結合前篇關于數字化智能巡視系統架構的概述，本文進一步詳細介紹了數字化智能巡視系統的各項優勢，并通過大立科技真實產品的使用案例驗證變電站設備智能巡視系統在保障電網安全穩定運行方面的優勢與高效性。

數字化智能巡視系統

——系統優勢與實踐應用 ——

隨著社會經濟的高質量發展，電網規模持續增長，變電站巡視人員減少與變電站數量不斷增長之間的矛盾日益突出，為了保障變電站的運行環境安全，保證電力設備穩定可靠運行，需要采用更科學的方式對變電站內的環境、電力設備進行監視及巡檢，以便及時發現問題并處理。傳統人工巡視方式受變電巡檢人員自身專業素質和專業技能因素影響較大，已不能滿足變電站“站多人少”的工作現狀和社會對供電質量的更高需求，變電站智能巡視系統應運而生。

大立變電站數字化智能系統是采用先進、可靠、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本的常規工作，具備支持電網智能調節、智能自動控制、在線分析決策等功能，充分發揮紅外技術引領作用的信息化、智慧化、立體化巡護模式。

系統優勢

#智能化巡視，從“人為”到“自動化”#

伴隨著電力系統的日益復雜，線路巡檢和維護所面臨的分布廣、距離長、環境復雜、難度高、人員少等難點日益凸顯，傳統人工巡檢已經無法滿足要求，數字化智能巡視系統從變電站內實際需求出發，逐步替代人工展開作業，設計并實現了整套巡檢流程。替代了紙質記錄的原始方式，完善變電站內全面感知手段，提高了變電站巡視的可靠性、及時性，同時也提升了變電設備缺陷發現的及時率和正確率。

· 智能巡視

巡視主機可對感知設備進行控制，根據需求配置巡視任務，分配固定和臨時巡視任務，支持人工、遠程控制，包括且不限于全景監視/設備外觀狀態巡視/聲紋巡視/設備工作溫度狀態巡視，電壓表、電流表等表計指示，SF6壓力等表計指示，開關、接地刀閘、貯能狀態及電氣指示檢測，表計識別分析/狀態指示燈自動識別/空開狀態識別/旋鈕開關位置識別/保護壓板位置判斷等，實現變電站的自動化巡視任務管理。

· 智能感知

系統采用全新的紅外設備建模技術，精確框取具體的測溫部件，使得在多設備的復雜畫面中準確定位測溫的部位，提高測溫的準確性，更清楚、更直觀。內置200萬像素高分辨率熱像儀搭配精確測溫技術（輪廓法測溫、多設備多點高效測溫）、故障設備自動監測技術以及紅外全景圖技術，能夠輕松自動識別畫面中需要測溫的所有設備，完成對變電設備360°全景測溫，提升巡檢效率。

· 智能安全

異物識別（漂浮物、鳥巢等）；

行為識別（未戴安全帽、人員倒地、人員入侵、打電話等）；

· 狀態實時監控

支持高清視頻巡視畫面，對變電站主設備實施全天候監控，系統運行維護人員可以通過主機對站內設備及現場進行監視，時刻做好防盜、防火、防人為事故工作，隨時進行畫面切換，實現設備信息和關鍵狀態全時獲取，遠程查看設備運行狀態、運行環境、現場人員行為和消防安全狀況。

· 數據分析

系統主機通過對設備狀態、圖像和運行環境數據采集，進行數據分析，生成巡視報告，并提供設備診斷、異常點位查詢及缺陷數據智能告警和閾值告警。

· 實時健康評估

狀態數據實時分析，對當前數據進行閾值及增長率判斷和告警，基于設備的在線感知、帶電檢測、停電實驗和不良工況等多維多源數據，對設備的狀態趨勢進行全面分析，實現主設備整體及部件的健康狀態評估。

實踐應用

#大立科技產品案例分享#

· 項目背景

某1000kV交直流合建特高壓變電站，具有電壓等級高、占地面積大、設備結構復雜、巡檢任務繁重、人員作業風險高等特點。變電運維和檢修人力資源均不足以支撐設備管理精益化工作目標，重復性工作的疲勞性勢必會導致巡視檢測低質現象，非常有必要拓展變電專業信息化、智能化技術應用。

特別是在出現故障（異常）時，運維人員需要近距離接觸設備，安全風險非常大；同時特高壓變電站在電網中的位置十分重要，現有視頻監控系統主要用于變電站安防，布點不足、清晰度較低，需建設特高壓智能巡視系統，提升運維人員對設備運行狀態的實時感知能力，強化日常巡視技術手段，在保證人員安全的前提下，確保特高壓設備時刻處于在控狀態。

通過建設特高壓交流變電站數字化智能巡檢系統，借助于智能機器人巡檢，實現智能機器人與高清視頻聯合巡視，建設智慧巡檢平臺，對數據整合、優勢互補，并最終將數據推送至相關業務系統，更好地發揮機器人數據的作用，巡視覆蓋全面、無遺漏，極大提升巡視準確性，視頻智能識別自動生成巡視報表，并進一步減輕甚至替代運行人員完成重復和繁瑣的巡檢工作。

· 項目現狀

某1000kV交直流合建特高壓變電站，站內巡視主要依靠人工巡視與機器人巡視互補，存在人工巡視工作量大、特殊環境下作業風險高，機器人巡視周期長、設備故障時特巡效率低等問題。為提升特高壓變電站設備狀態感知和風險管控能力，決定開展智慧巡檢系統建設。

· 建設原則

安全第一：現場施工時堅持嚴格遵守有關安全規章制度和特高壓站運行規定，作業人員與帶電設備保持足夠的安全距離；現場攝像機安裝便于日常維護并可靠接地；無線攝像機、巡檢機器人產生的數據接入內網采取信息安全防護措施。

充油設備全覆蓋：對主變壓器、高壓電抗器等充油設備儀表、外觀進行全覆蓋布點，加強監測頻率，實現設備狀況遠程檢測，保障運維人員人身安全。

設備外觀全覆蓋：全面梳理設備外觀類巡視項目，充分利用高清攝像機反應速度快、智能機器人巡視靈活、無人機全方位立體巡視等優勢，選擇合理位置和方式安裝視頻裝置，做到設備外觀全面覆蓋。

精準投資：堅持設備最大化利舊原則，充分利用特高壓交流變電站內現有在線監測、 數字化表計、工業視頻監控系統和網絡設施等資源進行復用或改造，避免重復建設和投資浪費。

· 建設目標

通過對某座1000kV交直流合建特高壓變電站智能巡視系統完善化建設，實現對全站1000kV HGIS區域、主變壓器區域、高壓電抗器區域、±800kV直流場、±800kV直流高、低端閥廳、500kV HGIS區域、110kV區域、站用變等區域的智能巡檢工作，杜絕巡檢設備時的人身風險，有效減輕運維人員現場巡檢工作量，利用巡檢機器人、高清視頻裝置、無人機等自動化設備，科學推進人工替代，提升重大活動保電、負荷高峰巡檢頻次，實現設備狀態全天候、不間斷跟蹤檢測，實現以下目標：

- 通過部署適當數量高清攝像機、巡檢機器人、無人機等巡視裝置，實現全站區域的自動化巡檢，避免人員巡檢過程中由于設備區突發故障造成運維人員人身傷害；

- 通過全自動巡檢，替代全站的人工例行巡視，減輕值守人員工作負擔；

-通過全自動巡檢后臺數據的集成、分析、告警，實時掌握設備的狀態，提醒值班人員提前進行預判。

· 主要設備

數字化智能巡視系統主要采用云臺、槍機、球機、微型攝像機等可見光攝像機，云臺雙光譜、固定槍機等紅外熱成像攝像機，室外輪式機器人、室內掛軌機器人等巡檢機器人，輕型多旋翼無人機、中型多旋翼無人機等巡檢無人機，聲紋監測裝置等技術。

· 技術方案

設計方案遵循標準
數字化智能巡視系統規劃設計須按照國標、國家和行業的有關標準和規范進行。本設計將依據和參照以下的設計規范和要求進行，但不僅限于以下所列范圍——

-GB/T 2423.3-2016《環境試驗 第2部分：實驗方法 實驗Cab：恒定濕熱試驗》

-GB/T 15153.2-2000《遠動設備及系統 第2部分：工作條件 第2篇：環境條件（氣候、機械和其他非電影響因素）》

-GB/T 30149-2019《電網 通用模型描述規范》

-GB/T 36572-2018《電力監控系統網絡安全防護導則》

-DL/T 664-2016《帶電設備紅外診斷應用規范》

· 巡視布點原則

巡視點位設置滿足室內外一次、二次及輔助設備設施巡視覆蓋要求，包括設備外觀、表計、狀態指示、變壓器（電抗器）聲紋、二次屏柜、設備及接頭測溫等；

巡視點位設置綜合考慮設備類型、巡視類型、現場設備和道路布置方式等因素；

巡視點位數據采集源包括機器人、無人機、攝像機、聲紋及主輔設備狀態監測等，重要巡視點位采用非同源冗余巡視采集設置；

巡視點數據格式包括數值結果、可見光圖片、紅外圖譜、聲紋4類；

巡視點位按重要等級分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 類；

Ⅰ類點位為可能表征設備直接出現危急缺陷的巡視點位，Ⅰ類點位滿足100%巡視覆蓋；

Ⅱ類點位為僅可能表征設備直接出現嚴重缺陷的巡視點位；

Ⅲ類點位僅可能表征設備出現一般缺陷的巡視點位；

Ⅰ類及部分Ⅱ類重要巡視點位優先采用非同源雙覆蓋。

例如高清視頻+機器人巡檢，高清視頻+在線監測等冗余巡視配置。

智能圖像巡視設備的配置、布點，以滿足各業務場景為目標，按照“一機多用、一點多用”原則開展。

點位不得布在站內設備的垂直正上方，或空調管道的垂直正下方；不得影響現場正常的運行，檢修作業。

· 高清視頻系統巡視點位

1·全站全景監視

通過安裝的變電站制高點的全景相機，實現全站的全景監視功能；

2·變壓器、高壓電抗器、換流變

Ⅰ類點位主要包括外觀類（本體、套管、均壓環、氣體繼電器、壓力釋放閥、壓力突變繼電器等）、表計類（油位表、油溫表、分接檔位、吸濕器）、溫度類（本體、套管末屏、套管、引線及接頭）、聲紋類（本體及調壓補償變壓器運行聲紋）；

Ⅱ類點位主要包括外觀類（冷卻系統滲漏油、冷卻系統、風扇、分界開關吸濕器、在線監測裝置、高壓電抗器隔聲罩）、表計類（油流繼電器）；

Ⅲ類點位包括外觀類（機構箱、標識牌）、表計類（儲油柜溫度、調壓補償變壓器儲油柜溫度）；

溫度類巡視點位使用紅外圖像采集（攝像機、機器人、無人機）；

部分Ⅰ類、Ⅱ類數值型巡視點位使用在線監測數據采集。

巡視工作無紙化，使用數字化智能巡視系統開啟全線上操作流程——對現場設備狀態和環境信息進行實時采集，系統實時智能分析，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，自動發現異常并告警，提供輔助決策，大幅提高故障研判和預警的準確率；運行人員可根據需要靈活定制巡視需求，系統可自動或定時生成巡檢報告，有效替代人工巡視。

通過聯合自動巡檢試點項目建設，逐步將運維人員從穿梭各變電站駐地、重復的機械工作轉化為高效的運維分析、判斷和全能業務的處理，讓運維人員真正成為設備的管理者。