一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统技术方案

本发明专利技术专利公开了一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，包含控制机柜、传感器终端、机器人本体、机器人轨道、后台机器人软件、供电及供网模块。控制机柜设备有仪表类，压板类，开关类，指示灯类，设备外观类；传感器终端包含有白光和红外摄像头，局放检测仪；机器人本体包含机器人伸缩杆，机器人状态指示灯，机器人箱单元；后台机器人软件包含后台控制指令单元，图片识别算法服务，巡检结果展示软件，异常结果通知软件；供电及通讯系统包括机器人轨道，机器人本体，传感器终端供电及供网。本发明专利技术专利的有益之处在于通过机器人本体搭载传感终端设备采集、通过网络传输、通过后台机器人软件分析数据，能代替人工完成开关站厂房中巡检工作。检工作。检工作。

【技术实现步骤摘要】
一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统


[0001]本实专利技术专利属于核电厂巡检
，具体是一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统。

技术介绍

[0002]核电厂继保室、开关站、配电房厂房巡检对象单一，主要有仪表类、压板类、开关类、指示灯类、设备外观类，巡检对象种类单一、内容简单，但是巡检数量众多，巡检频次需要做到每日巡检。在目前的技术方案中，核电厂巡检依然靠传统的人工纸笔抄表，或者工程师带着装有APP功能的手机去现场依次打点采集数据，将设备数据通过手动录入信息系统中。这种方式导致的痛点是工作环境差，巡检人员有触电危险，且巡检人员易被困在幽闭空间中；巡检重复性高且工作量大，在电厂真实运行巡检中，原本每日巡检的工作常常用一周两次巡检做代替，巡检频次降低；人因失误风险高，巡检的工作质量受巡检人员经验、责任心、身心状态、技能水平等因素影响大，人为标准判断过程中经常出错，导致巡检质量不可控；巡检人员管控困难，夏季温度高，巡检人员身心健康难以管控，夜班巡检人员在当班值巡检中躲在化水间或资料室玩手机，出现脱岗睡、岗离、岗的现象时有发生。
[0003]基于上述问题，本专利技术专利提供一种适配开关站厂房的巡检机器人，具有依据巡检任务采集开关站厂房中巡检对象数据、依据巡检标准完成结果判断、将巡检结果展示给现场操作员、出现异常自动推送提醒专业工程师等功能，能够代替人工执行巡检工作，且能够实现24小时不间断执行巡检工作。

技术实现思路

[0004]为了实现上述目的，本申请提供了一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，该巡检系统包括：待巡检控制机柜，其上具有用于电厂设备运行状态指示的仪表类、压板类、开关类、指示灯类、设备外观类原始数据；传感器终端，用于采集控制柜上设备数据。机器人本体，用于将传感器终端依次移动到每一个预置点位，并使其完成巡检对象数据的采集。机器人轨道，用于支撑巡检机器人本体移动，并为其提供电能和通讯网络。后台机器人软件，包括后台控制单元、图片识别算法模型服务、巡检结果展示软件、异常结果通知软件。后台控制单元主要为巡检机器人远程下发指令，主要为控制其启动巡检任务、停止巡检任务、召回机器人等；图片识别算法模型服务主要为图片和视频识别算法AI模型、调用AI模型的服务；巡检结果展示软件主要为展示巡检结果，呈现方式包括按照巡检路线、按照巡检任务、按照系统号、按照设备树等查询方式展示；异常结果通知软件针对巡检比对结果做判断，对于异常的巡检结果通过告警提示、弹框提示、手机短信提示等方式告知业务人员及时处理。供电及通讯模块，分别为机器人本体、机器人轨道、传感器终端设备提供电能和通讯网络。
[0005]进一步的，待巡检机柜为电厂继电保护室、开关站、配电房等厂房，控制机柜上巡检对象为电力常规设备，包括仪表类、压板类、开关类、指示灯类、设备外观类。
[0006]进一步的，前端传感器采集设备安装在机器人本体升降云台前端，包括白光摄像头、红外摄像头、局放检测仪。白光摄像头用于采集现场巡检机柜上设备的状态，红外摄像头用于采集现场巡检机柜上设备的发热数据、局放检测仪用于在高压设备巡检中采集设备放电信息。
[0007]作为优选，可以用一台双目摄像头代替上述单个白光摄像头和单个红外摄像头。
[0008]作为优选，机器人采用高精度机械臂式的局放检测仪测量电器设备局部放电信号的幅值、分析绝缘缺陷，配合机器人在垂直方向2米的行程以及局放机械臂在水平方向0.25米的行程，可实现所有运行中的电气设备如开关柜、配电柜全方位的局部放电监测。
[0009]进一步的，机器人本体悬挂在机器人轨道上，同时其上搭载前端采集设备按照软件指令去现场采集数据。其结构包括机器人升降伸缩杆、机器人工作状态指示灯、机器人箱单元。
[0010]作为优选，巡检机器人机箱单元用于部署所述后台机器人软件，其内部配置有CPU计算资源和GPU计算资源。
[0011]作为优选，机器人升降伸缩杆通过电机控制进行伸缩，拉伸长度2米。可以实现空间内全方位、无死角的识别监测。
[0012]作为优选，机器人工作状态指示灯状态通过三种色彩变换及不同的闪烁状态标示机器人的不同工作状态。
[0013]进一步的，机器人轨道系统轨道系统通过吊装铺轨安装于室内。轨道型材采用高强度合金管拼接，强度高，承载强，防腐蚀，精度高，运动性能好。由高强度合金轨道、板式挂臂、吊挂底板、减震器、高度调节杆、锁紧限位板、绝缘卡槽板、同步带、铜管和电缆等部分组成。可根据配电房、开关室、继保室等实际空间环境规划设计导轨的弯曲度和坡度。
[0014]进一步的，所述供电及通讯系统包括机器人轨道、光纤收发器、机器人本体、传感器终端设备的供电及供网；机器人要实现长期自主运行，实现电能自主供给，实现自主持续供电和通讯。
[0015]进一步的，所述后台机器人软件包括后台控制指令单元、图片识别算法模型服务、巡检结果展示软件、异常结果通知软件等。通过指令单元对机器人下发指令，机器人按照预设指令将摄像头等终端设备移动至巡检对象前，终端设备按照预设指令采集数据并通过通讯单元传输至后台算法识别服务，算法服务识别出结果后将原始数据及识别结果数据推送至巡检结果展示软件。
[0016]作为优选，所述图片识别的算法模型设计成单独模块且单独部署，并同各个模块通过HTTP通信调用的方式实现集成，以便算法识别服务模型随着训练素材和场景的补充而不断迭代优化更新。
[0017]作为优选，所述异常巡检结果推送软件，其作为机器人软件的一部分，当巡检结果有异常时推送异常信息至现场操作员及专业工程师；其推动方式可以是告警提醒、弹框提示、APP上消息推送、或者手机短信推送。
[0018]在本专利实施例中，通过配置传感器终端设备、机器人本体、机器人轨道系统、后台控制软件、供电系统及供网系统。其中所述传感器终端设备固定在所述机器人本体上，用于通过机器人移动采集所述待巡检机柜上设备状态数据；所述机器人本体悬挂在所述机器人轨道上，通过所述机器人软件系统下发指令，所述机器人本体移动使所述传感器设备采
集数据；所述后台控制软件为所述机器人本体下发指令使其搭载所述传感器移动至预定位置、为所述传感器终端设备下发指令使其采集所述巡检机柜数据，接收所述传感器终端设备采集推送过来的数据并通过图片识别算法模型识别为对应的具体状态或数值，将识别前后结果推送至巡检结果展示软件。从而实现了通过机器人代替人工去开关站、继保室、配电房中采集数据完成巡检的目的，进而解决了核电厂巡检重复性高且工作量大造成成本高、人因失误比例高、巡检人员管控困难等问题。
附图说明
[0019]图1是本专利技术专利的结构示意图。
[0020]其中待巡检控制机柜模块1包含有电压表1
‑
1、电流表1
‑
2、旋钮开关1
‑
3、指示灯1
‑
4，机器人前端搭载传器终端设备2包含有白光摄像头2
‑
1、红外摄像头2
‑
2、局放检测仪2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，其特征是包含控制机柜、传感器终端、机器人本体、机器人轨道、后台机器人软件、供电及通讯模块。控制机柜为电厂中的巡检对象，其上有待巡检对象和内容；传感器终端用于搭载在机器人本体设备上，被巡检机器人本体通过机器人轨道、按照后台机器人软件中配置的预置点位移动采集巡检控制机柜上巡检对象的数据，采集到的数据通过供电及通讯模块推送至后台机器人软件中供识别分析后做展示和处置。2.根据权利要求1所述的一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，其特征在于，所述控制机柜包含开关站厂房、继电保护室厂房或者配电房厂房中控制机柜，其上的巡检对象主要有仪表类、压板类、开关类、指示灯类、设备外观类。3.根据权利要求1所述的一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，其特征在于，所述传感器终端包括白光摄像头，主要用于通过可见光采集控制机柜上设备数据；红外摄像头用于采集控制机柜上设备发热数据；局放检测仪用于采集控制机柜上设备放电数据。4.根据权利要求1所述的一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，其特征在于，所述机器人本体包括机器人升降伸缩杆、机器人工作状态指示灯、机器人箱单元。机器人升降杆用于对搭载传感器终端的设备做升降移动处理，使其垂向上可以按照预置点位和指令移动；机器人工作状态指示灯指示机器人的移动状态，状态红灯常亮表示设备异常，红灯跳闪表示机器人超声波避障，黄灯常亮表示软件限位值越界，绿灯常亮表示巡检机器人正常运行，绿灯跳闪表示设备待初始化；机器人箱单元用于部署所述后台机器人软件。5.根据权利要求1所述的一种核电厂开关站厂房智能巡检机器人系统，其特征在于，所述机器人轨道，用于一方面为所述巡检机器人本体移动提供移动槽位，另一方为巡检机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永强，王志强，陈文钢，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：