變電站智能巡檢系統(tǒng)技術規(guī)范1范圍本規(guī)范規(guī)定了變電站智能巡檢系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的設計、開發(fā)、集成、驗收和運行維護等方面的技術要求。本規(guī)范適用于新建、改建和擴建的各類變電站智能巡檢系統(tǒng)的建設與應用。其他類似場所的智能巡檢系統(tǒng)可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。（此處應列出相關的國家標準、行業(yè)標準，例如：GB/TXXXX變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)、DL/TXXXX變電站智能化改造技術規(guī)范等，具體編號需根據(jù)實際情況填寫）3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1變電站智能巡檢系統(tǒng)SubstationIntelligentInspectionSystem由感知設備、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)處理與分析平臺、應用系統(tǒng)等組成，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)設備狀態(tài)自動感知、數(shù)據(jù)智能分析、缺陷識別與預警，并輔助運維人員進行巡檢作業(yè)管理的綜合性系統(tǒng)。3.2智能巡檢機器人IntelligentInspectionRobot具備自主移動、環(huán)境感知、數(shù)據(jù)采集與分析能力，用于變電站設備巡檢的自動化裝置，包括輪式、軌道式、固定式等多種形態(tài)。3.3機器視覺MachineVision通過光學裝置和非接觸式的傳感器，自動地接收和處理一個真實物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置。3.4紅外熱成像InfraredThermography利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。3.5缺陷識別DefectRecognition通過圖像分析、數(shù)據(jù)分析等技術手段，自動識別設備外觀異常、溫度異常、聲音異常等潛在故障或缺陷。3.6巡檢任務InspectionTask根據(jù)運維需求，設定的由系統(tǒng)或人工執(zhí)行的特定巡檢區(qū)域、巡檢內(nèi)容、巡檢周期的組合。4系統(tǒng)架構4.1總體架構系統(tǒng)宜采用分層分布式架構，一般可分為感知層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)層和應用層。各層之間應接口清晰，具備良好的擴展性和兼容性。4.2感知層位于系統(tǒng)最底層，主要由智能巡檢機器人、固定式高清攝像機、紅外熱像儀、聲音傳感器、SF6氣體傳感器、溫濕度傳感器等各類感知設備組成，負責變電站設備狀態(tài)信息、環(huán)境信息及安防信息的采集。4.3網(wǎng)絡層負責將感知層采集的數(shù)據(jù)安全、可靠、實時地傳輸至數(shù)據(jù)層和應用層?？刹捎霉I(yè)以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡（如Wi-Fi、4G/5G、LoRa等）或混合組網(wǎng)方式。4.4數(shù)據(jù)層負責對采集到的各類原始數(shù)據(jù)（圖像、視頻、紅外、聲音、環(huán)境參數(shù)等）進行匯聚、存儲、預處理、融合及管理，為應用層提供數(shù)據(jù)支撐。應具備數(shù)據(jù)冗余備份和容災能力。4.5應用層基于數(shù)據(jù)層提供的數(shù)據(jù)服務，實現(xiàn)智能巡檢業(yè)務功能，包括設備狀態(tài)監(jiān)測、缺陷智能識別與分類、巡檢任務管理、報表統(tǒng)計分析、告警與聯(lián)動、移動應用等。5技術要求5.1感知層技術要求5.1.1智能巡檢機器人機器人應具備自主導航與定位能力，定位精度應滿足巡檢要求。應能適應變電站內(nèi)復雜地形和電磁環(huán)境，具備良好的越障能力和爬坡能力。其搭載的傳感器應滿足以下基本要求：可見光相機：應具備高清晰度成像能力，圖像分辨率不低于XXXX像素（具體數(shù)值根據(jù)實際需求確定），具備自動對焦、變焦功能，適應不同光照條件。紅外熱像儀：應具備溫度測量功能，測溫范圍和測溫精度應滿足設備熱缺陷檢測需求，圖像分辨率不低于XXX×XXX像素（具體數(shù)值根據(jù)實際需求確定）。聲音采集裝置：應能有效采集設備運行聲音，用于異常聲音分析。其他可選傳感器：根據(jù)巡檢需求，可配置SF6氣體泄漏檢測、局部放電檢測等傳感器。機器人應具備自主充電功能，續(xù)航時間應滿足單次巡檢任務需求。5.1.2固定式監(jiān)測設備固定式高清攝像機：應安裝在關鍵設備區(qū)域，具備遠程控制、高清成像、紅外補光、視頻分析等功能。固定式紅外熱像儀：應針對發(fā)熱風險較高的設備（如斷路器、隔離開關、變壓器套管等）進行布點，實現(xiàn)周期性或?qū)崟r溫度監(jiān)測。環(huán)境與安防傳感器：應能監(jiān)測變電站內(nèi)溫濕度、SF6濃度、O2濃度、煙感、門禁等信息，保障變電站安全運行。5.2網(wǎng)絡層技術要求網(wǎng)絡應具備高帶寬、低時延、高可靠性和安全性。有線網(wǎng)絡：應采用工業(yè)級以太網(wǎng)交換機，支持環(huán)網(wǎng)冗余，通信速率不低于1000Mbps。無線網(wǎng)絡：應保證信號覆蓋無死角，通信穩(wěn)定性和抗干擾能力強，滿足數(shù)據(jù)傳輸實時性要求。采用無線加密技術保障數(shù)據(jù)傳輸安全。網(wǎng)絡設備應具備良好的電磁兼容性，適應變電站強電磁環(huán)境。5.3數(shù)據(jù)層技術要求數(shù)據(jù)存儲：應采用高效、可靠的存儲技術，支持結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)（如圖像、視頻）的存儲。存儲容量應根據(jù)巡檢數(shù)據(jù)量和保存周期進行配置，并預留擴展空間。數(shù)據(jù)預處理：應對原始數(shù)據(jù)進行去噪、校準、格式轉(zhuǎn)換等預處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)融合：應支持多源異構數(shù)據(jù)的融合分析，為設備狀態(tài)評估提供全面數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：應具備高并發(fā)訪問能力、數(shù)據(jù)備份與恢復能力。5.4應用層技術要求5.4.1設備狀態(tài)監(jiān)測應能實時或周期性監(jiān)測變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、避雷器、母線、電容器、電抗器等主要設備的狀態(tài)信息，包括但不限于：外觀狀態(tài)：漏油、破損、銹蝕、異物、絕緣子污穢、瓷瓶裂紋等。溫度狀態(tài)：設備本體及接頭溫度。運行狀態(tài)：儀表指示、開關位置、指示燈狀態(tài)等。環(huán)境狀態(tài)：SF6氣體壓力/密度、環(huán)境溫濕度等。5.4.2缺陷智能識別與分類系統(tǒng)應具備對采集數(shù)據(jù)進行智能分析和缺陷識別的能力：圖像識別：能夠?qū)υO備外觀缺陷進行自動識別，如異物、破損、漏油、銹蝕、污穢、絕緣子裂紋、設備異常狀態(tài)指示等。識別準確率應達到實用水平，并可通過自學習持續(xù)提升。紅外測溫分析：能夠自動識別設備過熱缺陷，并根據(jù)溫度值和溫升情況進行分級預警。聲音分析：能夠?qū)ψ儔浩?、電抗器等設備的運行聲音進行分析，識別異常聲響。缺陷分類：應能根據(jù)缺陷的嚴重程度、影響范圍等進行分類，并支持自定義缺陷庫。5.4.3巡檢任務管理應支持巡檢任務的創(chuàng)建、編輯、下發(fā)、執(zhí)行、暫停、恢復及終止等全生命周期管理。可根據(jù)預設周期自動生成巡檢任務，也支持人工臨時發(fā)起巡檢任務。任務執(zhí)行過程應可監(jiān)控。5.4.4告警與聯(lián)動系統(tǒng)應具備多級告警功能，根據(jù)缺陷等級或異常情況嚴重程度發(fā)出不同級別告警（如提示、一般告警、重要告警、緊急告警）。告警方式可包括聲音、彈窗、短信、APP推送等多種形式。支持與變電站現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)（如SCADA、視頻監(jiān)控系統(tǒng)）的告警聯(lián)動。5.4.5數(shù)據(jù)查詢與報表統(tǒng)計應提供便捷的數(shù)據(jù)查詢功能，支持按設備類型、時間、缺陷類型等多條件組合查詢。應能自動生成各類巡檢報表，如日報、周報、月報、缺陷統(tǒng)計報表、設備狀態(tài)趨勢分析報表等，并支持報表導出。5.4.6系統(tǒng)管理與維護應提供用戶管理、權限管理、日志管理、設備管理（包括感知設備、機器人的狀態(tài)監(jiān)控與遠程控制）、系統(tǒng)配置等功能。支持對識別模型的更新與優(yōu)化。5.4.7移動應用宜提供移動應用端，支持運維人員遠程查看巡檢數(shù)據(jù)、缺陷信息、接收告警、處理缺陷、上報現(xiàn)場情況等功能。6性能要求6.1數(shù)據(jù)采集與傳輸圖像采集：可見光圖像清晰，色彩還原真實；紅外熱像圖溫度數(shù)據(jù)準確。數(shù)據(jù)傳輸：關鍵數(shù)據(jù)傳輸時延應不大于XX秒（具體數(shù)值根據(jù)實際需求確定），數(shù)據(jù)丟包率應低于X%（具體數(shù)值根據(jù)實際需求確定）。6.2識別準確率典型設備外觀缺陷識別準確率應不低于XX%（具體數(shù)值根據(jù)實際需求和技術發(fā)展水平確定）。紅外測溫準確率應滿足相關國家標準要求，測溫誤差應在允許范圍內(nèi)。6.3系統(tǒng)響應時間系統(tǒng)登錄響應時間應不大于X秒。常規(guī)查詢操作響應時間應不大于X秒。報表生成響應時間（不含大數(shù)據(jù)量統(tǒng)計）應不大于XX秒。6.4系統(tǒng)可靠性系統(tǒng)平均無故障運行時間（MTBF）應不低于XXXX小時（具體數(shù)值根據(jù)實際需求確定）。數(shù)據(jù)存儲可靠性：關鍵數(shù)據(jù)應保證不丟失，年數(shù)據(jù)丟失率應低于X%。6.5機器人性能自主導航精度：應滿足設備近距離觀測要求。最大巡航速度：應根據(jù)變電站環(huán)境和安全要求設定。越障能力：應能越過變電站內(nèi)常見障礙物，如電纜溝蓋板邊緣、小石子等。7安全要求7.1網(wǎng)絡安全應符合電力行業(yè)網(wǎng)絡安全相關規(guī)定，采取防火墻、入侵檢測/防御、數(shù)據(jù)加密、訪問控制等安全措施，防止未授權訪問和數(shù)據(jù)泄露。7.2數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)傳輸和存儲應進行加密處理。建立數(shù)據(jù)備份和恢復機制，確保數(shù)據(jù)完整性和可用性。敏感數(shù)據(jù)應進行脫敏處理。7.3設備安全感知設備、機器人等應具備良好的電磁兼容性，滿足變電站電磁環(huán)境要求。機器人應具備急停、避障等安全保護功能。7.4訪問控制系統(tǒng)應采用基于角色的訪問控制（RBAC）機制，對不同用戶分配不同操作權限，確保操作可追溯。8環(huán)境適應性系統(tǒng)設備（特別是戶外設備和機器人）應能適應變電站的自然環(huán)境條件，包括溫度、濕度、降雨、降雪、日照、風沙、電磁干擾等。具體環(huán)境參數(shù)應符合相關產(chǎn)品標準要求。9系統(tǒng)集成與驗收9.1系統(tǒng)集成系統(tǒng)各組成部分之間應實現(xiàn)無縫集成，數(shù)據(jù)應能有效共享。系統(tǒng)應具備與變電站自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）等其他相關系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)信息互通。9.2驗收系統(tǒng)驗收應包括出廠驗收、現(xiàn)場安裝調(diào)試驗收和試運行驗收。驗收內(nèi)容應包括功能驗證、性能測試、安全測試、兼容性測試等。驗收通過后方可正式投入運行。10運行與維護10.1運行管理應制定系統(tǒng)運行管理制度，明確崗位職責、操作流程、數(shù)據(jù)管理等要求。定期對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行檢查。10.2維護保養(yǎng)應制定設備維護保