QGDW—变电站智能机器人巡检系统技术规范部分

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substation ?Technical specification for intelligent robot inspection system in Part1: Intelligent robot for substation inspection2016 - 11 - 25发布2016 - 11 - 25实施国家电网公司发 布 ICS 25.040.30Q/GDWS 家1 部分。电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11513.12016 I、八、前言为规范变电站智能巡检机器人的功能要求和性能指标，更好的指导

2、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、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

3、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 17626.3 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 1762

4、6.8 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 inspection system in substation由变电站智能巡检机器人、变电站智能机器

5、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.

6、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。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

7、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O表示可选配远程监控系统 O导航磁条 O注：表示必须配置的系统组件,的系统组件。*1变电站書傩机器人巡检本地把乐块|冷$人i用甲fi用，采a负抚HI昂人哺毬站P1 it1；i. 盘2.0创Qi；诗的#执rufb J哦小刊込rt的禹扯曲仲.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

8、;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: 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：-25C+50C； 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5.2.1.15.2.1 整机外观结构整机外观整洁，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。5.2.1.3电机、 支架等

9、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。5.3.2 射频电磁场辐射

10、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。1080P。5.5.1.2 可见光摄像机上传视频分辨率不小于高清5.5.1.3 可见光最小光学变焦倍数 30 倍

11、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。320*240 ；红外图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 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。5.523 测温精度应控制在± 20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 机器人自动导航定位重复定位误差

12、不大于± 10mm。150mm X 宽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 最小转弯直径应不大于其本身长度的

13、2 倍。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 。5.9 机器人自检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。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 应包括电池电源异常、驱动异常、检测功能

15、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

16、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%。5.19 机器人转运5.18.3 220V 交流电源电压，允许幅值偏差± 10%。集中使用型机器人应有专用的转运辅助工具， 单人能够完成机器人转运环节的操作。6 检验6.1 检验分类 检验分型式试验和出厂检验。6.2 型式试验型式试验应该是制造厂家将装置送交具有资质的检测单位，由检测单位依据试 验条目完成检

17、验， 检验项目表 2 中规定的检验项目逐个进行， 并出具型式检验报告。有以下情况之一时，应进行型试验：a)新产品定型，投运前；b)连续批量生产的装置每五年一次；c)生产设备重大改变时；d)e)出产检验结果与型式试验有较大差异时；正式投产后，因设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响机器人性能时；f)g)合同规定进行型式试验时。国家技术监督机构或其委托的技术检验部门提出型式试验要求时；6.3 出厂检验每台机器人出厂前，必须由制造厂的检验部门进行出厂检验，检验项目逐个进行, 全部检验合格后，附有合格证可允许出厂。6.4检验项目应按本标准表2中的规定执行。表2检验项日用匕柿割I： 口聖兀试购iEf

18、1整机外观胡出23电那14柑践91机器人車修劇aO5高温试池O6丄作坏境适应性低温试部：O7存?1交变试鴨O呂靜1赳驶电抗扰唱试豹(>9电险揀容性剂罚"也斶谢抗扰底试鞘O(0工原般扬抗拔度试騎OII护忖徒TP勵护试i拎O12fl外則羽笊tfi砸13t；馳讹紐傕1 1红卄成1烈町W15机减皈砧试斡<)Lb畅罠誘功艇17牍谢淞力O(yKJU扣 aOL9iiQ系统爬圾能ZfO?DOJI云台件能云台性能O衣导虹堆宦国辭确曦O23前碍挿功能爾酹禅功膛趣障刘能a冊能力O餡潍木JA能洋水槌力O兀n初充电功能口主充业叨陀:!7询盲匸训巾能JBiflUfl.ftli週依rtfflz试-鲨鹑

19、辆UlJ腥刖制噩训助磴明功腿试e30'扰总伯朋力能然态出小功施贰腔上丨丸撅电歡O32电池性礁试验啟电M性试iSO33安令试脸 11O阡勺椅朗项冃注厂梏购31通帯hi丐1鬧35fLs1 ML.盹H怙也lEIE$讪嘆块Fife'37机霜蛊人用®-测101J12注；E松:理宦必烦液的顼H： O农示規运叫不锁的顺冃.眾2 (续)示规定必须做的项目；O表示规定可不做的项目。6.5试验方法参照Q/GDW11514-2016有关试验方法进行。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，包含但不限于以下内容:a)产品型号;注：表b)产品全称;制造厂全称及商标

20、;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以下标记a)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)7.2包装包装箱外应有“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样或标志。7.2.1 产品包装前的检查 产品包装前的检查应包括如下内容：a) 产品的合格证书、产品说明书、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 包装的一般要求 产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防振等措施。7.3 运输 产品应适用于陆运、空运、水(海)运，运输装卸按照包装箱上的标准进行操作。7.4 贮存包装

21、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I霸啣和战嶠制+3与其它标淮文件肉关爲II4 ±嗖丄作过程5杯准养柯和內弄'G条文说明1编制背景（国本部分依据关于下达公司第一批重点推广新技术相关标准制修订计划的通知 家电网科2011年1296号）的要求编写。早期的变电站智能机器人巡检系统的组成、功能展示、技术指标等存在差异，有必 要制定一部关于变电站智能巡检机器人的技术标准进行规范、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。本部分编制的主要

22、目的是规范变电站智能巡检机器人的功能要求和性能指标。2 编制主要原则 本部分主要根据以下原则编制：a) 以现有国家电网公司应用的变电站智能巡检机器人功能和性能为基础，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) 适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) 标准编制工作以理论结合实际为原则， 调研应用需求， 以工程实践和试验测试数 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，更名为“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 与其它标准文件的关系 本部分与相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、软件着作权等知识产权使用问题。4 主要工作过程2011年 8月，根据国家电网公司运检部要求，成立标准编写组，主要由国网山东省电力公司负责。2011年10月 28日，在济南召开了第一次讨论会，讨论了初稿内容，制定了指导意见的主要框架，制定主框架按照三部分编写。2011年