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立得新闻

看黑科技手段如何提升电网智能化管理水平

来源: 发稿人: 发布时间: 2021-04-15

传统的电力巡检,一般场景就是巡检工人戴上安全帽,带上电量充足的对讲机和手电(光线),便携式测温测振仪(检查设备温度),耳塞(电厂噪声特别大),进行设备及表计巡检时一定要保证精神的高度集中,眼耳鼻都要发挥出自己应有的功能,光能看出来明显的问题不行,做到听出异音和闻出异味才能保证巡检的完整有效性。


巡检也是有些技巧的,首先要做到能去到的地方尽量去到,一些犄角旮旯的地方最起码一个班也要巡检一遍,那些不经常有人走动的地方是最容易发现问题的,另外每次巡检把几个设备,一个系统或者一个区域细致入微的巡检一遍,比如今天油系统详细的检查,明天燃气系统详细的检查,后天所有的变压器详细的检查,通过巡检时间的充裕程度规划好,这样经过一个到两个轮值内就能把所有的系统都能细致入微的检查到位,这样就能很大程度上提高巡检的效率。

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手工抄表手持式红外测温


在国家“新基建”与电网系统“智能电网”建设布局的背景下,无论是国网还是南网,电力巡检机器人作为替代人工巡检的智能化设备,被越来越多的终端用户所认可,保有量和增长率均在稳步提升,巡检机器人在一个运动的底盘上搭载可见光相机、声音收集器、红外相机、烟雾及多种气体探测器,采用智能感知关键技术算法,准确地判断电站成千上万个表计的运行状态,能够完全代替巡检工人。

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立得生产的电场巡检机器人


相较于传统人力巡检,机器人智能巡检也有非常多的优点:

1.电场环境一般比较危险,高噪音、高电磁、高辐射,机器代替人工,不会出现人身伤害等问题。 

2.不知疲惫的工作,电量不够可自主回充电房进行充电。

3.可按要求布设巡检点位,机械化的识别仪器仪表,不会出现判读上的错误,更不会出现漏检的情况。

4.高科技的智能装备,响应国家新基建与智能电网战略布局。

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立得机器人“小得”在南方电网某变电站巡检

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传统电站巡检点布点方式


目前电力巡检机器人在变电站内正式运行前都需要进行现场点位部署,点位在部署完成后,机器人才能进行巡检。

一个正常规模的变电站,各种表计(油压表、液压表等)大约有3000个左右,部署通过人工遥控机器人,记录下拍照时候的机器人各种云台位置与姿态参数,每天一个普通专业工人只能部署30-50个点位,现场部署一般需要2-3名现场工程师,部署时间在1-2个月时间不等,部署期间现场工程师和甲方运维人员都需要在作业区内,整个部署过程耗时耗力。

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人工遥控机器人布设点位


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黑科技电站巡检点布点方式

(背包侠+BIM布点软件)


立得空间基于之前变电站电力巡检机器人的现场部署项目经验与其他客户的项目反馈,已研发一款无需人员在现场部署,可以在远程进行多个变电站现场模拟部署的黑科技。


整个仿真部署系统,采用更加专业的便携式制图设备“背包侠”,“背包侠”主要负责进行高精度变电站点云与全景数据的采集。


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“背包侠”是由立得空间自主研发,集多线激光Lidar、全景相机、惯性导航设备、同步控制器等多传感器于一体,专门针对电力场景完成高精度三维激光全景数据采集,采集精度更高,点云更精细,外业采集时间更短。220KV大小的变电站一般数据采集只需要1个小时左右,更大的1100KV变电站数据采集最多只需要4个小时。


之后使用我们开发的模拟仿真部署平台,将现场真实的高精度点云或由真实点云生成的1:1变电站模型载入仿真平台,只需要点几下鼠标,平台自动计算出整个变电站的巡检点位。以前1-2个月需要完成的工作,现在只需要几天,而且还是在空调房内。


用某位现场工程师的话说,“再也不用风吹日晒了,布点效率提高了十倍以上,软件非常好。”

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电厂数字孪生


基于物联网示范变电站,通过背包侠快速生产三维实景建模,通过已有智能运检管控平台进行数据对接,实现运行数据和辅助设备数据可视化,并实现运维实景推演。通过设备设施参数导入(基本技术参数,技术规范书,CAD或者PDF图纸等)和末端感知元件(温湿度、水侵传感器、电流传感器等),各项参数在三维模型中展示,建立变电站运行实景模型。对接智能运检管控平台,实现运行状态监测(电流、电压、有功等)、故障报警等功能。设立运行场景,通过三维可视化平台实现带电状态标识、运行状态模拟、安全防护提示、应急预案模拟、员工仿真培训等功能。

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在全局场景快速进入某个变电站,集成遥视系统,查看站内视频监控分布情况,可调取任意位置视频画面和监控画面。

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双击设备模型,弹出标牌。标牌信息包括静态信息标牌和电气量信息二种标牌。该功能可以实现通过模型查找该设备数据信息。

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系统收到SCADA系统故障联动信号,进入沉浸式三维场景,通过视频监控查看现场状况,点击巡检机器人前往现场辅助查看。

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作业前踏勘模拟,作业中实时监控,人员安全管理等功能,实现现场作业安全管控提升。

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通过现场摄像头和后台系统,对作业人员安全行为进行判断,并发出警报和上传PMS系统。

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应用二三维联动的方式,通过二维平面图定位三维场景中对应设备的功能。根据我们擅长看电路图的习惯,用二维电路平面图与三维模型互动。

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投运设备状态,开关动作,线路带电动态展示。

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过载功能模块主要计算变压器和输电线路的负载情况。变压器负载分为三类,根据负载率不同用不同的色块表示。

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在设备检修时,可以协助用户进行现场准备工作、安全措施布置和危险点分析,标示出工作人员与带电体之间的最小距离,并协助设置安全围栏、悬挂标牌、设置安全距离等 。

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电网机器人地图管理平台与地图在线更新

我秀中国是一个开放的物联网地图服务平台,以“高精度+定制+开放平台”为特征,满足电厂机器人等位置服务要求,可离线部署,利用专网,接入地图,可事实查看机器人的运行轨迹,实现路径规划,状态等信息。并且,通过机器人巡检,可实现机器人地图的更新。


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总结

此外,我国电站数量规模庞大,智能电力巡检设备发展空间广阔。据相关统计,目前我国变电站数量超2万座,全国297个地级市大概有配电站30万座。而电力设备智能运维可以节约故障维修费用、提高设备使用寿命,国网和南网计划加强设备智能运维。


立得将采用电力巡检机器人+背包侠硬件设备+智能化巡检点布设软件+电厂数字孪生可视化平台+物联网地图服务平台等组合黑科技,为智能化电网的快速发展提供新的技术力量。


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