国网浙江嘉兴220kV瓦山变等47座变电站智能巡检提升改造初步设计说明书收口报告

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智能巡检提升改造初步设计说明书收口报告浙江华云电力工程设计咨询有限公司

设计证书号A133003829

咨询证书号212200800012018年11月国网浙江嘉兴220kV瓦山变等47座变电站

智能巡检提升改造

初步设计说明书报告项目名称：国网浙江嘉兴220kV瓦山变等47座变电站智能巡检提升改造项目单位：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司编制单位：淅江华云电力工程设计咨询有限公司设计证书号：A133003829咨询证书号：212200800012018年n月26日批准:审核:校核:TOC\o"1-5"\h\z.工程概述 1编制依据 1工程概况及改造必要性 2主要技术经济指标 3.改造内容 41建设规模 4.项目技术方案 5户外智能巡检机器人技术方案 5户内挂轨式智能巡检机器人技术方案 253压板状态监测装置技术方案 40黑光摄像机技术方案 54\o"CurrentDocument"5移动终端等技术方案 64.主要设备材料表 70\o"CurrentDocument".工程实施安排 74\o"CurrentDocument"5.1外部环境落实条件 74\o"CurrentDocument"施工过渡措施 77\o"CurrentDocument"工程实施计划安排 77\o"CurrentDocument"4环境影响预测及采取措施 78\o"CurrentDocument".投资概算 79\o"CurrentDocument"1概述 79\o"CurrentDocument"2编制原则和依据 793投资概算表 81.附件 821批复 82\o"CurrentDocument".图纸资料 841.工程概述编制依据(1)国网浙江嘉兴公司运维检修部关于2019年融资租赁可研编制委托函(2)《国家电网公司关于做好2016年预算执行和2017年项目储备工作的通知》[2016]385号(3)《国家电网公司生产技术改造工作管理规定》(4)《生产技改大修管理工作的指导意见》(运检计划[2014]3号)(5)《国网运检部关于印发公司生产技术改造和设备大修原则的通知》(运检计划[2015]60号)(6)《国网浙江省电力公司关于印发国网浙江省电力公司十八项反措实施技术要求的通知》(运检计划(2013)977号)(7)《国家电网公司关于印发智能机器人巡检推广应用工作方案的通知》(国家电网运检(2013)1083号)(8)《国家电网公司无人值守变电站运维管理规定》(9)《变电站机器人巡检系统通用技术条件》(DL/T1610-2016)(10)《国网浙江省电力公司变电站智能巡检机器人运维管理细则》(11)《国网浙江省电力公司变电站智能巡检机器人基建、调试及验收实施细则》(12)国网浙江省电力有限公司关于国网浙江杭州500kV乔涌5493线等线路避雷器加装等融资租赁项目可行性研究报告的批复(浙电运检(2018)829号)工程概况及改造必要性目前的变电站内设备巡检基本都采取人工巡检的方式，存在以下不足：1)人工巡检的手段相对单一，而且很大程度上受制于天气、环境、人员素质等因素，容易因巡检不到位而造成部分设备缺陷或异常发展，甚至引发设备障碍和故障，影响电网安全供电。2)电力行业应用的摄像机大多是传统的数字摄像机，有些区域甚至还使用着模拟摄像机，由于夜间照明不足，存在亮度偏低、图像质量下降，细节不见的情况。但是破坏电力设施的犯罪分子，做案活动时间往往是在晚上，目前的视频监控摄像机根本不能满足当前电力行业安防的基本诉求。3)传统的“人工巡检、手动记录”的巡视作业方式难以适应电力系统精益化、集约化的发展要求。随着国家电网智能电网建设的需求，需要提高现场巡视的质量、速度。随着电网快速发展，变电设备规模急剧增加，运检工作量逐年大幅提升，但人员增长有限，人员结构化问题突出，运检工作量、运检质量与运检人员数量的矛盾日益突出，亟需利用现代信息技术，大幅提高运检效率，提升工作质量。根据国家科技部《服务机器人科技发展“十二五”专项规划》、国家电网公司《关于印发智能机器人巡检推广应用工作方案的通知》相关文件要求，本项目实施是十分必要的。根据《关于印发公司生产技术改造和设备大修原则的通知》（运检计划（2015）60号）第2.3.4.1条规定：在220kV及以上电压等级变电站可配置智能机器人巡检系统。本工程对浙江嘉兴供电公司现管辖的220kV屠肖变、黄姑变、王江泾变、新滕变、南汇变、下店庙变、齐家变、石门变、河山变、玦西变、安江变、禾城变、百桃变、安兴变、天星变、勤丰变、虹霓变、东方变、金鱼变、东栅变、牛桥变、周珏变、洲泉变、盐官变、城北变、嘉善变、东云变、星轮变、大舜变、烟雨变、秀水变、正阳变、瓦山变、共建变、新华变、前进变、海塘变、立峰变、大德变、梧桐变、双山变、潮乡变、祝东变、青石变、民谊变、连杭变、跃新变等47座变电站的智能巡检提升改造。预期目标是实现设备巡检远程化监控，提升设备状态管控能力，降低人员巡视工作量，提高设备巡检成效，提高变电运检效率。主要技术经济指标本工程投资概算价格为3414.3万元（不含税价格2937.87万元），其中建筑工程费26.04万元，安装工程费127.6万元，设备购置费3169.00万元，其它费用91.65万兀O2.改造内容1建设规模1.1户外智能巡检机器人对国网浙江嘉兴公司所辖220kV屠肖变及黄姑变、王江泾变、新睦变、南汇变、下店庙变、齐家变、石门变、河山变、玦西变9座110kV变电站每站配置户外变电站智能巡检机器人系统1套，共10套。L2户内智能巡检机器人对国网浙江嘉兴公司所辖安江变、禾城变、百桃变、安兴变、天星变、屠肖变、勤丰变7座220kV变电站及黄姑变、虹霓变、东方变、王江泾变、新藤变、南汇变、金鱼变、东栅变、牛桥变、周珏变、洲泉变、盐官变、城北变13座llOkV变电站每站配置户内挂轨式巡检机器人系统1套，共20套。2.1.3二次压板状态监测装置对国网浙江嘉兴公司所辖嘉善变、东云变、星轮变、大舜变、烟雨变、秀水变、正阳变、瓦山变、共建变、新华变、前进变、海塘变、立峰变、大德变、梧桐变、百桃变、双山变、潮乡变、祝东变、青石变、连杭变、民谊变、安兴变、禾城变24座220kV变电站每站配置二次压板状态监测装置1套，共24套。1.4黑光摄像机对国网浙江嘉兴供电公司所辖瓦山变（9套）、共建变（10套）、新华变（10套）、海塘变（9套）、连杭变（9套）、民谊变（9套）、跃新变（9套）7座220kV变电站共配置65台黑光摄像机。.1.5移动终端对国网浙江嘉兴供电公司共配置200套移动终端，每套包含智能手机终端、智能背夹外设及安全管理。.项目技术方案户外智能巡检机器人技术方案本项目对国网浙江嘉兴供电公司管辖的220kV屠肖变及黄姑变、王江泾变、新藤变、南汇变、下店庙变、齐家变、石门变、河山变、秧西变9座110kV变电站每站配置户外变电站智能巡检机器人系统1套，合计10座变电站共配置10套户外变电站智能巡检机器人系统。户外智能巡检机器人任务管理模块主要包括全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义任务、地图选点及任务展示等子功能模块。专项巡检包括红外测温、油位油温表抄录、避雷器表计抄录、SF6压力表抄录、液压表抄录和

位置状态识别；特殊巡检包括恶劣天气特巡、缺陷跟踪、远方异常告警确认、远方状态确认、协助应急事故处理。每个子功能模块集合了任务编制、任务下发等功能。下图为任务管理模块示意图：歌卷A班镇胧的变电站巡检 [1.；「上渔臼4H歌卷A班镇胧的变电站巡检 1.2■以方 ：1型落入出才J •4一口落"二专立5J 斗L之直Z图3-1任务管理模块示意图L1总体技术要求本项目的变电站户外智能机器人巡检系统（含机器人本体、巡检控制系统、辅助设施、增设巡视通道等），可以满足变电站的要求。系统包括1套远程集控后台，实现从运维站对无人值守

变电站智能巡检机器人运行状态和巡视结果的远程浏览、远程控制。智能机器人巡检系统可自动巡视全部户外一次设备（人工无法直接巡视的除外），满足全覆盖要求；巡检角度和位置要满足测量精度要求，设备视频、图片及各类表计读数等清晰。如遇无法覆盖的表计情况，将修建专用机器人巡视通道。巡视通道施工方便，可满足变电站防腐、防风、防雨、防火等要求，不影响变电站整体外观。智能机器人巡检系统对变电站内每台设备进行可见光和红外摄像、拍照，多台设备之间的分界点清晰，不会出现设备遗漏的情况。智能机器人巡检系统对表计读数超出范围或其它缺陷可自动报警，并自动生成记录。SF6压力密度、油位、红外测温、温度、泄漏电流等表计读数可自动生成历史曲线。系统具有与站内生产管理系统、安防、消防、调度自动化、一体化平台等系统传输数据的功能，实现联动。运维人员可对变电站的机器人进行远程信息浏览，巡视异常将远传到运维站远程集控后台。L2差异化要求（根据各站实际情况选用）1）户外变电站户外变电站中存在的设备间隔窄、部分表计朝向与观测角度夹角过大、部分表计遮挡比较严重等情况，造成智能巡检机器人巡检困难，可采取调整表计安装位置、加装反射装置、增加机器人巡检点数量等措施来解决。2）沙尘暴天气使用沙尘暴地区使用的机器人可解决大风、沙尘对机器人视频清晰度、表计读取准确度、机器人行走等方面影响。3）高寒天气使用寒冷地区使用的智能巡检机器人，其巡检系统基本技术指标可满足环境温度范围：-50℃〜+50℃要求，可解决大雪对机器人行走的影响。4）沿海潮湿天气使用华东沿海地区使用的智能巡检机器人，其巡检系统基本技术指标可满足环境相对湿度：5%~95%（无冷凝水）的要求。3.1.3系统功能D信息交换与通信网络功能智能巡检机器人可与本地监控后台进行双向信息交互，本地监控后台可与远程集控后台进行双向信息交互，信息交互内容包括检测数据和机器人本体状态数据。网络拓扑采用点对点或星型结构，符合实际工程需求。系统具备通信告警功能，在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，上送告警信息。系统满足变电站有关信息安全的标准或文件要求。2）智能巡检机器人自检本项目智能巡检机器人具备自检功能，自检内容包括电源、驱动、通信和检测设备等部件的工作状态，发生异常时应能就地指示，并能上传故障信息。3）接地本项目智能巡检机器人充电室具有明显接地点，为避免变电站主地网对本期设备造成影响，本工程采用单独敷设接地网。4）对时系统具备对时功能，可采用网络对时、SNTP或GPS、北斗对时等方式，对时周期和精度符合工程实际需要。5）巡检功能①巡检模式本项目智能巡检机器人支持全自主和遥控巡检模式。全自主模式包括例行和特巡两种方式。例行方式下，系统根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息,自主启动并完成巡视任务；特巡方式由运维人员选定巡视内容并手动启动巡视，智能巡检机器人自主完成巡检任务。遥控巡检模式由运维人员手动遥控智能巡检机器人，完成巡视工作。②巡检内容巡检内容包括：全站一次设备外观；一次设备本体和接头温度；断路器、隔离开关分合状态；变压器、CT等充油设备油位计指示；SF6气体压力等表计指示；避雷器泄漏电流指示；变压器、电抗器噪声等。6）检测功能配备可见光摄像机、红外热成像仪和声音采集等检测设备，并能将所采集的视频和声音上传至监控后台。标配可见光摄像机、红外热成像仪和声音采集，可灵活选配超声、局放、紫外等检测设备。7）测温功能能够对站内设备进行温度检测，能按照DLT664规范要求对电流致热型和电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并提出预警。8）仪表读数能够对有读数的表盘进行数据读取，自动记录和判断，并提出报警，读数误差小于5机9）噪声识别能够对设备运行噪声进行采集、远传、分析。10）系统互联按标准提供与变电站综自系统、生产管理系统、消防系统、安防系统、视频系统等的接口；能与站内监控系统协同联动，在设备操作时能实时显示被操作设备的图像信息；能与顺序控制进行配合，通过图像自动识别系统判断断路器、隔离开关和接地开关的分合状态；能与消防安防系统联动，发生报警时能紧急赶到报警位置。11）音视频远传具备实时图像远传和双向语音传输功能，可实现就地或远程视频巡视和作业指导。12）报警功能具备设备检测数据的分析报警功能；报警发生时，应立即发出报警信息，并伴有声光提示，并能人工退出/恢复；报警信号能远传。13）微气象数据采集具有环境温度、湿度和风速采集功能。14）运维模式系统支持运维模式，实现多个变电站机器人巡检系统运维管理。15）防碰撞智能巡检机器人配备防碰撞功能，在行走过程中遇到障碍物及时停止，在全自主模式下障碍物移除后能恢复行走。16）巡检报告巡检数据能自动形成巡检报告，红外巡检部分满足DL/T664中附录I要求。17）自主充电（电池供电方式）智能巡检机器人具有自主充电功能，能够与充电室内充电设备配合完成自主充电。18）辅助功能智能巡检机器人配备夜间照明设备和雨刷器。19）控制功能智能巡检机器人能正确接收本地监控和远程集控后台的控制指令，实现云台转动、车体运动、自动充电和设备检测等功能，并正确反馈状态信息；能正确检测机器人本体的各类预警和告警信息，并可靠上报。20）其他所有连接件、紧固件有防松措施，连接线应固定牢靠，布局合理，不外露；系统软件及随机文件均使用中文；零部件更换方便、快捷；智能巡检机器人机体、本地监控和远程集控后台、充电室、电池及随任务现场配套使用工具等均装箱储运,储运箱应便于搬运，并满足长途运输要求。3.1.4系统巡检指标1）巡检穰盖率达到100%;

2）表计识别率达到100%。3.L5系统架构变电站智能机器人巡检系统分三层体系架构，分别为车载子系统、本地监控后台及远程集控后台。车载子系统通过局域网将每个变电站巡视所得巡检报表、图像以及视频等数据与本体监控后台进行交互，远程集控后台通过申请的国家电网专网对本体监控后台、车载子系统进行任务下派、状态监控及数据管理。巡检机器人体系架构图3-2巡检机器人体系架构图3.1.6巡检控制系统搭建方案3.1.6.1巡检控制系统功能本项目中本地端布置在变电站内，与巡检车本体软件采用TCP/IP协议通过工业无线网络进行双向数据交互。本地监控后台将分析并存储所在变电站的所有巡检数据，具备实时监控、巡检计划编排、远程遥控、巡检报表生成、历史数据查询等五大功能。

3.1.6.2通信组网架构方案1）网络架构本项目的变电站智能机器人巡检系统网络架构由车载系统、本地监控系统、远程监控系统三部分组成，系统架构图如下图所示：图3-3网络架构示意图其中，车载子系统涵盖的网络设备包括：导航设备、红外热像仪、视频服务器、高清摄像机等。通过工业级无线AP与本地监控端的无线AP建立网络连接。本地监控端作为运维人员在运维站对巡检车进行操作与监控的终端，布置在变电站内，并在整个巡检区域内建立完整的无线网络，实现客户端与车载端的双向数据交互。2）无线网络布置方案

一般情况下，为保证良好的无线网络覆盖效果（具体表现为实时高清视频播放流畅），根据巡检区域的大小，将采用一个或多个无线AP对变电站进行全站覆盖。在机器人上布置一个工业级无线AP做为客户端，与站内的无线AP相连，车载的网络设备都通过该客户端接入到站内的无线网络中。当巡检区域内存在多个AP时，“零切换漫游”功能可以使多个AP构成一个AP网络，此时，机器人可以在任何地点漫游，并不需要执行切换操作，实现机器人在整个巡检区域与客户端无缝保持连接。3）无线网络安装方案①无线AP安装无线AP架设在室外的AP箱内，与主控室的客户端通过光纤相连。本项目的变电站智能机器人巡检系统采用工业级无线网络，基站服务器和巡检机器人本体采用Server/Client模式进行连接。网络架构图如下图所示：

造桂机-A ・北・达红纣•・仪育清・像买 蜜检机■人图3-4巡检机器人网络架构图为保证无线AP具备足够广的网络覆盖范围，需将AP固定于较高的安装地点。故使用螺钉把AP固定到室外墙上（离地高度1.5m以上），电源走线、网线线路穿过防水线槽后固定在墙边合适位置；针对部分变电站较为空旷周边无建筑物环境，将修建一个AP固定水泥柱，把AP固定于水泥柱上（离地高度2m以上），所有电源线和网络线路都包裹于水泥柱内部，达到最佳的保护和屏蔽作用。现场实物图如下图所示：

图3-5户外AP箱安装方式此外，针对个别变电站地域面积辽阔、设备极其复杂的环境，将架设两个无线AP网络，利用两个AP的漫游切换功能保证对整个区域的无线网络覆盖，使得视频在整个传输的过程中不会出现延迟现象。②网络连接网络通信长度100米以内选择使用网线；100米以上选择使用光缆。③线缆铺设遇到需要进行光纤、电缆、网线等线缆铺设的情况，原则上利用原先线缆沟，但根据实际情况可对部分水泥路面、草地地面开挖，线缆铺设后进行回填，所有线缆均穿管；外接电缆根据工程设计文件上标注的电缆走向埋设，埋设深度不小于50cm,封堵完好。④服务器搭建在主控室内放置一台数据服务器，并通过路由接入专网。4）网络安全考虑到智能电网网络信息安全至关重要，且巡检机器人采用无线网络连接，网络传输无法完全封闭与物理隔离，因此本项目对网络安全系统进行专项设计，以确保即使在无线网络接入被入侵成功的最坏情况下，巡检机器人系统仍能够在运维站层面保证网络的绝对安全。车载端和本地端的无线AP采用WPA2安全模式，用于增强无线网络安全。本地端采用的路由器内置高性能防火墙，提供多种攻击防范技术，包括针对Land、Smurf、Fraggle,WinNuke,PingofDeath,TearDrop,IPSpoofing,SYNFlood,ICMPFlood,UDPFlood、ARP欺骗攻击的防范等，可以防范大多数网络上存在的攻击。本地端与远程集控端通过硬件防火墙和专网连接。车载子系统与本地监控后台的交互通过软件防火墙，该防火墙通过识别专有协议，对不符合该通信协议的数据包进行隔离，使得无线网络的可能入侵者即使通过篡改MAC地址或IP地址的方式也无法通过防火墙验证。而本地监控后台与运维站后台则通过硬件防火墙进行连接，进一步确保网络通信的安全性。当巡检机器人网络通信发生异常时，在本地监控后台与远程集控后台会同时弹窗并进行声音报警，向运维人员提示网络连接质量、机器人被盗、网络被非法入侵等可能性。3.1.7辅助设施建设方案（含土建部分）本项目中针对变电站专用辅助设施包括：充电房安装、巡检机器人专用通道技术完善。

3.1.7.1充电房安装方案图3-6-2充电房安装效果本项目变电站智能机器人巡检系统的自主充电房安装于主控楼旁，方便线缆铺设，安装面高出地面，保证美观与周围环境的和谐性；充电室具有防雨、防台风、防潮等措施,安装牢固，房顶采用绝缘材料；充电室地基浇筑在夯实的地面上进行，浇筑厚度不少于15cm；机器人外围设备供电均由充电室内配电箱供给，电源电缆截面积22.5mm2,且采用必要的防护措施，避免机械损伤；充电房内置自主充电座，可提供机器人24小时不间断自主充电。充电房自带4个固定孔位，可用图3-6-2充电房安装效果图3-6-1充电房水泥地基此外，充电房内安装一套控制柜机箱固定于充电房墙壁,电源进线、稳压电源、光缆和光端机等设备引入机箱内。机箱采用2mm以上优质冷钢板，热镀锌喷塑，落地安装。采用电源防雷措施，所采用的材料和结构设计能保证防水。表面喷塑处理并设计与周围环境协调。

机箱可适应室外抗高温环境，机箱侧面下部设计换气百叶窗，箱体顶部设置换气轴流风扇，设计温控开关实现高温时的通风换气，以降低机箱内的温度。为了保证设备的安全,机箱大门采用天地锁，密封性能卓越，具有很强的防撬性能；进一步保证贵重设备的安全。在监控机箱中加装电源保护装置，即过流过压保护装置，内放置光端机、电源设备，接线端子、光纤终端盒、维修开关和插座。下图为控制柜机箱：图3-7控制柜机箱3.1.7.2巡检机器人专用通道技术完善方案巡检机器人专用通道的技术完善，原则上利用原先的水泥路面、线缆沟路面、草地进行行走，不进行大规模路面技术完善。但根据实际情况，可以进行路面斜坡制作、路面延伸、地面平整等工作。本项目中针对变电站路面情况，根据前期勘测的结果，制定明确的路面技术完善方案，并在实施过程中高质量完成相应土建施工工作，土建施工方案原则上必须保证巡检机器

人巡检路径完整覆盖全站设备。甘能巡检机警人演型3.1.8.2巡检内容甘能巡检机警人演型3.1.8.2巡检内容甘能巡检机工人演盛3.L8技术参数3.L8.1机器人本体参数♦尺寸：900mmX620mmX1050mm♦重量：约70kg♦导航方式：激光雷达♦定位精度：Wlcm♦供电方式：电池自主充电♦通讯方式：5.8G/2.4G无缝漫游♦全景设备的外观♦设备的本体和易发热位置的温度等♦各类设备的开关、表计等♦建筑门窗、机密机构的防盗等♦环境温度及周边物体的影响♦场地围栏的破损，异常等♦环境噪声3.1.8.4自主行走能力♦险巡监机号人修更3.1.8.4自主行走能力♦险巡监机号人修更3.1.8.3主要功能介绍♦自动、手动巡检任务规划与下达机器人自检红外测温与超温报警仪表读取（包括指针类、数字类、行程类、分合指示类）防碰撞，遇障制动♦系统互联与集控模式♦音视频远传♦自主充电♦统计、报表与数据诊断♦在水平地面上的速度O'l.2m/s♦具备360度原地转弯功能，有效克服现场空间狭小的操作难度♦具备爬坡能力，爬坡能力W20°♦具备越障能力，最大越障高度为6cm♦良好的制动能力，制动距离不大于0.2m

3.1.8.5红外测温♦红外检测系统采用自动检测、超温报警。当机器人系统发现目标范围内有超温的设备物品时，分析目标图像，判断报警级别。及时规避因为高温导致燃烧爆炸产生的事故和损失。3.1.8.6音视频传输♦具备视频信号的采集、压缩、网络传输、图像解压缩机图像显示等功能，自主识别环境生成地图。♦远程工作的机器人可将现场环境信息清晰、实时地呈现在用户的面前，像自己在现场一样，即一种临场感。3.1.8.7激光导航轨导航，且不需要改变当前环境的任何现有设施，导航定位精度：厘米级。

3.1.8.8可扩展性1）标配可见光摄像机，可以全角度拍摄；2）标配红外热成像仪，可以全角度测量；3）标配了声音采集器，可采集周边环境噪音分贝量。可选配紫外相机，可全角度探烟火3.1.8.9多种巡检方式1）定时巡检：系统根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息，自主启动并完成巡视任务；2）临时巡检：由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视，机器人可自主完成巡检任务；3）遥控巡检：由操作人员手动遥控机器人，完成巡视工作。3.2户内挂轨式智能巡检机器人技术方案本项目对国网浙江嘉兴供电公司管辖的安江变、禾城变、百桃变、安兴变、天星变、屠肖变、勤丰变7座220kV变电站及黄姑变、虹霓变、东方变、王江泾变、新睦变、南汇变、金鱼变、东栅变、牛桥变、周好变、洲泉变、盐官变、城北变13座UOkV变电站每站配置户内挂轨式巡检机器人系统1套，共计7座220kV变电站和13座UOkV变电站，合计20座变电站共配置20套户内挂轨式巡检机器人系统。3.2.1系统整体建设方案

户内挂轨式智能巡检机器人数据采集系统由固定在巡检探测器装置上的各种传感器组成，其具体包括视觉传感器、局部放电检测传感器、红外传感器、补光灯、声音传感器等。下图为其整体检测系统的内部架构场线用现总交放感得

局传普声传撒补光灯湿传器

温度感控制器采集分析平台工作电源图3-8整体检测系场线用现总交放感得

局传普声传撒补光灯湿传器

温度感控制器采集分析平台工作电源图3-8整体检测系统的内部架构系统设计架构如下图所示：信据互台通数交平图3-9智能巡检机器人系统原理图系统主要设计目的：1）代替人工到设备现场进行常规巡检作业；2）接受远程遥控操作进行巡检作业辅助或应急处理。3）通过系统的自动巡检、数据存储、数据分析、预警联动等功能，提升自动化管理水平，达到降低运维人员工作强度、提高运维效率的目的。机器人通过轨道系统吊装于高压开关室内；本体搭载可见光、红外、声频、局部放电检测等数据采集设备进行巡检作业；通过电力载波和网络与服务器进行数据交换；监控后台由本地后台（子站平台）和远程监控平台（集控后台）组成，实时反映并记录机器人状态、系统设备工作状态，并通过识别可见光、红外、声频数据进行巡检目标设备的状态分析。最终通过声光报警及数据报表等形式，实现巡检结果的直观呈现。基于系统巡检结果以及各方信息的综合分析，运维管理单位可及时组织针对巡检现场的处置机制。3.2.2系统功能D信息交换与通信网络功能户内挂轨巡检机器人可与本地监控后台进行双向信息交互，本地监控后台可与远程集控后台进行双向信息交互，信息交互内容包括检测数据和机器人本体状态数据。网络拓扑采用点对点或星型结构，符合实际工程需求。系统具备通信告警功能，在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，上送告警信息。系统满足变电站有关信息安全的标准或文件要求。2）户内挂轨机器人自检本项目户内挂轨机器人具备自检功能，自检内容包括电源、驱动、通信和检测设备等部件的工作状态，发生异常时应能就地指示，并能上传故障信息。3）巡检功能①巡检模式挂轨巡检机器人可进行定时巡检、定点巡检、指定任务临时巡检、遥控巡检多种巡检方式。常用的定点巡检可以根据指定的路径和指定的巡检目标点进行自动匀速巡检，只需要设定巡检路径并启动自动巡检即可使机器人自动完成一次巡检。巡检过程中机器人每到一个巡检工作位置，能自动准确停车探测，做完规定的动作后再按照路径自动往下一个巡检目标点前进，并不需要人为操作控制，完成巡检作业，并自动记录并保存所采集到的数据。定时巡检：到达设定时间后，机器人可以沿预定好的轨迹进行自动巡视，根据原先设定的地点精确停靠后，自动对待检设备进行检测，所有检测完成后自动回到充电点进行自主充电。指定点巡检：操作人员可设置区域内任意巡检点，挂轨巡检机器人可根据当前位置及目标点，规划出最优路径，自主运行到目标点。遥控巡检：操作人员可以通过鼠标、键盘遥控机器人，脱离预先设定的路线，行驶到满足挂轨机器人工作环境的指定位置（机器人可以达到），通过远程遥控机器人行驶和云台动作、摄像机调焦的操作、可见光数据采集，实现对待检设备进行特检。②巡检内容巡检内容包括：继保室内所有设备外观；全部继保室设备接头温度；保护柜开关变位、指示灯状态，表计读数、显示屏内容等。4）检测功能配备可见光摄像机、红外热成像仪等检测设备，并能将所采集的视频上传至监控后台。标配可见光摄像机、红外热成像仪，可灵活选配超声、局放等检测设备。5）测温功能能够对站内设备进行温度检测，能按照DLT664规范要求对电流致热型和电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并提出预警。6）仪表读数能够对有读数的表盘进行数据读取，自动记录和判断，并提出报警，读数误差小于5机7）系统互联按标准提供与变电站综自系统、生产管理系统、消防系统、安防系统、视频系统等的接口；能与站内监控系统协同联动，在设备操作时能实时显示被操作设备的图像信息；能与顺序控制进行配合，通过图像自动识别系统判断断路器、隔离开关和接地开关的分合状态；能与消防安防系统联动，发生报警时能紧急赶到报警位置。8）视频远传具备实时图像远传功能，可实现就地或远程视频巡视和作业指导。9）报警功能具备设备检测数据的分析报警功能；报警发生时，应立即发出报警信息，并伴有声光提示，并能人工退出/恢复；报警信号能远传。10）接地本项目户内挂轨机器人充电座具有明显接地点并与变电站主地网有效连接。11）防碰撞户内挂轨机器人配备防碰撞功能，在行进过程中遇到障碍物及时停止，在全自主模式下障碍物移除后能恢复行走。12）巡检报告巡检数据能自动形成巡检报告，红外巡检部分满足DL/T664中附录I要求。13）自主充电（电池供电方式）户内挂轨机器人具有自主充电功能，能够与充电座配合完成自主充电。14）控制功能户内挂轨机器人能正确接收本地监控和远程集控后台的控制指令，实现云台转动、本体运动、自动充电和设备检测等功能，并正确反馈状态信息；能正确检测机器人本体的各类预警和告警信息，并可靠上报。15）其他所有连接件、紧固件有防松措施，连接线应固定牢靠，布局合理，不外露；系统软件及随机文件均使用中文；零部件更换方便、快捷；挂轨机器人机体、本地监控和远程集控后台、充电座、电池及随任务现场配套使用工具等均装箱储运，储运箱应便于搬运，并满足长途运输要求。

3.2.3系统巡检指标1）巡检覆盖率达到100%;2）表计识别率达到100机系统架构整个挂轨机器人巡检系统主要由以下三个部分组成：数据处理子系统、系统集控中心、远程监控端。结构示意图如下：UPS 半蜕集控中心智鸵识别/鼻气体检岩大放检潴看鸵识别刮遑气体检谢周航法测看鸵识别利湿气体检利大亥蚣端图3T0系统结构示意图本体子系统构建方案2.5.1本体子系统构成本项目户内挂轨机器人巡检系统的本体子系统由驱动单元、供电单元、传感单元、控制单元等共同组成。驱动单元驱动能力强，负载能力高；供电单元输送挂轨机器人各功能模块所需电源电压及电流，确保挂轨机器人正常工作；传感单元负责仪表读数、温度测量等现场环境信息采集；控制

单元对各传感数据进行集中处理、运算及对执行机构的控制。2.5.2本体子系统硬件选材系统所有部件可承受贮存、运输和巡检条件下所规定的各种环境条件，包括：气候、力学、生物、电磁环境等。系统按标准选用材料。当选用标准以外材料时，均经过鉴定证明其性能满足设计要求。材料选用已考虑到维修中的互换、备料和代料。系统标准件按标准选用。2.5.3本体子系统技术指标：1）环境指标环境温度：-20℃〜+55℃（因地区而异）；环境相对湿度：5%〜95%（无冷凝水）（因地区而异）；2）结构及外观指标外壳表面有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀,没有伤痕、毛刺等其它缺陷；外壳采取防静电及防电磁场干扰措施；外壳和电器部件外壳均不带电；内部电气线路排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目颜色和标志加以区分；电气系统无漏电现象。3）性能指标①电源适应性机器人可采用交/直流电源供电。直流电源采用锂电池，电压满足安全电压要求，不超过36V；允许幅值偏差：-20%〜+20%；允许纹波系数:5%；交流电源额定电压为220V,允许幅值偏差：-10%〜10%。②运动性能指标运动性能指标包括：在轨道上最大行驶速度能达到0.8m/s；转弯半径300mm；机器人具备垂直升降能力，能跃层巡检；在0.4米/秒的运动速度下，最小制动距离不大于0.1m。③定位指标定位指标包括：重复导航定位误差不大于±1mm；升降定位误差不大于1mm。④通讯性能指标变电站智能巡检机器人的最大遥控距离不小于1000米。两台或两台以上挂轨机器人在同一变电站内工作时，其控制信号不相互干扰。监控后台能实时、可靠地接收变电站智能巡检机器人采集的图像、数据等信息并进行处理。⑤巡检作业设备性能指标可见光检测设备性能指标包括：上传视频分辨率不小于720x576（注：D1数字电视系统显示格式标准）；最小光学变焦倍数20倍；性能满足GAT367附录B中一级系统中探测部分的要求。红外检测设备性能指标包括：红外检测设备成像分辨率不低于320X240；接口方式以太网或RS-485；其他要求符合DL/T664中附录H中的规定。⑥外壳防护性能指标外壳防护等级满足GB4208中规定的IP54的要求。⑦可靠性指标机器人系统的平均无故障工作时间不小于3000小时；整机使用寿命215年、电池25年、电机210年；电池供电一次充电续航能力不小于5小时，续航时间内，机器人可稳定、可靠工作;测温精度控制在±2。（3或±2%；在排除光线、拍摄角度等影响因素外，仪表读取数据准确率不低于95%；系统对时精度为±100ms。4）电磁兼容指标机器人能承受GB/T17626.2第5章规定的严酷等级为4级的静电放电抗扰度试验。机器人能承受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试验。

机器人能承受GB/T17626.8第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度试验。3.2.5.4巡检控制系统搭建方案1）巡检控制系统功能本地监控后台将分析并存储所在继保室的所有巡检数据，具备实时监控、巡检计划编排、远程遥控、巡检报表生成、历史数据查询等五大功能。3.2.5.5通信组网架构方案1）网络架构本项目的户内挂轨机器人巡检系统网络架构由本体子系统、本地监控系统、远程监控系统三部分组成，系统架构图如下图所示：图3-11网络架构示意图其中，本体子系统涵盖的网络设备包括：红外热像仪、

视频服务器、高清摄像机等。通过工业级无线AP与本地监控端的无线AP建立网络连接。2）无线网络布置方案一般情况下，为保证良好的无线网络覆盖效果（具体表现为实时高清视频播放流畅），根据巡检区域的大小，将采用一个或多个无线AP对继保室进行全覆盖。在机器人上布置一个工业级无线AP做为客户端，与室内的无线AP相连，机器人的网络设备都通过该客户端接入到站内的无线网络中。当巡检区域内存在多个AP时，“零切换漫游”功能可以使多个AP构成一个AP网络，此时，机器人可以在任何地点漫游，并不需要执行切换操作，实现机器人在整个巡检区域与客户端无缝保持连接。3）无线网络安装方案①无线AP安装无线AP架设在室内的AP箱内，与主控室的客户端通过光纤相连。本项目的户内挂轨机器人巡检系统采用工业级无线网络，基站服务器和巡检机器人本体采用Server/Client模式进行连接。②网络连接网络通信长度100米以内选择使用网线；100米以上选择使用光缆。③线缆铺设遇到需要进行光纤、电缆、网线等线缆铺设的情况，原则上利用原先线缆沟，但根据实际情况可进行相应技术完善。④服务器搭建在主控室内放置一台数据服务器，并通过路由接入专网。4）网络安全考虑到智能电网网络信息安全至关重要，且巡检机器人采用无线网络连接，网络传输无法完全封闭与物理隔离，因此本项目对网络安全系统进行专项设计，以确保即使在无线网络接入被入侵成功的最坏情况下，巡检机器人系统仍能够在运维站层面保证网络的绝对安全。车载端和本地端的无线AP采用WPA2安全模式，用于增强无线网络安全。本地端采用的路由器内置高性能防火墙，提供多种攻击防范技术，包括针对Land、Smurf、Fraggle、WinNuke,PingofDeath、TearDrop>IPSpoofing、SYNFlood.ICMPFlood.UDPFlood.ARP欺骗攻击的防范等，可以防范大多数网络上存在的攻击。

本地端与远程集控端通过硬件防火墙和专网连接。车载子系统与本地监控后台的交互通过软件防火墙，该防火墙通过识别专有协议，对不符合该通信协议的数据包进行隔离，使得无线网络的可能入侵者即使通过篡改MAC地址或IP地址的方式也无法通过防火墙验证。而本地监控后台与运维站后台则通过硬件防火墙进行连接，进一步确保网络通信的安全性。当巡检机器人网络通信发生异常时，在本地监控后台与远程集控后台会同时弹窗并进行声音报警，向运维人员提示网络连接质量、机器人被盗、网络被非法入侵等可能性。3.2.6详细技术方案在项目涉及变电站开关室内搭建挂轨式巡检机器人所需的支架及轨道，轨道完成安装后实际图如下：滑触线（用于机器人供电及数据传输）建设是基于轨道

建设的框架上，支撑件通过螺钉螺母固定在轨道型材的凹槽位置，如下图所示：滑触线通过安装件上的螺钉螺母与支撑件连接，最终由厂家对机器人系统进行调试。3.3压板状态监测装置技术方案本项目对国网浙江嘉兴供电公司管辖的嘉善变、东云变、星轮变、大舜变、烟雨变、秀水变、正阳变、瓦山变、共建变、新华变、前进变、海塘变、立峰变、大德变、梧桐变、百桃变、双山变、潮乡变、祝东变、青石变、连杭变、

民谊变、安兴变、禾城变24座220kV变电站每站配置二次压板状态监测装置1套，共计24座220kV变电站共配置24套压板状态监测装置。设计目标1）设计一套压板状态采集装置，能够在不影响变电站正常运行，即不停电、不更换压板及压板二次接线的情况下,实施安装并可靠采集压板状态。2）设计一套上位机监视与管理软件，能够实现对压板状态的监视与管理。包括压板状态的图形化显示、压板异常变位的报警、压板的状态巡检、压板的统计、压板操作和变位的历史记录等。3）压板状态监视及管理系统能够作为子系统嵌入微机防误系统中，将压板的操作纳入防误的范畴，实现一次设备与二次压板的综合防误。压板状态监视及管理系统主要包含导轨式压板状态传感器、压板状态采集器、压板控制器以及上位机应用软件。如下图所示：

寸纨式压板状态化滤器1恰诲模跳口—"他呼慨决口化学＞快।传出快块口寸纨式压板状态化滤器1恰诲模跳口—"他呼慨决口化学＞快।传出快块口导轨式压板状态传感器保护测控屏n保护测控屏保护测控屏n图3T3压板状态监视及管理系统网络结构图系统功能压板状态监视及管理系统主要包含三大功能，即压板状态的显示与实时监视功能、压板防误操作功能及压板智能化管理功能。.1压板状态显示与实时监视1）后台系统图形化显示压板状态，可按变电站、保护室、屏柜分层级显示，与现场压板排布保持一致，实时显示压板的投、退、异常等状态信息，一目了然；2）对压板状态就行实时监视，防误模式下，异常变位及时报警，从压板状态传感器、压板状态采集器到上位机都将进行声光报警提示；3）上位机软件可根据一次设备的运行状态设定二次压板的运行方式状态模板，上位机软件实时监视压板状态，并与运行方式模板进行比对，不一致时，提示告警。4）可实现压板状态的远程监视，压板控制器具有远传通信接口，以IEC104标准规约将压板状态通过电力专网或其他通信网络上传至远方监控中心后台系统。3.2.2压板防误操作1）可制定压板与一次设备、压板与压板之间的防误逻辑；2）压板的操作通过防误系统进行开票、模拟预演，将操作序列传输到电脑钥匙。运行人员手持电脑钥匙到现场，将电脑钥匙插入对应的压板状态采集器钥匙接口中，压板状态采集器将根据操作序列逐一点亮需要操作的压板，提示运行人员操作。如果未按操作提示操作，系统将会进行报警提不O3.2.3压板智能化管理1）可在上位机软件上实现压板的总数量、各种状态以及不同压板类型的数量统计；2）自动记录压板操作、变位等信息，可按照时间、设备关键词进行压板的操作和变位历史记录查询；3）具有压板状态巡检功能，可设置为定时自动巡检或手动巡检，巡检依据采用压板运行方式模板，生成巡检报告,并可打印存档。3.3.3工程安装调试方案3.3.1产品安装要求：1）所有装置的安装均在不停电、不影响变电站正常运行的情况下实施；2）压板控制器及压板装置电源优选直流屏供电；3）整个系统的实时安装以施工接线图纸作为参考。3.3.3.2压板控制器安装压板控制器采用标准1U机箱规格设计，直接安装在保护屏柜空面板处。压板控制器一般选定在主控制室进行安装。3-14压板装置电源安装压板装置电源的主要作用是为屏上的压板状态采集器压板装置电源通过导轨安装在屏提供工作电源。采用导轨式安装设计，一台压板装置电源可满足一排不超过12个压板状态采集器的电源供给要求。图3-15压板装置电源安装示意图3.3.3.3压板状态采集器安装每面保护屏上安装一台压板状态采集器，安装采用贴装的方式，其中安装底座贴装于屏体表面，压板状态采集器本体通过卡扣安装于安装底座上，方便维护。采集器接至屏内接线端子的连接线（电源、RS485）通过保护屏面板的固定螺丝孔或面板之间的缝隙穿过至屏后。与压板状态传感器的连接线采用线槽隐藏。图3-16压板状态采集器安装示意图3.3.3.4导轨式压板状态传感器安装导轨式压板状态传感器分为导轨模块的安装以及磁钢支架的安装。安装前，首先使用防护套保护压板状态，避免安装过程中误动压板。导轨模块采用双面胶粘贴的方式安装在压板上方或下方（默认下方）；感应附件根据压板的类型（线簧式压板和连片式压板）选择相应的感应附件直接卡装在压板拉手上。导轨模块与采集器之间的接线通过线槽隐蔽。图3T7轨道式压板状态传感器安装示意图

3.3.3.5连接线安装如图12所示，每条轨道式压板状态传感器有三根接线连接至压板状态采集器，其中电源V+、GND采用手拉手串接的方式连接，单总线通信线与采集器分别连接。压板状态采集器接线端子485GND 导轨大压板状态传感器1接线端子485GND 导轨大压板状态传感器1v+.GND 今轨式压板状态传感器2V+导轨式压板状态传感器nGND单总线图3T8轨道式压板状态传感器与压板状态采集器间接线示意图

如图13所示，压板控制器有3路RS485接口，每路最

多可连接20台压板状态采集器；压板控制器有两路以太网

口，可连接至防误主机或远方监控系统。压板装置电源提供

给压板状态采集器工作电源（压板控制器自带一路电源输出

也可供采集器使用），每台压板装置电源最多可供12台采

集器使用。屏与屏之间的采集器电源线和485通信线采用屏

蔽电缆连接，对于户外的电缆采用铠装屏蔽电缆。压板控制

器与压板装置工作电源采用交直流宽范围电源，考虑系统稳定性，建议使用220V直流电源。WmiKQKfpnW35eLLLtMilFttttfr,rrnnFtm按线塔子WmiKQKfpnW35eLLLtMilFttttfr,rrnnFtm按线塔子图3-19压板控制器、压板装置电源与压板状态采集器间接线示意图3.3.3.6系统调试所有安装工作完成后，即进行系统调试，主要工作有：压板控制器配置、压板采集配置、上位机软件配置以及最终的系统联调工作。1）压板控制器配置使用调试工具对控制器进行配置，包括：地址配置，网卡IP地址、子网掩码、网关配置，通道及规约配置；2）压板采集器配置使用调试工具对压板采集器地址进行配置；

3）J0Y0-J上位机软件配置主要包括图形绘制、通信配置（通信规约配置、采集器地址及RFID码配置）、点表配置（图形与传感器地址匹配）4）系统联调配置完成后，检查所有的电缆连接，确认无误后上电测试，根据调试要求对系统进行完整测试。3.3.4安全性评价3.3.4.1原理安全性分析压板状态采集装置包括压板状态传感器、压板状态采集器及压板控制器。其中压板状态传感器主要负责检测二次压板的状态，压板状态采集器负责集中采集一面屏上二次压板的状态，压板控制器则管理全站二次压板的状态信息，并将全站状态上送给上位机。整个构成如下图所示：

图3-20压板状态采集器构成示意图压板状态传感器采用非电量感应原理，通过采集二次压板可操作部分的位置实现其状态的检测，由非电量感应附件和检测模块组成。非电量感应附件通过卡装的方式安装在压板拉手上；检测模块通过卡装和粘贴的方式安装在压板旁边，与感应附件配合，实现二次设备状态的检测，并将状态送至采集器。原理如下图所示：采集器检测模块非电量感

应附件压板拉手检测模块非电量感

应附件压板拉手图3-21压板状态传感器感应原理安全性分析：压板状态传感器采用非电量感应原理，通过检测压板拉手的位置检测压板的状态，与压板的二次信号没有任何电气联系，不影响压板的二次信号，进而不影响继电保护装置的正常工作。压板状态采集器和压板控制器与压板或继电保护装置没有直接联系，因此在原理上对压板和继电保护装置没有任何影响。3.3.4.2施工安全性分析压板状态采集装置要求在不停电的情况下实施，不影响

变电站的正常运行：即要求在施工过程中不更换压板、不改变压板状态，不影响继电保护装置。1）压板状态传感器的施工安全性分析压板状态传感器包含检测模块和感应附件，检测模块在安装时直接安装在压板下面或上面，并通过双面胶进行固定，检测模块的安装不受压板的状态影响，无论是在投或者退的状态下，均可安装检测模块。感应附件通过卡装的方式扣在压板拉手上，对于连片式压板，感应附件卡装在中间的拉手上。同时考虑到连片式压板的连接片在安装过程中可能会误碰导致压板误投或误退，在安装传感器之前，首先使用防护罩将连片式压板进行状态固定和绝缘防护，如下图所示，进而保证在安装传感器的过程中，压板的状态不被改变。安全性分析：压板状态传感器在安装前使用防护罩对连片式压板的状态进行保护，避免了在安装过程中误碰导致压板状态变位的危险。压板状态传感器在安装过程中通过卡装和粘贴的方式，不受压板状态的影响，安装过程中不会改变压板状态；由于在屏前安装，对屏后的压板接线没有任何影响，因此压板状态传感器的安装符合安全性要求。2）压板状态采集器的施工安全性分析每面保护屏上安装一台压板状态采集器，安装采用贴装的方式，其中安装基座贴装于屏体表面，压板状态采集器本体通过卡扣扣装于安装基座上，方便维护。采集器接至屏内接线端子的连接线（电源、RS485）通过保护屏面板的固定螺丝孔或面板之间的缝隙穿过至屏后。与压板状态传感器的连接线采用线槽隐藏。压板采集器与控制器之间的接线采用阻燃屏蔽电缆。安全性分析：压板状态采集器的安装与压板本体无直接关系，因此对压板是没有任何安全影响的。采集器采用粘贴的方式固定在屏体一侧，无需开孔；对于压板状态采集器的信号线穿过屏体至屏后，采用屏上面板的固定螺丝孔或面板之间的缝隙穿过，因此也不需要打孔，不会产生振动，对屏上的各种保护装置不产生影响。综上，压板状态采集器的安装实施对压板或继电保护装置不会产生安全性影响。3）压板控制器的施工安全性分析压板控制器采用标准1U机箱规格设计，直接安装在保护屏的空面板位置即可，与压板或屏上的其他装置无任何关联或影响。安全性分析：压板控制器采用标准机箱设计，安装时直接使用螺丝固定在1U空面板位置即可，不会产生任何对压板或其他装置的影响。4）电源安全性分析压板状态采集装置采用独立的220V电源供电，并配备保护空开，与保护测控装置的电源隔离，不影响保护测控装置电源供电。5）通信通道稳定性与安全性分析压板状态采集装置采用独立网络或嵌入智能机器人平台，将压板信息送至远方监控系统。与综自通信网络隔离，互不影响。保障了稳定性和安全性。3.3.4.3操作安全性分析压板状态采集装置安装在压板上后，未改变压板本体结构，压板本体与压板状态采集装置无任何干涉，不影响压板的正常操作。3.3.4.4结论压板状态采集装置从设计原理上保证了不影响压板的二次保护信号，且产品通过了许昌开普国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心的检测，产品符合安全设计要求。产品在实施过程中，按规定使用防护罩对压板进行状态防护，压板状态传感器在安装过程中不需要更换压板、不改变压板状态，压板状态采集器与压板控制器的安装无需开孔，均不影响继电保护装置的正常运行；同时，装置电源、通信通道等与继电保护装置均相互独立，互不影响。因此，在保证严格执行工作票要求对施工进行监护，严格按照施工规范进行施工的前提下，压板状态采集装置能够在变电站正常运行的情况下进行实施，实施过程中及实施完成后对变电站及站内继电保护装置的安全运行不产生任何影响。3.4黑光摄像机技术方案本项目对国网浙江嘉兴供电公司管辖的瓦山变（9套）、共建变（10套）、新华变（10套）、海塘变（9套）、连杭变（9套）、民谊变（9套）、跃新变（9套）共计7座220kV变电站共配置65台黑光摄像机。3.4.1总体技术要求在视频流的传输、编解码的协议上符合相关的国内、国际标准要求。可兼容市面上主流厂家的存储设备和监控平台。设备集成度高，一体化设备，更换方便。设备采用双图像传感器芯片的架构，应用仿真学的原理，通过双光融合技术，实现完美的夜视效果。3.4.1.1产品技术特点1）支持最大1920X1080@30fps高清画面输出2）采用双sensor架构，支持超宽光谱感光成像。一路sensor（ConeSENSOR）主要感知色彩信息，另一路sensor（RodSENSOR）主要感知亮度细节，色彩信息和亮度细节互不干扰。独特的光学结构实现了可见光与红外波长光线高效利用，可见光与红外光同时被感知，感光能力大幅提升。具有高感光度、高解析力、画面更通透、色彩更逼真等非凡品质。低照度环境下采用红外灯进行补光，然后通过分光装置使得可见光光谱和红外光谱分别进入不同的图像传感器，获取到两幅图像，再经过特殊的ISP,并结合海康威视公司自主研发的图像融合算法，使得两幅图像进行融合得到更高亮度、更高信噪比的成像质量3）支持H.265高效压缩算法，可较大节省存储空间4）支持超低照度，0.0004Lux/FL5（彩色），0.0001Lux/FL5（黑白）,0LuxwithIR5）支持25倍光学变倍，16倍数字变倍6）采用高效红外阵列，低功耗，照射距离最远可达200m7）支持宽动态范围达120dB,适合逆光环境监控8）支持光学透雾技术，提升画面透雾效果9）支持三码流技术，每路码流可独立配置分辨率及帧率10）支持区域入侵侦测、越界侦测、移动侦测等智能侦测功能11）支持断网续传功能保证录像不丢失，配合SmartNVR实现事件录像的二次智能检索、分析和浓缩播放12）支持定时抓图与事件抓图功能13）支持定时任务、一键守望、一键巡航功能14）防雷、防浪涌、防突波，IP67防护等级。

3.4.2系统功能SpecEX多光谱视频融合技术采用仿生学原理，采用图像传感器来模拟人眼的两种感光细胞，类似于人眼的明视觉与暗视觉工作方式，当白天光线充足时，锥状细胞传感器单独工作，模拟人眼产生明视觉；当夜晚弱光时，杆状细胞的传感器开始工作，专门负责感受亮度，并与锥状细胞传感器相配合，模拟人眼产生暗视觉，经图像融合形成远超普通摄像机的夜视效果。3.4.3系统架构3.4.3.1双sensor构架采用双sensor构架，一路sensor(ConeSENSOR)主要感知色彩信息，另一路sensor(RodSENSOR)主要感知亮度细节，色彩信息和亮度细节互不干扰如图379。独特的光学结构实现了可见光与红外波长光线高效利用，可见光与红外光同时被感知，感光能力大幅提升。具有高感光度、高解析力、画面更通透、色彩更逼真等非凡品质红外光■■■■■■■■红外光■■■■■■■■图3-22可见光sensor感知色彩信息，红外光sensor感知亮度信息3.4.4安装调试3.4.4.1清点设备安装前首先确认包装箱内的设备是否完好，所有的部件是否齐全（具体物件参照装箱清单）。3.4.4.2初始设置地址码：0波特率：2400奇偶校验：无120。匹配电阻：OFF3.4.4.3智能球拨码设置拨码设置后需要断电或者系统重启，设置才会生效。0步骤1打开包装，取出设备

0步骤1打开包装，取出设备步骤2在摄像机侧面（如下图）有两个拨码开关分别用于设置智能球的地址码、波特率、通讯协议等参数。国迎।高速智能球自适应PEI£O>D、PFI.CO-P,Privalr-Co<k.\ICO、国迎।高速智能球自适应PEI£O>D、PFI.CO-P,Privalr-Co<k.\ICO、和KALATEIA2例议，网络高速智能却自适应PeleP、Pdco~D和Prh制e«。改怫议，所以控制悔议不用通过搜码方式设定.■DaQa■■■=SSJ.EaEanI.地址拨码开关3.I.地址拨码开关3.机芯线路连接插用2.桃议拨码开关4.地址和协议拨码说明3.4.4.4奇偶校验设置下表是具体奇偶校验对应的拨码方式。SW2-奇偶校舲和茨科悔以开关设置功能说明拨回设置示意图456Boach母码3rniiuinOFFONONAD曼码syiBiiiiinONONON协议自适应 其它3.4.4.5波特率设置swz-波特卡开共设at波特率拨码设Bt示;i232400»dmunONOFFOFF4x(miOFFONOFF9600ONONOFF19200OFFOFFON3X400r«mnnnONOFFONSW2中的开关1、2、3用来设置智能球波特率，从100到101,分别代表2400bps,4800bps,9600bps,19200bps,38400bps的波特率。如果设置值不在以上范围之内，则波特率取默认值2400bpso3.4.4.6球机地址设置球机利用拨码开关设置地址号，编码方式采用二进制编码。1〜8位为有效位，最高地址位为255,地址号的设置方法具体如下图智能球地址拨码设置示意图I23456780QiiiiiiiiBOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF1tJ1111n111ONOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF255Ejiiiiiiii|ONON()、ONONONONON

更多地址码对应的拔码方式列举如下（0~71）SWI12 14 9 6 7a0129on <*» OH <»l <)H <»F onon on orr on oft off off offon Oh OFT OH OR OFT OfF OfFON ON OfT OFF OFF Off OFF Off4$4?o« o»> os on OH on CJ»P OHON OH cm OH OH on OfF OHOfT ON ON OFF OFT OFF OFT OffON ON OH OFT OFT OfT OFT OfTi10IIon OH OH OH Off Off OH <»TONOFFOFFONOFFOnOFFOfFOFF ON OFF ON (»T Off OFT OfYON OK <»> ON <»> OH OH OfF12111419OH OFT OH OK 由 OH OfF OFFON OFF ON OH OFF OfT OTF OffOfF ON ON ON OPT OFF OfT OVFON ON ON ON OfT OFF Off OfT<*, Off <»F OfT QN Qff OfF (XTGHonancncHcncnan(NT OK OFF OFF ON OFF 0*7 OfF171«I*202122cm ok <»* or* on uo un o»iOfF OFF ON OFF ON Off Off OFFON on ON OH ON OfF OFT OffOFF ON m OFF ON OFF OH OfT*1(INOfF0*4ONONONOFfOfrOFFON(>SONOSON(»»<»FUNON60KONON(»>(NfMOR(MFOfFOfF<»FOFTON<»T(IN(“>(»> (»» (»> 《》，ON<»»<*»«木<*»<MF<*»(>HON«T6，ONOS<»Von(MlOt>UNuoM<*>(MFos(IffOff<*»ONOff*t*i(*♦ON<*，<»»《*，ON<»F<*><*»<>»*<*»<*»<*»<»N7，ONONONonOffOffONOff3.4.5球机安装球机有多种不同类型的支架满足各种场合使用。以下以模拟球壁装支架为例安装球整机。3.4.5.1安装快装接头在快装接头的螺纹处缠上生料带旋入到壁挂支架的管螺纹中，最后用M4不锈钢螺钉固定防松。见图所示。3.4.5.2线缆安装步骤1把红外球外罩上的钢丝绳连接到快装接头的挂钩处，见图所示。步骤2把壁挂支架预留的一体化连接线缆与红外球上的多功能组合线缆对应的电源线、视频线、音频线、RS-485控制线、报警线、网线、高频线、光纤线等（根据需要连接）连接好，然后分别在接线接口处用绝缘胶带缠好，做好防水事宜。见图所示。3.4.5.3整机安装步骤1将“线缆安装”连接好的一体化连接线缆和多功能组合线缆缓慢的伸入到壁挂支架内。步骤2将智能球法兰直边处对齐到快装接头直边处，然后将智能球慢慢推入到快装接头底部。首先将快装接头直边处的那颗M6*14不锈钢螺钉带弹垫须拧入到红外球法兰直边处①6.5圆孔内，然后将另外两颗M6*14不锈钢螺钉拧入到红外球法兰的凹槽内，用内六角工具对该三颗不锈钢螺钉进行紧固，完成安装，见下图。

3.4.6用途场景传统的视频监控，由于夜间照明不足，存在亮度偏低、图像质量下降，细节不见的情况。实现画质的提升是迫切的需求。目前国网内部有关视频监控的内容，多数采用了红外补光的方式，在夜间只能看到黑白的画面，无法看清具体细节。随着黑光摄像机的应用，相较于传统的摄像机有很多突出的优势和特点：1）夜间实现整个变电站的人员的管控，看清细节，看清人脸，整个监管更可靠。2）夜间变电站设备设施缺陷的观察，通过黑光摄像机，实现24小时的设备设施监控。3）针对变电站设备设施状态的全方位监管。随着黑光技术的应用，可以在夜间看清表计，表盘等。可实现变电站内远程智能巡检。4）高效的电力应急指挥，在快速处理突发紧急事件，尽减小因供电中断造成的损失，快速修复故障设备中黑光摄像机特点突出。通过黑光摄像机，实现在夜间的问题快速定位,夜间的高效指挥。提升整个远程指挥的可靠性。5）实现夜间变电站一次设备异物入侵的观测。同时黑光在视频流的传输、编解码的协议上符合相关的国内、国际标准。可兼容市面上主流厂家的存储设备和监控平台。设备集成度高，一体化设备，更换方便。5移动终端等技术方案本项目对国网浙江嘉兴供电公司共配置200套移动终端。移动终端主要包含三部分：智能手机终端、智能背夹外设及安全管理。1系统功能

根据变电运检作业工作流程和管理要求，终端部署实施界面友好、流程清晰、简洁实用的变电验收、运维、检测、评价、检修等应用软件APP,应用软件可在终端上流畅使用，并预留软件升级、数据接口功能，实现变电运检作业指导书生成、数据录入、风险预控、报表生成、数据传输等“一站式”管理，实现变电运检无纸化作业。在移动作业的同时实现数据的同步录入，移动作业过程中实现全过程风险管控，移动作业后实现报表的自动生成和数据的自动传输，减少二次录入、减轻劳动强度、杜绝重复性劳动。在运检作业过程中，由移动终端代替传统办公方式。移动终端通过无线网络接入部暑在集控站的移动运检系统。5.2系统结构组成如下图：智能手机终端背夹外设 安全管理图3-23智能手机终端背夹外设 安全管理图3-23移动作业终端组成智能手机终端采用当前市场主流厂家在售手机，通过软件及硬件接口定制，达到现场作业专机专用的目的。智能背夹外设根据手机终端定制，具有''三防”功能；背夹外设采用模块化设计，根据需要可灵活扩展选用RFID（无线射频识别）（高频），条形码，二维码，红外测温等读头。安全管理包含终端安全加固，用户身份认证，接入认证等；终端绑定专用SIM卡，禁止访问公用网络、禁止拨打电话、禁止安装非专用SIM卡；绑定支持国密专用算法加密TF卡。移动作业终端主要参数如下:名称类别技术参数及功能配置境件环条环境温度工作温度-30℃〜50P；贮存温度-30T〜60X：。大气压力在63.0kPa-106.OkPa（海拔4300m及以下）的大气压力下正常工作。相对湿度参比温度为259,相对湿度为10%〜90机件置硬配处理器.麟麟960处理器，八核：4XCortexA732.4GHz；4XCortexA531.8GHz。屏幕主屏幕尺寸（英寸）：6.0英寸；分辨率：2160*1080；屏幕色彩：1600万。摄像头前置：2000万像素+200万像素；

后置：2000万像素彩色+1600万像素黑白镜头，F/1.8大光圈。电池3340mAh(典型值)；Type-c充电接口,9V2A快充。存储运行内存:4GB；机身内存：64GB；存储扩展：支持MicroSD(TF)兼容国家电网安全加密卡；256GB最大存储扩展容量。外设接口SIM卡接口：NanoSIM,12.3*8.8mm；USB接口:USB2.0Type-c充电接口，9V2A快充。背夹外设硅胶套防摔，背夹模块化设计，可扩展RFID、二维码、红外测温等读头；IP54以上防尘防水；独立电池供电，1200mAH电池；够背夹连续使用7天；与手机终端分离式设计，不影响手机终端相机等外设使用，背夹可重复使用。背夹外设扩展二维码模块(1)识读精度：＞5mil；(2)符号反差：》30%反射差异；(3)识读角度：旋转360。，倾斜±50°,偏转±55°；(4)视场角度：水平36°,垂直23°;(5)扫描景深：PCS90%;(6)环境光抗扰度：5000LuxMax.背夹外设扩展RF1D模块内置式天线，支持RFID电子封印读写操作，兼容ISO12843协议，支持13.56MHz频段件置软配操作系统EMU18.。用户界面；Android8.0操作系统；面部识别，图形密码，指纹解锁等的多种身份鉴别方式，每次用户登录系统时进行鉴别。手机适配安全软件，对系统中的所有主客体进行敏感级另(1、许可级别的标记。主体包括用户、程序等，客体包括文件、程序等。支持强制访问控制功，具备应用权限控制功能。裁剪掉终端厂商第三方应用，涉及地图、邮箱等非必要内置应用，只保留通讯录、短信、照相机等必要应用，防止非授权应用或者恶意程序安装。预装软件清单移动运检app等，作业工单简化、统一功能屏幕显示功屏幕材质：TFT；

配置能支持手指操作(支持中性触点笔)。音频功能内置免提式扬声器；内置麦克风，可清晰现场录音；支持通话录音；支持常见视频格式；支持导出功能。拍照、视频功能配备LED闪光灯；具有拍照、视频功能，支持自动对焦，具备补光灯；手电筒功能；支持常见图片、视频格式。通信方式应支持4G/3G/2G全网络无线通讯，实现远程数据交换网络制式4G网络：移动(TD-LTE)；4G：联通(FDD-LTE);4G：电信(FDD-LTE)；4G:联通(TD-LTE)：3G网络：移动(TD-SCDMA)；3G：联通(WCDMA)：3G:电信(CDMA2000)；2G网络：移动联通(GSM)+电信(CDMA)。定位功能支持北斗、GPS、AGPS、Glonass导航,支持卫星定位功能和网络定位功能输入法支持拼音、手写、笔画、五笔等常用输入法；支持中文、英文、数字、符号切换；支持语音录入、并自带语音识别离线包；输入法界面大小小于终端半个屏幕。常用应用手电筒、指南针、计数器、闹钟(秒表)等全理安管SIM卡定制SIM卡，禁止访问公用网络、禁止拨打电话、禁止安装非专用S1M卡TF卡南瑞信通TF卡，采用国密算法。软件定制及加固开/关机界面定制；开机只进入客户launcher,看不到系统；软件/游戏删除；SD卡限制升级；定制版本控制升级；应用程序黑白名单：网站黑白名单：强制程序安装、删除、更新；WI-FI开启/禁用/关闭；GPS开启/禁用/关闭；3G模块开启/禁用/关闭；BT开启/禁用/关闭；摄像头开启/禁用/关闭