机器人本体重量（包括电池）不超过100kg。
将机器人主要部件的规格、型号和数量进行核查记录，与其实物照片一并作为检测机构出具检测报告的附录。
3.1.2可见光及红外成像质量
可见光摄像机上传视频分辨率不小于高清1080P；红外摄像头具备自动对焦功能，热成像仪分辨率不低于320*240；红外图像为伪彩显示、可显示影像中温度最高点位置及温度值、具有热图数据。
在巡检温度记录上应显示巡检点设备部件的最高温度并标记位置，设备部件的测温区域应有明显的标记框线，建模数据的框线应与测温结果的标记框线外形一致。
3.1.3运动功能
1）具备无轨自主导航功能；前后方向和左右方向的重复导航定位误差不大于±10mm，在1m/s的运动速度下，最小制动距离不大于0.5m。
2）具备防碰撞功能，应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止，障碍物移除后应能恢复行走。
3）具备越障能力，最小越障高度为5cm。
4）具备涉水功能，最小涉水深度为100mm。
5）具备爬坡能力，爬坡能力应不小于15°。
6）具备防跌落功能，最小防止跌落高度为10cm。
7）最小转弯直径应不大于其本身长度的2倍。
8）电池供电一次充电续航能力不小于8h，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作。
9）应具备俯仰和水平两个旋转自由度：
垂直范围-10°～+90°，水平范围-180°～+180°；机器人云台视场范围内始终不受本体任何部位遮挡影响。
3.1.4自主充电功能
机器人应具备自主充电功能，电池电量不足时能够自动返回充电室，能够与充电室内充电设备配合完成自主充电。
3.1.5对讲与喊话功能
应具备双向语音传输功能。
3.1.6巡检方式设置和切换
巡检系统应包括全自主巡检及人工遥控巡检两种功能，全自主巡检又包括例行和特巡两种方式。
全自主巡检与人工遥控巡检能可自由无缝切换，具体功能如下：
（1）例行巡检与人工遥控巡检切换。
支持例行巡检与人工遥控巡检自由无缝切换，切换过程中，智能机器人巡检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。
（2）特巡与人工遥控巡检切换。
支持特巡与人工遥控巡检切换，切换过程中，智能机器人巡检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。
具备最短路径选择功能：
机器人在接收到特巡任务命令时，应立即停止正在执行的巡检任务，自动寻找最短路径，以最短时间到达巡检点进行巡检。
具备巡检路线“挂牌”避障功能：
在巡检任务执行过程中，机器人能根据监控后台巡检路线中设置的“挂牌”障碍，自动规划选择最短路径，避开“挂牌”路线，继续完成巡检任务。
具备一键返航功能：
不论智能机器人巡检系统处于何种工作状态，只要启动一键返航功能，监控后台应有确认提示，智能机器人巡检系统应中止当前任务，按预先设定的策略安全返航。
具备链路中断脱机工作功能：
不论智能机器人巡检系统处于何种工作行状态，只要遥测遥控信号出现中断，智能机器人巡检系统应按预先设置好的行走路线和巡检点继续执行任务，并能将链路断开后的任务数据保存在机器人本体中。
待链路恢复后，智能机器人巡检系统能将断开后的任务数据自动上传至监控后台。
3.1.7自检功能
整机自检项目应至少包含：
遥控遥测信号，电池模块、驱动模块、检测设备；以上任一部件（模块）故障，均能在本地监控后台（或）手柄上以明显的声（光）进行报警提示，并能上传故障信息；根据报警提示，能直接确定故障的部件（或模块）。
3.1.8智能报警功能
巡检系统应具备以下智能报警功能：
1）机器人本体故障报警：
电池电源、驱动模块、检测设备、遥控遥测信号、导航或定位状态。
2）热型缺陷或故障分析、三相设备温度温差分析、各类表计及油位计拍照读取识别，执行设备分合状态识别等各类状态自主分析判断，并报警。
3.2巡检能力
3.2.1室外模拟试验场区域表计和分合指示（执行机构）识别准确度
机器人能够对室外模拟试验场区域表计和分合指示（执行机构）进行数据读取，自动判断和数字识别，误差小于±5%的机器人识别结果满足要求。
3.2.2室内模拟试验场区域表计识别准确度
机器人能够对室内模拟试验场区域表计进行数据读取，自动判断和数字识别，误差小于±5%的机器人识别结果满足要求。
3.2.3室外模拟区域表计识别分析完成总时间
机器人在室外模拟试验区域连续进行3次表计识别，每次测试中间不得调试，记录巡检任务开始的时刻和结束时刻，完成总时间应小于200分钟。
3.2.4红外测温准确度
机器人能对红外测温点（红外测温点由精密黑体设置不同温度产生）进行红外测温，将机器人测量值与红外测温点数值进行比较，误差小于±5%。
3.2.5变电设备异物缺陷人工智能识别功能
从变电设备异物缺陷人工智能识别图像验证集样本库中由见证专家随机挑选2张图片，输入机器人监控后台后，机器人应能在2分钟内自动检测和正确辨识出在2张图片中是否有异物缺陷，应能对所有含有缺陷的照片进行缺陷标注并归档。
机器人在变电设备异物缺陷人工智能识别功能试验区内执行正常巡检任务。
首先在巡检目标附近设置两个干扰物（与模拟目标缺陷不同），机器人应正常执行巡检任务，应在1小时内自动检测和正确辨识出人工设置的两个干扰物，应对所有含有缺陷的照片进行缺陷标注并归档，应不提示异物缺陷报警。
然后根据见证专家从人工智能识别图像验证集样本库中随机挑选2张图片中的缺陷类型，人工设置相应的两个模拟目标异物缺陷。
机器人应能在1小时内自动检测和正确辨识出人工设置的2个模拟目标异物缺陷，应能对所有含有缺陷的照片进行缺陷标注并归档，应提示异物缺陷报警。
3.3监控后台功能要求
3.3.1监控后台软件总体功能
监控后台应至少包括机器人管理、任务管理、实时监控、巡检结果确认、巡检结果分析、用户设置、机器人系统调试维护7大模块。
3.3.2机器人管理
机器人管理模块能实现一站多台机器人之间的选择切换，子功能模块包括站内所有机器人。
选择其中一个机器人后，其中的任务管理、实时监控（除巡检报文）两大模块均能切换至对应的机器人工作界面。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
机器人管理界面如图1所示：
图1机器人管理界面
3.3.3任务管理模块
任务管理模块主要包括全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义任务、地图选点及任务展示等子功能模块。
专项巡检包括红外测温、油位油温表抄录、避雷器表计抄录、SF6压力表抄录、液压表抄录和位置状态识别；特殊巡检包括恶劣天气特巡、缺陷跟踪、远方异常告警确认、远方状态确认、安防联动、协助应急事故处理。
每个子功能模块集合了任务编制、任务下发等功能。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
任务管理界面如图2所示：
图2任务管理界面图
3.3.4实时监控模块
实时监控模块应包括巡检监控和机器人控制。
巡检监控是机器人系统的默认界面，包括可见光视频、红外视频、巡检状态、巡检报文。
机器人控制是实现任务控制、机器人控制和各类功能按键控制功能，任务控制在巡检地图界面提供任务的暂停（原地）、终止（原地）、一键返航功能按键。
机器人控制可在任务模式、紧急定位模式、后台遥控模式、手持遥控模式间切换。
可通过云台和车体实现对机器人的手动控制。
具有语音对讲、录音、抓拍、录像、回放、机器人控制等功能按键。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
实时监控界面如图3所示：
图3实时监控界面图
3.3.5巡检结果确认模块
巡检结果确认模块应包括设备告警确认、巡检结果浏览、巡检报告生成三个模块。
设备告警确认包括设备告警查询确认、主接线展示、间隔展示。
巡检结果浏览可按照巡检点位设置次序，依次逐点查询本次巡检任务所包含点位的采集信息，同时对这些信息进行核对、确认。
每个巡检点位应包含全部采集信息、阈值，用户对采集信息可以作出判断并给出结论。
巡检报告生成可实现当前巡检任务的报告生成、查询、浏览、输出，以及历史巡检任务的报告查询、浏览、输出功能。
通过时间段、巡检类型进行查询条件设置，显示相应历史任务清单表格。
任务查询分析包含查询、重置、导出、查看报告四个按钮。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
巡检结果确认界面如图4所示
图4巡检结果确认界面图
3.3.6巡检结果分析模块
巡检结果分析包括各巡检点位任务的查询、浏览和输出，分析各设备的巡检覆盖情况，并可对巡检任务信息查询、浏览及审核确认，以及导出相应报告。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
巡检结果分析界面如图5所示：
图5巡检结果分析界面图
3.3.7用户设置模块
用户设置模块包括告警阈值设置、告警消息订阅设置、权限管理、典型巡检点位库维护、巡检点位设置及检修区域设置等功能。
具备图像和视频保存期限设置功能（默认期限为一年，保存期限超过一年以上的图像和视频数据能自动清除）。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
用户设置界面如图6所示：
图6用户设置界面图
3.3.8机器人系统调试维护模块
厂家设置模块包括巡检地图维护、软件设置及机器人设置等功能。
巡检地图维护包括对系统的地图编辑、巡检点位设定、巡检点参数设置的维护。
软件设置包括系统帮助、软件版本号、程序远程升级等功能。
机器人设置包括对机器人本体各功能的设置，包括云台偏移矫正、云台初始位设置。
需要设置的参数包括：
轮子直径、轮子到车中心的距离、机器人最高运行速度、低电压报警。
检查界面布局与标准化界面要求是否一致。
机器人系统调试维护界面如图7所示：
图7机器人系统调试维护界面图
3.3.9日常操作响应时间
选取5种不同日常操作（任务管理、实时监控、巡检结果确认、巡检结果分析、用户设置），记录每种操作开始操作到操作执行的时间。
5种不同日常操作的平均操作响应时间应小于2s。
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