一、智能軌道巡檢機器人的重要性

發(fā)電廠的升壓站、化學車間、供熱系統(tǒng)、空冷塔、輸煤皮帶、綜合管廊等場所的巡檢工作大部分都由人工完成，而這些場所環(huán)境復雜，人工巡檢強度大、頻率低、間隔長，在設備運行過程中隱患問題不能及時發(fā)現(xiàn)，造成設備故障擴大并損壞，從而引起重大事故。目前電廠化學、輸煤、除灰等控制車間，至少需要5個工作人員來進行設備巡檢，按每人每年15萬元的工資來計算，一年的人員工資支出至少75萬元。配置一套軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)造價大約幾十萬元左右。軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)使用壽命至少10年，若按使用壽命10年來計算，一套軌道式智能巡檢機器人系統(tǒng)將為企業(yè)節(jié)約資金幾百萬元。若多個車間使用軌道式智能巡檢機器人替代人工巡檢，為整個電廠節(jié)約的資金非常可觀。軌道智能巡檢機器人主要針對電廠特殊場所而設計的，集成最新的機電一體化技術，依靠安裝的導軌行走，能夠全天候多方位對設備進行無人值守巡檢,代替繁重的人工巡檢。機器人采用可編程自動或遠程操控方式，可搭載檢測各種環(huán)境、設備的傳感器，如現(xiàn)場視頻監(jiān)視、人臉識別，儀表識別溫度、振動、壓力等數(shù)據(jù)，現(xiàn)場的跑冒滴漏等狀況，氣體、粉塵濃度、開關柜狀態(tài)等現(xiàn)場監(jiān)測并遠程上傳到服務器，通過軟件對檢測數(shù)據(jù)進行保存、分析，及時發(fā)現(xiàn)設備運行狀況，設置各種故障時的預警和報警，及時反饋給工作人員處理。

二、軌道智能機器人的技術特點

1. 精確定位：

通過RFID或二維碼在軌道上精確定位，定位精度達到5毫米。

2. 運行靈活：

傳統(tǒng)的輪式巡檢機器人，對道路環(huán)境要求高，遇到臺階等障礙無法通過。軌道機器人依托安裝軌道可以到達一些復雜場所，自動探測周圍環(huán)境，對靠近機器人的工作人員或者物體進行安全提示，進行聲光電報警。

3.電力續(xù)航：

傳統(tǒng)輪式機器人依靠電池供電，續(xù)航時間有限，電池電量低時必須充滿電才能繼續(xù)工作，無法持續(xù)不間斷工作。軌道機器人是由軌道平行銅軌供電，不存在充電問題，可以24小時不間斷工作。

4.高清實時畫面：

機器人搭載300萬以上像素，1080P高清可見光攝像機，對巡檢區(qū)域的設備進行檢測，同步進行視頻錄像，記錄巡檢過程，根據(jù)異常情況判斷報警。

5.紅外熱成像儀：

機器人搭載紅外成像儀對現(xiàn)場環(huán)境溫度、設備溫度等進行測量�？蛇M行紅外普測（面）以及設備精確測溫（點），通過機器人的智能分析識別系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、上傳、報表、趨勢、報警等功能。

6.PC端軟件：

服務器分析軟件具有對巡檢機器人上傳巡檢數(shù)據(jù)實時顯示、存儲、分析、報表和報警等功能；并可實時控制機器人運行、布置巡檢任務。

7.手機APP軟件：

通過手機對機器人狀態(tài)、設備狀態(tài)等監(jiān)控和操作。

三、軌道智能巡檢機器人在輸煤皮帶的運用

實時視頻監(jiān)測皮帶機的滾筒、托輥、皮帶跑偏等皮帶運行狀況、落煤管堵塞、積煤積粉等；紅外熱像儀監(jiān)測電纜、電機、減速箱、現(xiàn)場環(huán)境溫度及時發(fā)現(xiàn)火災等隱患，達到全天無間斷對輸煤皮帶機及周邊巡檢，全面提高輸煤系統(tǒng)的安全性和及時性，利用電力載波傳輸技術，對采集的數(shù)據(jù)信息上傳到數(shù)據(jù)處理服務器進行實時監(jiān)測、存儲、分析，動態(tài)追蹤設備運轉和環(huán)境狀況，及時準確的定位有故障的設備，從而減輕工作人員的勞動強度，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，避免事故擴大化，大大降低生產過程中的非正常停機時間。

可根據(jù)客戶需求增加濕度傳感器、粉塵濃度傳感器、聲音傳感器、聲光報警器、人員識別等。

巡檢機器人采用軌道行走式掛載系統(tǒng)，沿輸煤皮帶上方布置軌道，軌道采用單條往復運行，可設置巡檢路線監(jiān)測，可與集中管控系統(tǒng)連接，并通過管控系統(tǒng)遠程操控巡檢機器人的運行。

四、軌道智能巡檢機器人在電廠升壓站的應用

變電站設備巡檢是保證變電站安全運行的一項重要措施。以往設備巡檢工作采用人工巡視，手工記錄的工作方式。人工巡檢存在勞動強度大、工作效率低、管理成本高等問題。特別是在高壓、超高壓以及復雜環(huán)境條件下，人工巡檢還可能對人身造成危害。采用軌道智能巡檢機器人完成變電站設備的日常巡視、紅外測溫、設備狀態(tài)檢查等工作,可實現(xiàn)巡檢工作的數(shù)字化，提高設備巡檢的工作效率和質量，降低運行人員勞動強度和工作風險。

1.檢測功能

通過高清攝像機檢測變電站設備的外觀狀態(tài)、發(fā)熱狀況、儀表讀數(shù)、指示燈狀態(tài)、開關柜刀閘分合狀態(tài)、設備發(fā)熱情況、濕度及臭氧情況等。

2. 控制功能

可對車體、云臺、紅外熱像儀及視頻攝像機進行手動和遠程控制，實現(xiàn)對變電站設備的檢測�？蓽蚀_定位設備區(qū)域，遇到故障自動停止。

3.分析及報警功能

具備設備故障或缺陷的智能分析和報警功能，能自動生成紅外測溫、設備巡視等報表，以便工作人員對故障原因分析及處理。系統(tǒng)能夠對變壓器、互感器等設備本體以及各開關觸頭、母線連接頭等的溫度進行檢測。并采用系統(tǒng)分析，溫差對比等，對設備各項數(shù)據(jù)進行智能分析和診斷，實現(xiàn)對設備熱缺陷的判別和報警。

4．軌道智能巡檢機器人系統(tǒng)組成

軌道智能巡檢機器人系統(tǒng)由集成控制系統(tǒng)（系統(tǒng)處理軟件及外圍設備）、軌道平臺、探頭組成，而軌道平臺主要由控制中心、運動機構、軌道總成、和前端探測機構等組成。系統(tǒng)硬件由移動機器人、云臺攝像機、紅外熱像儀、電力載波通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、視頻服務器、后臺主機等硬件組成。軟件系統(tǒng)基于Windows 操作系統(tǒng)和運行平臺，通過平行銅制導軌利用電力載波技術接收巡檢機器人傳回實時圖像數(shù)據(jù)和紅外熱像數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)分析軟件進行圖像、溫度、開關柜等信息的存儲、分析并形成報表，便于工作人員快速找到故障隱患和及時處理。

五、軌道智能巡檢機器人在空冷塔監(jiān)測的應用

間冷塔周長500米左右，根據(jù)熱成像儀測溫角度每3—4米安裝一臺，預計安裝140臺熱成像儀，按每臺5萬元，價值700萬元，再加上配件、電纜、安裝費等總價達上千萬元。采用沿三角散熱器外圍圓周方向搭建1條軌道平臺，在軌道平臺上安裝3臺搭載熱成像儀軌道巡檢機器人，分三段不間斷往復行走，既可實現(xiàn)視頻監(jiān)控，又能對散熱片整體溫度實施采集監(jiān)測，使費用大幅度降低。

沿間冷塔三角散熱器內側布置一圈軌道，長度約490米，高度24米，軌道與塔壁用支架支撐固定，軌道平臺系統(tǒng)分三段接入，搭載3套在線式雙光熱成像儀。每套小車每行走10米對散熱設備做垂直掃描運動。分段進行視頻監(jiān)測和散熱器溫度數(shù)據(jù)的采集，并通過電力載波方式和監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)服務器通訊。每套系統(tǒng)行走長度160米，巡查一次的時間在16分鐘左右。