一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及变电一次设备状态监测技术领域，具体涉及一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，包括采集、存储、分析和转发变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据的巡视机器人本地监控系统、采集、存储、分析和转发变压器、高压电抗器的油中溶解气体监测数据的变压器在线监测系统、采集、存储和转发变电站内设备及环境的监控视频数据变电站视频监控系统、与上级业务系统进行数据交互变电站综合数据网交换机；本实用新型专利技术率先基于采集、传输、处理和融合技术实现多源异构系统的交互数据，克服了对设备实时状态数据归集融合不充分的难题，缓解了变电站设备管理和巡维人员的工作压力，提升了“机巡+人巡”的应用效果。

A robot system for substation inspection considering transformer monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统
本技术涉及变电一次设备状态监测
，具体涉及一种计及变压器监测信息的变电站巡视机器人系统。
技术介绍
变电站是各级电网的核心枢纽，对站内设备例行巡视是保证电网安全运行的关键手段。随着电力系统稳定性的要求不断提高，人工巡视模式不但受劳动强度大、待检设备分散、恶劣天气干扰影响等客观因素制约，还受到巡视人员对设备的熟悉程度、业务水平、工作经验、态度、责任心和精神状态等主观因素制约。可见人工巡视亦逐渐凸显其客观不足和不适应透明电网发展趋势的迹象。同时，近三十年来人工智能技术得以迅速发展，特别是传感技术、机器人技术不仅在理论和实践上已自成系统，并在诸多领域广泛应用，取得丰硕成果。针对传统巡视模式不在满足新一代电力系统发展趋势的问题，电网企业采用新形势下的先进传感技术、机器人技术等新技术、新手段改进巡视模式，减轻运维人员负担，保障设备运行稳定。在先进传感技术方面，南方电网公司在网省级层面已基本建成设备状态监测评价中心，实现数据融合及实时监测；国家电网公司在智能监测方面的探索初见成效，基于物联网的设备状态及运检资源感知体系，可实现电网设备、运检资源（人、车、装备）信息互联互通。在机器人技术方面，国家电网公司在2015～2020年电网智能化规划指南中指出，至2020年将全面推广小型化、工具化机器人，且各变电运维班组均配置巡视机器人。南方电网公司在智能技术在生产
应用路线方案中指出，至2020年将推广实现变电站设备无轨式巡视机器人在220千伏及以上电压等级变电站全覆盖。可见，先进传感技术、机器人技术等智能技术正在深刻影响着电力这一传统产业的发展进步。然而，设备监测、巡视机器人等系统的数据融合度不高，状态诊断分析功能的智能化程度不够，数据比对分析和运维决策等支持能力不足。主要存在问题包括1）由于未能贯通巡视机器人系统与设备监测系统，巡视数据未能真正融入变压器、高压电抗器状态监测评价流程，阻碍了全面客观分析设备状态。2）设备状态监测结果仅限于在本业务系统内流转，无法及时比对分析监测结果与巡检结果。3）变电站内投运的视频监控系统、油中溶解气体监测装置与无轨式巡视机器人的厂家多、型号多、私有协议多，缺少统一的数据规范，难以实现对变电站内设备智能运维类业务系统的集中化管理，也无法实现数据资源的优化调配与充分利用。鉴于此，须针对集约化应用变电站内设备智能运维类业务系统的痛点难点问题，有必要充分研究、利用智能技术，协同应用设备监测系统、智能机器人等方面提升设备智感、智测智控的技术水平，研发计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，实现对变电站内变压器、高压电抗器等变电一次设备现场监测终端数据的统一接入和数据的统一管理，为设备状态评价、生产监控指挥提供决策依据已成为建设数字电网的基础条件。通过计及变压器监测的变电站巡视机器人系统为建设“数据驱动、全景可视、智能决策、高效指挥”的智能化生产监控指挥中心提供基础数据，达到设备状态智能感知和运行的目标。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，基于计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，可实现在巡视机器人本地监控后台、变电站视频监控系统、设备在线监测综合处理单元之间交互变电一次设备状态数据，并且应用巡视机器人本地监控后台服务器的监视查询、统计分析、预警诊断变电站内的设备状态。计及变压器监测的变电站巡视机器人系统的结构简单，维护方便，且扩展性好，适用于变压器、高压电抗器状态监测评价，具体技术方案如下：一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，包括巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统、变电站综合数据网交换机；所述巡视机器人本地监控系统用于采集、存储、分析和转发变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；所述变压器在线监测系统用于采集、存储、分析和转发变压器、高压电抗器的油中溶解气体监测数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；所述变电站视频监控系统采集、存储和转发变电站内设备及环境的监控视频数据，并将采集到的数据转发至变电站综合数据网交换机；所述变电站综合数据网交换机用于汇集巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统的数据并与上级业务系统进行数据交互；所述巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统分别与变电站综合数据网交换机连接。优选地，所述巡视机器人本地监控系统包括无轨式巡视机器人、本地后台无线基站、机器人本地后台服务器、本地后台交换机；所述无轨式巡视机器人用于采集变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据，并将采集到的数据通过本地后台无线基站传输至机器人本地后台服务器；所述机器人本地后台服务器用于存储、分析无轨式巡视机器人采集到的数据并将分析的结果通过本地后台交换机转发至变电站综合数据网交换机；所述无轨式巡视机器人、本地后台无线基站、机器人本地后台服务器、本地后台交换机依次连接；所述地后台交换机与变电站综合数据网交换机连接。优选地，所述变压器在线监测系统包括油中溶解气体监测传感器、设备监测综合处理单元、综合处理单元交换机；所述油中溶解气体监测传感器用于采集变压器、高压电抗器的油中溶解气体监测数据，并将采集到的数据传输至设备监测综合处理单元；所述设备监测综合处理单元用于存储、分析油中溶解气体监测传感器采集到的数据，并将分析结果通过综合处理单元交换机转发至变电站综合数据网交换机；所述油中溶解气体监测传感器、设备监测综合处理单元、综合处理单元交换机依次连接；所述综合处理单元交换机与变电站综合数据网交换机连接。优选地，所述变电站视频监控系统包括视频监控摄像机、视频监控系统服务器、视频监控系统交换机；所述系统包括视频监控摄像机用于采集变电站内设备及环境的监控视频数据，并将采集到的数据传输至视频监控系统服务器；所述视频监控系统服务器用于存储和分析视频监控摄像机采集到的数据并将分析结果通过视频监控系统交换机转发至变电站综合数据网交换机；所述视频监控摄像机、视频监控系统服务器、视频监控系统交换机依次连接；所述视频监控系统交换机与变电站综合数据网交换机连接。优选地，所述变电站综合数据网交换机采用H3CS3600系列的交换机。本技术的有益效果为：本技术率先建立了面向变电站内变电一次设备的变电站巡视机器人系统，基于采集、传输、处理和融合技术实现多源异构系统的交互数据，克服了对设备实时状态数据归集融合不充分的难题，缓解了变电站设备管理和巡维人员的工作压力，提升了“机巡+人巡”的应用效果。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明：如图1所示，一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，包括巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统、变电站综合数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，其特征在于：包括巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统、变电站综合数据网交换机；/n所述巡视机器人本地监控系统用于采集、存储、分析和转发变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；/n所述变压器在线监测系统用于采集、存储、分析和转发变压器、高压电抗器的油中溶解气体监测数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；/n所述变电站视频监控系统采集、存储和转发变电站内设备及环境的监控视频数据，并将采集到的数据转发至变电站综合数据网交换机；/n所述变电站综合数据网交换机用于汇集巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统的数据并与上级业务系统进行数据交互；/n所述巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统分别与变电站综合数据网交换机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，其特征在于：包括巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统、变电站综合数据网交换机；
所述巡视机器人本地监控系统用于采集、存储、分析和转发变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；
所述变压器在线监测系统用于采集、存储、分析和转发变压器、高压电抗器的油中溶解气体监测数据，并将分析结果转发至变电站综合数据网交换机；
所述变电站视频监控系统采集、存储和转发变电站内设备及环境的监控视频数据，并将采集到的数据转发至变电站综合数据网交换机；
所述变电站综合数据网交换机用于汇集巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统的数据并与上级业务系统进行数据交互；
所述巡视机器人本地监控系统、变压器在线监测系统、变电站视频监控系统分别与变电站综合数据网交换机连接。


2.根据权利要求1所述的一种计及变压器监测的变电站巡视机器人系统，其特征在于：所述巡视机器人本地监控系统包括无轨式巡视机器人、本地后台无线基站、机器人本地后台服务器、本地后台交换机；所述无轨式巡视机器人用于采集变电一次设备的可见光数据、红外热成像数据、噪音数据，并将采集到的数据通过本地后台无线基站传输至机器人本地后台服务器；所述机器人本地后台服务器用于存储、分析无轨式巡视机器人采集到的数据并将分析的结果通过本地后台交换机转发至变电站综合数据网交换机；所述无轨式巡视机器人、本地后台无线基站、机器人本地后台服务器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，覃剑，邬蓉蓉，陈炜智，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广西;45