1、Q / GDW 11513.12016 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 Technical specification for intelligent robot inspection system in substation Part1: Intelligent robot for substation inspection 2016 - 11 - 25 发布 2016 - 11 - 25 实施 国家电网公司 发 布 ICS 25.040.30 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11513.12016 I 前 言为规范变电站
2、智能巡检机器人的功能要求和性能指标，更好的指导和推进变电站智能机器人巡检系统在公司系统的实用化应用，制定本部分。变电站智能机器人巡检系统技术规范标准分为 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标准的第 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。 本部分主要起草人：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。 本部分为首次发布。 本部分在执行过程中的意见或建议反
3、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 范围 本部分规定了变电站智能巡检机器人的分类与组成、技术要求、检验以及标志、包装、运输、贮存。 本部分适用于变电站智能巡检机器人。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 5170.13 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法 振动（正弦）试验用机械振动台 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.
4、3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 DL/T 664-2008 带电设备红外诊断技术应用规范 DL/T 860 变电站通信网络和系统 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 变电站智能巡检机器人 intelligent robot for the substation inspecting 由移动载体、通信设备和检测设备等组成，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（以下简称机器人）。 3.2 变电站智能机器人巡检系统 intelligent robot inspe
5、ction system in substation 由变电站智能巡检机器人、变电站智能机器人监控系统、电源系统等组成，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 intelligent robot monitoring system in substation 由变电站智能机器人本地监控系统和远程监控系统组成，用于监控变电站智能巡检机器人运行的计算机系统（以下简称监控系统）。3.4 变电站智能机器人本地监控系统 intelligent robot local monitoring system in substation 由监控主机、通信设备、监控分析软件和数据库等组
6、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（以下简称本地监控系统）。 3.5 变电站智能机器人远程监控系统 intelligent robot remote monitoring system in substation 安装于运维班驻地等场所，用于监控多个变电站智能巡检机器人的计算机系统（以下简称远程监控系统）。 3.6 机器人室 robot room 变电站智能巡检机器人完成自主充电的场所。 3.7 环境信息采集系统 ambient information acquisition system 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组成的系统。
7、 3.8 机器人通信基站 robot communication base station 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 分类与组成 4.1 变电站智能机器人巡检系统的组成 变电站智能机器人巡检系统组成配置应满足表 1 的要求。 表 1 变电站智能机器人巡检系统配置 系统组件 配置要求 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：表示必须配置的系统组件，表示可选配的系统组件。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
8、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：a) 有轨导航：需用磁条对机器人进行导航； b) 无轨导航：无需用磁条对机器人进行导航。 5 技术要求5.1 使用条件 5.1.1 正常环境要求 在如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 特殊环境要求 严于上述环境要求的，应另行提出。 5.2 结构及外观要求5.2.1 整机外观结构 5.2.1.1 整机外观整洁，连接线应固定牢靠，布局合理，不外露。 5.2.1.2 整机结构坚固，所有连接件、紧固件应有防松措施。 5.2.1.
9、3 电机、支架等可更换部件应有一一对应的明显标识，以指示是否正确安装。 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、毛刺等其他缺陷，标识清晰。 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齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目的颜色和标志加以区分。 5.2.4 机器人重量 机器人重量不超过 100kg。 5.3 电磁兼容要求 5.3.1 静电放电抗扰度 机器人应能承受 GB/T 17626.2 第 5 章规定的严酷等级为 4 级的静电放电抗扰度试验。 5.
10、3.2 射频电磁场辐射抗扰度 机器人应能承受 GB/T 17626.3 第 5 章规定的严酷等级为 2 级的射频电磁场辐射抗扰度试验。 5.3.3 工频磁场抗扰度 机器人应能承受 GB/T 17626.8 第 5 章规定的严酷等级为 4 级的工频磁场抗扰度试验。 5.4 机械振动性能要求 机器人应能承受 GB/T 5170.13 规定的振动耐久试验。 5.5 巡检功能要求 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指示等进行检测，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小于高清 1080P。 5.5
11、.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小于 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 红外摄像头具备自动对焦功能，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、具有热成像图数据。 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 运动性能要求 5.6.1 自主导航定位 机器
12、人自动导航定位重复定位误差不大于10mm。 5.6.2 防碰撞功能 机器人应具备防碰撞功能，在自主行走过程中正面遇到障碍物（高 150mm X 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，不会导致损坏。 5.6.3 防跌落功能 机器人在移动过程中，碰到沟槽、下落台阶等情况时，能够及时停止并报警。 5.6.4 越障能力 机器人应具备越障能力，越障高度不低于 50mm。 5.6.5 涉水能力 具备涉水功能，最小涉水深度为 100mm。 5.6.6 爬坡能力 爬坡能力应不小于15。 5.6.7 转弯半径 最小转弯直径应不
13、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小于 5h，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作。5.6.9 充电能力 电池完成一次充电应不大于 5h。电池完全充放电次数不少于 500 次，电池容量不小于 80%。 5.6.10 最大速度 在水平地面上的最大速度应不小于 1 m/s。 5.6.11 制动距离 在 1m/s 的运动速度下，制动距离应不大于 0.5m。 5.6.12 云台性能要求 5.6.12.1 垂直范围 0 +90。 5.6.12.2 水平范围180。 5.7 自动充电功能 机器人具有自主充电功能，巡检任务完成后或电池电量不足时能够自动返回充电。 5.
14、8 双向语音对讲功能 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 机器人应具备自检功能。自检内容应包括电源、驱动、通信和检测模块等部件的工作状态，发生异常时应就地指示，并能上传信息。 5.10 通信性能要求 5.10.1 变电站智能巡检机器人的最大遥控距离应不小于 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，其控制信号不应相互干扰。 5.10.3 监控系统应能实时、可靠地接收变电站智能巡检机器人采集的图像、语音、数据等信息并进行处理。5.11 智能报警功能 5.11.1 机器人异常报警 应包括电池
15、电源异常、驱动异常、检测功能异常、信号传输异常。 5.11.2 被检设备异常报警 应包括过热、三相温差异常、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具有环境温度、湿度和风速采集功能。 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/T664-2008 中附录 I的要求。 5.14 系统互联 应遵循 DL/T 860 和国家电网公司相关企业标准，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 夜间和雨天巡视功能 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要求。 5.17 状态指示功能 机器人应具有状态指示功能。可指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 电源适应性要求 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%。 5.18.3 220V 交流电源电压，允许幅值偏差10%。 5.19 机器人转运
