变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分

QGDW-11513.1—-变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分Q/GDW11513.1—变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分：变电站智能巡检机器人Technicalspecificationforintelligentrobotinspectionsysteminsubstation¬—Part1:Intelligentrobotforsubstationinspection-11-25公布-11-25实施国家电网公司发布ICS25.040.30Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW11513.1—I前言为规范变电站智能巡检机器人的功效规定和性能指标，更加好的指导和推动变电站智能机器人巡检系统在公司系统的实用化应用，制订本部分。《变电站智能机器人巡检系统技术规范》原则分为2个部分：——第1部分：变电站智能巡检机器人；——第2部分：监控系统。本部分为《变电站智能机器人巡检系统技术规范》原则的第1部分。本部分由国家电网公司运维检修部提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位：国网山东省电力公司。本部分重要起草人：冀肖彤、张斌、任志刚、王兴照、吕俊涛、叶飞、周大洲、黄锐、慈文斌、杜修明、郭源、孙志周、付崇光、王华广、孟海磊、韩磊。本部分为初次公布。本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分：变电站智能巡检机器人1范畴本部分规定了变电站智能巡检机器人的分类与构成、技术规定、检查以及标志、包装、运输、贮存。本部分合用于变电站智能巡检机器人。2规范性引用文献下列文献对于本文献的应用是必不可少的。但凡注日期的引用文献，仅所注日期的版本合用于本文献。但凡不注日期的引用文献，其最新版本（涉及全部的修改单）合用于本文献。GB/T5170.13电工电子产品环境实验设备基本参数检定办法振动（正弦）实验用机械振动台GB/T17626.2电磁兼容实验和测量技术静电放电抗扰度实验GB/T17626.3电磁兼容实验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度实验GB/T17626.8电磁兼容实验和测量技术工频磁场抗扰度实验DL/T664-带电设备红外诊疗技术应用规范DL/T860变电站通信网络和系统3术语和定义下列术语和定义合用于本文献。3.1变电站智能巡检机器人intelligentrobotforthesubstationinspecting由移动载体、通信设备和检测设备等构成，采用遥控或全自主运行模式，用于变电站设备巡检作业的移动巡检装置（下列简称机器人）。3.2变电站智能机器人巡检系统intelligentrobotinspectionsysteminsubstation由变电站智能巡检机器人、变电站智能机器人监控系统、电源系统等构成，能够遥控或自主开展变电站巡检作业。3.3变电站智能机器人监控系统intelligentrobotmonitoringsysteminsubstation由变电站智能机器人本地监控系统和远程监控系统构成，用于监控变电站智能巡检机器人运行的计算机系统（下列简称监控系统）。3.4变电站智能机器人本地监控系统intelligentrobotlocalmonitoringsysteminsubstation由监控主机、通信设备、监控分析软件和数据库等构成，安装于变电站本地用于监控变电站智能巡检机器人运行的计算机系统（下列简称本地监控系统）。3.5变电站智能机器人远程监控系统intelligentrobotremotemonitoringsysteminsubstation安装于运维班驻地等场合，用于监控多个变电站智能巡检机器人的计算机系统（下列简称远程监控系统）。3.6机器人室robotroom变电站智能巡检机器人完毕自主充电的场合。3.7环境信息采集系统ambientinformationacquisitionsystem由变电站温度传感器、湿度传感器以及风速传感器等环境信息采集终端构成的系统。3.8机器人通信基站robotcommunicationbasestation用于变电站智能巡检机器人与本地监控系统间数据通信的网络设备。4分类与构成4.1变电站智能机器人巡检系统的构成变电站智能机器人巡检系统构成配备应满足表1的规定。表1变电站智能机器人巡检系统配备系统组件配备规定变电站智能巡检机器人●本地监控系统●机器人室●环境信息采集系统●机器人通信基站●远程监控系统○导航磁条○注：●表达必须配备的系统组件，○表达可选配的系统组件。4.2变电站智能巡检机器人的分类4.2.1按使用方式分类分为：a)单站使用型：每站配备一台机器人；b)集中使用型：多个变电站通过轮转的方式集中使用一台机器人。4.2.2按导航方式分类分为：有轨导航：需用磁条对机器人进行导航；无轨导航：无需用磁条对机器人进行导航。5技术规定5.1使用条件5.1.1正常环境规定在以下环境条件下应能正常工作：a)环境温度：-25℃～+50℃；b)相对湿度：5%～95%；c)最大风速：20m/s。5.1.2特殊环境规定严于上述环境规定的，应另行提出。5.2构造及外观规定5.2.1整机外观构造5.2.1.1整机外观整洁，连接线应固定牢固，布局合理，不外露。5.2.1.2整机构造结实，全部连接件、紧固件应有防松方法。5.2.1.3电机、支架等可更换部件应有一一对应的明显标记，以批示与否对的安装。5.2.2外壳表面5.2.2.1外壳表面应有保护涂层或防腐设计。5.2.2.2外壳表面应光洁、均匀,不应有伤痕、毛刺等其它缺点，标记清晰。5.2.2.3外壳防护等级应满足IP55。5.2.3电气部件布线内部电气线路应排列整洁、固定牢固、走向合理，便于安装、维护，并用醒目的颜色和标志加以分辨。5.2.4机器人重量机器人重量不超出100kg。5.3电磁兼容规定5.3.1静电放电抗扰度机器人应能承受GB/T17626.2第5章规定的严酷等级为4级的静电放电抗扰度实验。5.3.2射频电磁场辐射抗扰度机器人应能承受GB/T17626.3第5章规定的严酷等级为2级的射频电磁场辐射抗扰度实验。5.3.3工频磁场抗扰度机器人应能承受GB/T17626.8第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度实验。5.4机械振动性能规定机器人应能承受GB/T5170.13规定的振动耐久实验。5.5巡检功效规定5.5.1可见光检测5.5.1.1机器人应配备可见光摄像机，能够对设备外观、设备分合状态及表计批示等进行检测，并将图像实时上传至本地监控系统。5.5.1.2可见光摄像机上传视频分辨率不不大于高清1080P。5.5.1.3可见光最小光学变焦倍数30倍对有读数的表盘及油位标记的误差不大于5%。5.5.2红外检测5.5.2.1机器人应配备热红外成像仪，能够对一次设备的本体、导线和接头的温度进行采集，并能将红外图像及温度数据实时上传至本地监控系统。5.5.2.2红外摄像头含有自动对焦功效，热成像仪分辨率不低于320*240；红外图像为伪彩显示、可显示影像中温度最高点位置及温度值、含有热成像图数据。5.5.2.3测温精度应控制在±2℃或±2%。5.5.3噪声检测机器人应配备音频采集设备，能够采集设备噪声，并能够实时上传至本地监控系统。5.6运动性能规定5.6.1自主导航定位机器人自动导航定位重复定位误差不不不大于±10mm。5.6.2防碰撞功效机器人应含有防碰撞功效，在自主行走过程中正面碰到障碍物（高150mmX宽100mm）应及时停止或绕行，对于停止的机器人，障碍物移除后应能恢复行走。一旦发生碰撞，机器人应能够及时停止并发出报警，不会造成损坏。5.6.3防跌落功效机器人在移动过程中，碰到沟槽、下落台阶等状况时，能够及时停止并报警。5.6.4越障能力机器人应含有越障能力，越障高度不低于50mm。5.6.5涉水能力含有涉水功效，最小涉水深度为100mm。5.6.6爬坡能力爬坡能力应不不大于15°。5.6.7转弯半径最小转弯直径应不不不大于其本身长度的2倍。5.6.8续航能力电池供电一次充电续航能力不不大于5h，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作。5.6.9充电能力电池完毕一次充电应不不不大于5h。电池完全充放电次数不少于500次，电池容量不不大于80%。5.6.10最大速度在水平地面上的最大速度应不不大于1m/s。5.6.11制动距离在1m/s的运动速度下，制动距离应不不不大于0.5m。5.6.12云台性能规定5.6.12.1垂直范畴0°～+90°。5.6.12.2水平范畴±180°。5.7自动充电功效机器人含有自主充电功效，巡检任务完毕后或电池电量局限性时能够自动返回充电。5.8双向语音对讲功效机器人应配备音视频采集和语音播放设备，可与本地监控系统实现音视频实时传输。5.9机器人自检机器人应含有自检功效。自检内容应涉及电源、驱动、通信和检测模块等部件的工作状态，发生异常时应就地批示，并能上传信息。5.10通信性能规定5.10.1变电站智能巡检机器人的最大遥控距离应不不大于1km，工作应可靠。5.10.2两台或两台以上变电站智能巡检机器人在同一变电站内工作时，其控制信号不应互相干扰。5.10.3监控系统应能实时、可靠地接受变电站智能巡检机器人采集的图像、语音、数据等信息并进行解决。5.11智能报警功效5.11.1机器人异常报警应涉及电池电源异常、驱动异常、检测功效异常、信号传输异常。5.11.2被检设备异常报警应涉及过热、三相温差别常、各类表计读数异常、设备分合状态异常等。5.12环境信息采集变电站智能机器人巡检系统应含有环境温度、湿度和风速采集功效。5.13巡检报告巡检数据应能自动形成巡检报告，红外巡检部分应满足DL/T664-中附录I的规定。5.14系统互联应遵照DL/T860和国家电网公司有关公司原则，提供与变电站监控系统、智能辅助控制系统、设备（资产）运维精益管理（PMS）等系统的接口。5.15机器人室接地机器人室应有明显的接地点并与变电站主接地网有效连接。5.16夜间和雨天巡视功效机器人应配备照明设备和雨刷器，满足夜间巡视和雨天巡视的规定。5.17状态批示功效机器人应含有状态批示功效。可批示机器人巡检作业时的工作状态、充电状态及报警状态。5.18电源适应性规定5.18.1机器人宜采用锂电池供电。5.18.2直流允许幅值偏差：额定电压值的±20%。5.18.3220V交流电源电压，允许幅值偏差±10%。5.19机器人转运集中使用型机器人应有专用的转运辅助工具，单人能够完毕机器人转运环节的操作。6检查6.1检查分类检查分型式实验和出厂检查。6.2型式实验型式实验应当是制造厂家将装置送交含有资质的检测单位，由检测单位根据实验条目完毕检查，检查项目表2中规定的检查项目逐个进行，并出具型式检查报告。有下列状况之一时，应进行型实验：a)新产品定型，投运前；b)持续批量生产的装置每五年一次；c)生产设备重大变化时；d)正式投产后，因设计、工艺材料、元器件有较大变化，可能影响机器人性能时；e)出产检查成果与型式实验有较大差别时；f)国家技术监督机构或其委托的技术检查部门提出型式实验规定时；g)合同规定进行型式实验时。6.3出厂检查每台机器人出厂前，必须由制造厂的检查部门进行出厂检查，检查项目逐个进行，全部检查合格后，附有合格证可允许出厂。6.4检查项目应按本原则表2中的规定执行。注：●表达规定必须做的项目；○表达规定可不做的项目。6.5实验办法参考Q/GDW11514-有关实验办法进行。7标志、包装、运输、贮存7.1标志7.1.1每台装置必须有清晰的铭牌，包含但不限于下列内容：产品型号；b）产品全称；c）制造厂全称及商标；d）重量；e）出厂年月及编号。7.1.2包装箱上应包含但不限于下列标记：发货厂名、产品名称、型号；b）设备数量；c）包装箱外形及毛重；d）包装箱外应有“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样或标志。7.2包装7.2.1产品包装前的检查产品包装前的检查应涉及以下内容：产品的合格证书、产品阐明书、出厂检测报告、装箱清单、附件、备品备件齐全；b)产品外观无损伤；c)产品表面无灰尘。7.2.2包装的普通规定产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防振等方法。7.3运输产品应合用于陆运、空运、水（海）运，运输装卸按照包装箱上的原则进行操作。7.4贮存包装好的机器人应存贮在防雨避光的室内，室内无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分：变电站智能巡检机器人编制说明1编制背景本部分根据《有关下达公司第一批重点推广新技术有关原则制修订计划的告知》（国家电网科[年]1296号）的规定编写。早期的变电站智能机器人巡检系统的构成、功效展示、技术指标等存在差别，有必要制订一部有关变电站智能巡检机器人的技术原则进行规范、指导变电站智能机器人巡检系统的研发、制造、安全巡检及规范检测。本部分编制的重要目的是规范变电站智能巡检机器人的功效规定和性能指标。2编制重要原则本部分重要根据下列原则编制：以现有国家电网公司应用的变电站智能巡检机器人功效和性能为基础，结合国家电网公司变电站巡检需求，考虑变电站智能巡检机器人的技术发展和应用需求进行编制；b)合用于国家电网公司变电站巡检工作，保障变电站智能巡检机器人工作的效率、效果和安全；c)原则编制工作以理论结合实际为原则，调研应用需求，以工程实践和实验测试数据为基础，提出科学合理的技术指标。本部分项目计划名称为“变电站智能巡检机器人系统第1部分：通用技术条件”，为使名称与内容更加匹配，经编写组与专家商定，改名为“变电站智能机器人巡检系统技术规范第1部分：变电站智能巡检机器人”。3与其它原则文献的关系本部分与有关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。本部分不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。4重要工作过程8月，根据国家电网公司运检部规定，成立原则编写组，重要由国网山东省电力公司负责。10月28日，在济南召开了第一次讨论会，讨论了初稿内容，制订了指导意见的重要框架，制订主框架按照三部分编写。11月28日，在济南召开了第二次次讨论会，修改了重要框架，按技术