電力建設對社會經濟有著明顯的拉動作用，是一項重要基礎產業和支柱產業，是我國國民經濟穩定發展的重要保障和前提。近年來，中國電力行業迅速發展，行業規模大幅增長，在5G、物聯網等高新技術的影響下，中國電力行業進入了轉型升級的新時期。

數字化智能巡視系統

——系統架構及管理 ——

隨著“雙碳”政策目標的提出，能源結構向清潔低碳轉型，電力供給側結構性改革加速——火電進一步實施“上大壓小”，淘汰落后產能；水電加強全流域管理，發揮蓄能價值，保持平穩增長。與此同時，國家繼續大力發展風電、光伏，提高新能源消納和存儲能力，構建以新能源為主體的新型電力系統。

目前，新型電力系統的建設已經成為電網企業的工作重心。變電站是電網的節點，承擔著電壓變換、功率分配等重要功能，是電力運行安全的關鍵環節，隨著大規模新能源的接入，變電站的控制要求和安全水平必將面臨著新的挑戰。

- 運維工作量持續增長

- 運行環境日趨復雜

- 變電站無人值守的需求

關于系統

#變電站數字化智能巡視系統#

數字化智能巡視系統是將數字化、智能化與變電站巡檢業務融合一體的技術形態，是兼顧安全、質量和效率，以“高清視頻+機器人+無人機”開展設備外觀和紅外巡視，以“在線監測+數字化表計”開展設備內部運行狀態檢測，構建設備“外部狀態可觀、內部狀態可測”的全方位智能巡視體系。其實質是通過引入傳感、通信和數字化等技術，研發高效的檢測裝備，提高巡檢的有效性和準確性；通過研發紅外熱像儀、巡檢機器人、無人機等自主化巡檢裝備，開發機器代人的相關技術，提高巡檢工作安全性和時效性；通過開展人機協同、信息互通和人工智能，建立智能化的巡檢系統，提高巡檢工作的綜合效率。

3D場景可視化展現

通過多維數據展示與管理，統一監管站內各種軟硬件系統和設備，提供直觀、高效便捷、節能的管理環境。三維立體展現更具有嵌入效應且數據更直觀體現在空間部分，以虛擬現實全景仿真再現，360°旋轉、多角度切換、高空視角、第一人稱視角、自動漫游與巡檢，全方位總覽數據中心全貌及狀態。同時可以在日常工作環境中，對各種設備微環境進行有效全景監測。

AR實景監視

實時虛擬圖像與實景圖像疊加，虛實融合人機交互，增強系統現實技術基礎。

200萬像素高分辨率

長距離清晰成像。

· 智能感知

使用電力設備紅外熱像智能識別專利技術完成對電力設備部件級別的自動監測；

利用紅外在線系統、機器人系統、高清視頻系統、聲紋采集裝置等方式聯合采集巡視數據，完成變電站全面運行數據采集，構建數字化變電站數據基礎。

· 智能巡視

視頻畫面具備AR全景拼接功能，整體大范圍監控的同時兼顧局部細節聯動，以畫中畫形式展示低點攝像機視頻，做到可查詢/可搜索/可定位/可描述/可報警/可聯動，大大改善現有監控系統的應用模式；

表計識別、設備外觀識別功能完成30類電力設備工作狀態分析，25類圖像識別典型缺陷識別，另具備設備工作溫度狀態巡視及聲紋分析功能，有效代替人工完成現場巡視工作。

· 智能安全

人臉識別、車輛控制等多重功能全站式覆蓋，實現真正意義上的全站智能化管理。

行為分析功能：人員奔跑/聚集/激烈運動/倒地，越界偵測，區域入侵，進入/離開區域；

崗位分析功能：玩手機/睡崗/離崗/滯留/多人值崗人數異常;

異物識別功能：視野范圍內出現垃圾袋，鳥巢等異物主動識別判定；

安全帽檢測（關聯人臉）：人臉檢測、人臉對比（50萬名單庫）、未戴安全帽、抽煙檢測等。

系統架構

#【智巡為主·人巡為輔】變電運維巡視新模式#

數字化智能巡視系統部署在變電站站端，完善站內全面感知手段，主要由巡視主機、輪式機器人、掛軌機器人、高清攝像機、無人機及聲紋監測裝置等組成，集設備狀態感知、環境動力、圖像采集、聲紋采集等功能于一體。

正常工作狀態下，巡視主機下發控制、巡視任務等指令，由機器人、攝像機和無人機開展室內外設備聯合巡視作業，對現場設備狀態和環境信息進行實時采集，并將巡視數據、采集文件等上送到巡視主機；巡視主機與智能分析主機對采集的數據進行智能分析，開展健康狀態評估、趨勢分析，由閾值判別提升為趨勢追蹤，大幅提高設備缺陷發現的及時率和準確率，實時診斷設備狀態并形成巡視結果和巡視報告。

巡視系統具備獲取與巡視相關的狀態監測數據與動力環境數據、與主輔設備監控系統智能聯動等功能，有效替代人工巡視，減少了主設備過度檢修的管理弊端，大幅提高了設備的運行壽命。

# 巡視主機具備雙網口和設置獨立網段，信息安全符合GB/T36572的要求。

系統管理

#綜合狀態感知#

· 數據采集功能

數字化智能巡視系統具備運行環境數據采集、巡視數據采集、系統自身狀態數據采集三項數據采集功能，實現對設備的全方位狀態數據采集——

微氣象設備采集室外大氣溫度、大氣濕度、風速、風向、雨量、氣壓等微氣象數據；

動環設備采集室內溫濕度和O?、SF6等氣體檢測數據；

機器人、無人機、攝像機、聲紋監測、設備狀態檢測等方式聯合采集可見光視頻及圖像、紅外圖像、聲紋等巡視數據；

通過系統采集機器人/無人機/攝像機/硬盤錄像機的狀態信息，攝像機/硬盤錄像機包括工況信息，設備在線狀態、存儲狀態，機器人及無人機（運行信息/任務執行信息/工作狀態/異常告警信息等）數據。

· 任務管理功能

自由設定巡視任務的功能。即數字化智能巡視系統可按照要求對設備開展相關巡視工作——

根據巡視要求自由設置檢修區域、巡視點位、巡視周期、巡視類型，并可設置立即執行/定時執行/周期執行三種方式；

設置視頻識別（靜默監視）任務在非巡視任務執行期間對制定設備或通道按照不大于2min/次的頻率進行監視，并對異常情況進行及時告警；

存在多個任務并行時，系統能根據設置的人物類型，判斷執行優先度。在新任務執行完畢后，恢復之前暫停任務繼續執行。

所有巡檢任務完成后均有資料存檔，供運維人員查詢展示。

· 巡視監控功能

系統監控巡視任務清單以樹形/列表方式進行展示，通過不同顏色標識任務狀態。對于正在執行的任務能夠實時顯示巡視任務詳細信息，如巡視點位總數、如巡視點位總數、巡視點位完成情況、采集的數據、分析結果及告警、整體執行進度等，方便運維人員實時掌握執行情況并進行任務執行、暫停、停止、調整等操作。

· 實時監視功能

在未執行巡檢任務時，運維人員可以通過調用攝像機進行站內設備監視。監視界面以樹形列表方式顯示監控設備列表，并按照在線/離線狀態進行過濾，運維人員可直接調閱攝像機和機器人畫面；

視頻畫面上能實現云臺控制、可見光視頻控制、紅外視頻控制、聲紋控制等控制功能，可以使用1/4/9/16/全屏以及多畫面輪巡等多種方式顯示；

攝像機能夠設置守望位，在一定時間內未收到人工控制命令時，自動回歸守望位，同時監視數據存檔并可查詢和回放。

· 數據分析功能

數據實時分析功能是指在巡視過程中系統通過現場缺陷圖像識別、異常圖像判別、視頻識別（靜默監視）和紅外圖普分析等功能，對設備本體及附件、運行環境的智能分析和故障診斷，按照“一般”-“嚴重”-“危機”區分告警等級并將分析結果上送的功能。

巡視完畢后，數字化智能巡視系統會對巡視數據進行整體分析，形成巡檢報告，展示巡視整體情況、告警內容、缺陷或異常圖像，同時實時鏈接監控畫面。經人工審核確認后，生成最終版巡視報告，并將巡視數據上傳至上級系統相應記錄。系統可按照運維人員要求對歷史巡視數據進行指標統計、對比分析，最終根據需要生成分析報表。

· 智能聯動

系統獲取主輔設備監控系統監測數據，整合主輔設備監控信息，出現異常時自動調用相關裝備進行工作，減輕運維人員工作負擔。主設備出現遙控預置信號、主設備變位信號、越限信號和告警信號時，輔助設備出現報警信號/越限信號/狀態變化信號時，系統將自動聯動攝像機進行觀察確認；出現水浸監測報警、水位狀態越限時，自動啟動對應抽水裝置，從而實現主輔設備與巡視系統的聯動功能。

· 其他功能

臺賬管理功能 -對系統軟件、機器人、無人機、視頻設備、聲紋監測裝置等進行管理；

系統配置功能 -配置告警閾值、巡視計劃、標準巡視點位等信息，配置角色管理權限；

算法增量式更新功能 -上級系統下發算法鏡像/模型/程序和配置文件等更新信息，巡視主機自動接收信息并轉發給智能分析主機，由智能分析主機對本地算法進行增量式更新，不同源算法之間具有可替換性，且算法替換后不影響系統正常運行；

系統自檢功能 -對系統整體和各個組件進行自檢，確保設備狀態良好，點位預置位無偏移。