2024开关室轮式巡检机器人

开关室轮式巡检机器人Wheeledinspectionrobotforswitchroom开关室轮式巡检机器人Wheeledinspectionrobotforswitchroom目次前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14产品组成 2目次前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14产品组成 25技术要求 26试验方法 77检验规则 118标志和说明、包装、运输和存储 12I开关室轮式巡检机器人1 范围本文件规定了开关室轮式巡检机器人的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志和说明、包装、运输和储存。本文件适用于开关室轮式巡检机器人。2 规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/TGB/TGB/TGB/TGB/T191包装储运图示标志2423.12423.22423.3电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验A：低温电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验B：高温电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）开关室轮式巡检机器人1 范围本文件规定了开关室轮式巡检机器人的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志和说明、包装、运输和储存。本文件适用于开关室轮式巡检机器人。2 规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/TGB/TGB/TGB/TGB/T191包装储运图示标志2423.12423.22423.3电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验A：低温电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验B：高温电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB2894-2008安全标志及其使用导则GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TDL/T4208-2017外壳防护等级（IP代码）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17626.2-201817626.3-201617626.8-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验工频磁场抗扰度试验664-2016带电设备红外诊断应用规范GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1开关室Switchroom3.2开关柜Switchgear3.3开关室轮式巡检机器人Wheeledinspectionrobotforswitchroom13.4后台监控系统Backgroundmonitoringsystem（服务器3.5充电系统 Chargingsystem开关室内给开关室轮式巡检机器人充电的电源系统。4 产品组成4.1 开关室轮式巡检机器人系统组成开关室轮式巡检机器人系统组成配置应满足表1的要求表1 开关室轮式巡检机器人系统组成配置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)b)环境温度：-5℃～+60℃;环境相对湿度：5%～95%（无冷凝水）。5.1.2供电要求5.1.2.1 交流供电3.4后台监控系统Backgroundmonitoringsystem（服务器3.5充电系统 Chargingsystem开关室内给开关室轮式巡检机器人充电的电源系统。4 产品组成4.1 开关室轮式巡检机器人系统组成开关室轮式巡检机器人系统组成配置应满足表1的要求表1 开关室轮式巡检机器人系统组成配置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)b)环境温度：-5℃～+60℃;环境相对湿度：5%～95%（无冷凝水）。5.1.2供电要求5.1.2.1 交流供电机器人充电器交流供电电源额定电压：220V±10%(±22V)。5.1.2.2 直流供电机器人直流电源宜采用锂电池，电压不应超过36V；允许幅值偏差-20%～+20%；允许波纹系数5%。5.2 外观和结构要求机器人应满足：a) 500mm×400mm×600mm；2序号系统组件配置要求1机器人本体●2通信网络●3充电设备●4其他辅助设备○注：●表示规定必须做的项目，○表示规定可不做的项目b)c)d)e)f)总计重量不大于40kg（含电池）；外壳表面应有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等其他缺陷；外壳应采取必要的防静电及放电磁场干扰措施；外壳和电器部分的外壳不应带电；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，并用醒目颜色和标志加以区分，电气系统不应有漏电现象。5.3续航能力要求机器人电池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。5.4运动性能要求机器人应满足：a)b)c)具备越障功能，越障高度不小于20mm；15°;最小转弯半径应不大于机器人长度。5.5巡检功能要求b)c)d)e)f)总计重量不大于40kg（含电池）；外壳表面应有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等其他缺陷；外壳应采取必要的防静电及放电磁场干扰措施；外壳和电器部分的外壳不应带电；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，并用醒目颜色和标志加以区分，电气系统不应有漏电现象。5.3续航能力要求机器人电池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。5.4运动性能要求机器人应满足：a)b)c)具备越障功能，越障高度不小于20mm；15°;最小转弯半径应不大于机器人长度。5.5巡检功能要求将所采集的视频、声音和数据上传至监控后台。5.5.1 智能巡检功能a)b)c)自主采集构建地图与导航定位；实现开关柜门缝自动识别检测，自动定位局放检测位置；无需人工干预，机器人能实现自动捕获可见光和红外测量目标；5.5.2 红外检测功能机器人具备红外热成像测温功能，可通过红外成像仪采集柜体表面或者柜体内部可视区域的温度，制在±2℃或±2%，其他要求符合DL/T664-2016中附录H中的规定。5.5.3 视觉分析功能机器人应具备可见光摄像机，能对柜体上的检测标示物进行视频/图像采样，然后通过对图像的视觉分析，形成被检测标志物的数据状态，并对遮蔽、污损等异常情况进行系统告警。可见光摄像机应满足以下条件：a)b)c)d)上传视频分辨率不小于高清1920×1080px；最小光学变焦倍数为4倍；可见光摄像机具备遥控手动或自动对焦功能；GA/T367-2001B5.5.4 局部放电检测功能3机器人应具备特高频局放检测功能。局部放电检测设备应满足：a)b)c)检测方式：特高频；局放测量点采用传感器自主探测定位；检测频带：300MHz～1500MHz，连续多点测量。5.5.5 SF6机器人应安装高精度红外气体六氟化硫传感器。该传感器应具有高可靠性、长寿命，不受H2O、酒精以及CO2气体的干扰，其对六氟化硫的量程为0ppm～1000ppm（0%～100%TLV）并符合表2要求。表2 SF6气体检测技术指标5.5.6 环境检测功能声进行检测。5.5.7 自检功能常时应能就地指示，并能上传故障信息。5.5.8 通信功能机器人应具备无线通信功能。5.5.9 防碰撞功能恢复行走。5.5.10 防跌落功能机器人应具备防跌落功能，在行走过程中如遇到下行台阶、坑洞、悬空等场景能及时停止。5.5.11 自主充电功能返回充电。机器人应具备特高频局放检测功能。局部放电检测设备应满足：a)b)c)检测方式：特高频；局放测量点采用传感器自主探测定位；检测频带：300MHz～1500MHz，连续多点测量。5.5.5 SF6机器人应安装高精度红外气体六氟化硫传感器。该传感器应具有高可靠性、长寿命，不受H2O、酒精以及CO2气体的干扰，其对六氟化硫的量程为0ppm～1000ppm（0%～100%TLV）并符合表2要求。表2 SF6气体检测技术指标5.5.6 环境检测功能声进行检测。5.5.7 自检功能常时应能就地指示，并能上传故障信息。5.5.8 通信功能机器人应具备无线通信功能。5.5.9 防碰撞功能恢复行走。5.5.10 防跌落功能机器人应具备防跌落功能，在行走过程中如遇到下行台阶、坑洞、悬空等场景能及时停止。5.5.11 自主充电功能返回充电。4技术指标数值响应时间/s<25精度±2%FS稳定性±2%FS12个月重复性<2%FS线性误差<1%FS工作温度/℃-10～+40工作压力/hPa950～1050工作湿度/RH0%～95%预热时间（启动时间）/min<25.5.12 状态指示功能机器人能分别指示处于工作状态、报警状态。5.5.13 脱机独立工作体的处理器上完成。5.5.14 辅助照明功能应用于光线较暗场合的机器人，应具备辅助照明功能，可通过补光灯实现。5.6 组件要求5.6.1 充电系统及设备机器人的充电系统及设备应满足要求如下：a)b)c)d)e)5.5.12 状态指示功能机器人能分别指示处于工作状态、报警状态。5.5.13 脱机独立工作体的处理器上完成。5.5.14 辅助照明功能应用于光线较暗场合的机器人，应具备辅助照明功能，可通过补光灯实现。5.6 组件要求5.6.1 充电系统及设备机器人的充电系统及设备应满足要求如下：a)b)c)d)e)充电方式：自主接触式充电（弹片接触）或无线充电；充电装置输入电压：AC220V±15%；充电装置输出标称电压：DC24VDC48V，纹波小于±2%；8A；充电保护：充电系统具备过流、过压、过温、防拉弧等保护工作。5.6.2 云台机器人配置的云台应满足以下要求：a) 垂直转动范围：-90°～+90°;b) 水平转动范围：-180°～+180°。5.7 软件系统功能要求5.7.1 实时监控功能（或自动复归。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。5.7.2 实时操控功能5.7.3 任务管理功能5务安排情况；可以在任务配置界面编辑巡视任务、制定巡视计划和下发巡视任务。5.7.4 数据查询统计功能每次巡视任务完毕后，对当次巡视结果和过程中发现的问题，即各类告警信息，自动生成异常缺陷报表。异常报告具备设定时间内的巡视任务查询功能。5.7.5 检修区域设定功能务安排情况；可以在任务配置界面编辑巡视任务、制定巡视计划和下发巡视任务。5.7.4 数据查询统计功能每次巡视任务完毕后，对当次巡视结果和过程中发现的问题，即各类告警信息，自动生成异常缺陷报表。异常报告具备设定时间内的巡视任务查询功能。5.7.5 检修区域设定功能进行巡检。5.7.6 信息交换与网络通信功能人本体状态数据。5.8 可靠性要求机器人应满足：a)b)c)机器人系统的平均无故障工作时间应不小于3000h；整机使用寿命≥10年、电池≥3年、电机≥8年；95%。5.9 电磁兼容性要求5.9.1 静电放电抗扰度机器人应能承受GB/T17626.2-2018第5章规定的严酷等级为4级的静电放电抗扰度试验。5.9.2 射频电磁场辐射抗扰度机器人应能承受GB/T17626.3-2016第5章规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射抗扰度试验。5.9.3 工频磁场抗扰度机器人应能承受GB/T17626.8-2006第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度试验。5.10 外壳防护性能6机器人外壳防护等级应满足GB/T4208-2017中规定的IP54的要求。5.11 机械振动性能机器人应满足GB/T2423.10-2008中规定的要求。6 试验方法6.1 外观和结构标识、尺寸、重量等，应符合5.2要求。6.2 续航能力应按如下步骤进行试验：a)b)c)在模拟场地上，设置一个循环巡检任务；启动机器人执行循环任务，中间不允许充电；5.36.3 运动性能6.3.1 越障能力应按如下步骤进行试验：a)机器人外壳防护等级应满足GB/T4208-2017中规定的IP54的要求。5.11 机械振动性能机器人应满足GB/T2423.10-2008中规定的要求。6 试验方法6.1 外观和结构标识、尺寸、重量等，应符合5.2要求。6.2 续航能力应按如下步骤进行试验：a)b)c)在模拟场地上，设置一个循环巡检任务；启动机器人执行循环任务，中间不允许充电；5.36.3 运动性能6.3.1 越障能力应按如下步骤进行试验：a)b)c)d)在试验场地上布置越障试验装置，宽度应大于机器人的宽度；20mm；22根据试验结果判定是否符合5.4要求。6.3.2 爬坡能力应按如下步骤进行试验：a)b)c)在坡度为15°的斜坡上，进行爬坡能力试验；2根据试验结果判定是否符合5.4要求。6.3.3 最小转弯半径应按如下步骤进行试验：a)b)将机器人停在试验场地的转弯性能测试区；在转弯性能测试区（测试区已画有不同转弯半径的同心圆），进行机器人原地转向试验，观察并记录机器人所通过的转弯半径圆；机器人左转和右转各测定1次，取其平均值确定转弯半径；根据试验结果判定是否符合5.4要求。c)d)6.4 智能巡检功能应按如下步骤进行试验：7a)3模拟试验环境，机器人模拟执行可见光及红外巡检任务，检查其生成的可见光及红外视频、照片及红外热成像图，对比机器人采集结果与现场实际情况；320×240px50mK，测2K，测温范围-20℃～+300RS-485，红外测温精度应控制在±2℃或±2%；模拟试验环境，机器人针对开关柜指定位置自主进行局放检测，观察并判断其是否成功完成局放检测；模拟试验环境，机器人自动捕获可见光测量目标，将机器人识别结果与模拟试验环境预置表计和分合指示进行对比，识别准确率需大于95%。b)c)d)e)6.5红外检测性能可见光成像质量应满足如下要求：a)b)c)a)3模拟试验环境，机器人模拟执行可见光及红外巡检任务，检查其生成的可见光及红外视频、照片及红外热成像图，对比机器人采集结果与现场实际情况；320×240px50mK，测2K，测温范围-20℃～+300RS-485，红外测温精度应控制在±2℃或±2%；模拟试验环境，机器人针对开关柜指定位置自主进行局放检测，观察并判断其是否成功完成局放检测；模拟试验环境，机器人自动捕获可见光测量目标，将机器人识别结果与模拟试验环境预置表计和分合指示进行对比，识别准确率需大于95%。b)c)d)e)6.5红外检测性能可见光成像质量应满足如下要求：a)b)c)320×240px；红外影像为伪彩显示；可显示影像中温度最高点位置及温度值。6.6可见光检测性能可见光摄像机应满足如下要求：a)b)c)d)上传视频分辨率不小于高清1920×1080px；最小光学变焦倍数为4倍；可见光摄像机具备遥控手动或自动对焦功能；GA/T367-2001B6.7局部放电检测功能试验局部放电检测可按如下方法进行：5～10cm（不接触金属柜体）来实现特高频放电信号的测量；局放测量能快速提供时域波形、PRPD、PRPS结论、放电幅值及放电类型（包含电晕放电、内部放电、表面放电、悬浮电位放电、噪声）。6.8SF6应按如下步骤进行试验：a)b)c)将机器人停放在气体检测试验场地；S6200ppm5.5.56.9境检测功能试验应按如下步骤进行试验：机器人温湿度检测装置和噪声检测装置应提供本装置对应的满足要求的校准测试报告（或出厂校准报告）；无独立温湿度检测装置的，需提供温湿度采集芯片型号及参数；8c) 噪声检测装置通过云台拾音功能检测。6.10 自检功能试验按如下步骤进行：a)b)将机器人准备完毕，放置在准备区域指定位置；遥控遥测检测方法：机器人与本地监控系统/遥控器正常通信后，断开本地监控系统/遥控器电源（或断开通信模块），观察本地监控系统/遥控器是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；电池模块检测方法：将电池模块阈值设置不足电量，进行电池模块的自检，并观察是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；驱动模块检测方法：机器人与本地监控系统/遥控正常通信后，断开任一驱动模块电源（或信号线），观察是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；检测设备检测方法：机器人与本地监控系统/遥控器正常通信后，断开任一检测设备电源（或c) 噪声检测装置通过云台拾音功能检测。6.10 自检功能试验按如下步骤进行：a)b)将机器人准备完毕，放置在准备区域指定位置；遥控遥测检测方法：机器人与本地监控系统/遥控器正常通信后，断开本地监控系统/遥控器电源（或断开通信模块），观察本地监控系统/遥控器是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；电池模块检测方法：将电池模块阈值设置不足电量，进行电池模块的自检，并观察是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；驱动模块检测方法：机器人与本地监控系统/遥控正常通信后，断开任一驱动模块电源（或信号线），观察是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；检测设备检测方法：机器人与本地监控系统/遥控器正常通信后，断开任一检测设备电源（或信号线），观察是否有声（光）报警提示和报警代码，若有报警提示，并根据报警提示辨别故障模块；将机器人（搭载全套任务荷载）展开，进行整机的自检（自检模块应包括：遥控遥测模块、电池电压、驱动模块以及检测设备），并观察是否有声（光）报警提示和报警代码。c)d)e)f)6.11 通信功能试验通信功能试验按如下步骤进行：a)b)c)d)将机器人放置在巡检路线上；无线通信条件下控制机器人，使其运动、停止，云台动作；无线通信条件下接收机器人采集的图像数据等信息；无线通信条件下控制机器人运动、云台动作正常，采集的图像、数据等信息传输通信正常。6.12 防碰撞功能试验障碍物设置为静止状态、正面放置，障碍物非网状物体，按如下步骤进行试验：a)b)c)d)在试验场地机器人行走路线上，设置一个障碍物；将机器人按照预设路线行走，观察机器人行走过程中遇到障碍物是否及时停止；将障碍物移除，观察机器人是否恢复行走；机器人应具有障碍物检测功能，在行走过程中如遇到障碍物应及时停止或绕行，障碍物移除后应能恢复行走。6.13 防跌落功能试验按如下步骤进行试验：a)b)c)在机器人行走路线的试验场地上，设置台阶高度不小于10cm；将机器人按照预设路线行走，观察机器人行走过程中遇到台阶是否及时停止；机器人应具备防跌落功能，在行走过程中如遇到下行台阶、坑洞、悬空等场景能及时停止。6.14 自主充电功能试验在电池供电的机器人整机试验时，在设定的低电量条件下，判断机器人是否自主返航充电。96.15 状态指示功能试验机器人整机试验时，根据机器人的实际工作多种状态，判断状态指示灯是否反映实际的工作状态。6.16 脱机独立工作试验应按如下步骤进行试验：a)b)c)将机器人置于试验场准备区域指定位置，完成机器人巡检系统自检；设置好机器人的行走路线和巡检点，并以全自主方式启动机器人；机器人脱离后台系统能够独立完成巡检工作。6.17 辅助照明功能试验在光线较弱条件下，观察是否自主开启云台辅助照明灯。6.18 云台应按如下步骤进行试验：分别测量云台水平方向和垂直方向的转动角度范围；5.6.26.19 软件系统功能试验6.19.1 实时监控功能选择手动工作模式，通过后台调试软件，判断工作状态和巡检信息是否符合5.7.1要求。6.19.2 实时操控功能6.15 状态指示功能试验机器人整机试验时，根据机器人的实际工作多种状态，判断状态指示灯是否反映实际的工作状态。6.16 脱机独立工作试验应按如下步骤进行试验：a)b)c)将机器人置于试验场准备区域指定位置，完成机器人巡检系统自检；设置好机器人的行走路线和巡检点，并以全自主方式启动机器人；机器人脱离后台系统能够独立完成巡检工作。6.17 辅助照明功能试验在光线较弱条件下，观察是否自主开启云台辅助照明灯。6.18 云台应按如下步骤进行试验：分别测量云台水平方向和垂直方向的转动角度范围；5.6.26.19 软件系统功能试验6.19.1 实时监控功能选择手动工作模式，通过后台调试软件，判断工作状态和巡检信息是否符合5.7.1要求。6.19.2 实时操控功能继续执行后续任务。结果应符合5.7.2要求。6.19.3任务管理功能a)通过调试软件巡检任务管理：进入控制界面，设置任务，任务包括全站任务，建图任务，可见光/红外任务，局放任务，充电任务。任务报表：进入数据管理界面，可以根据巡检时间，选择对应时间段的巡检任务，查看浏览任务记录与导出任务报表。远程控制：b)c)1)2)3)进入控制界面，可以控制机器人本体运动，包括前、后、左、右运动；进入控制界面，可以控制机器人云台动作，包括转动和上仰、下俯。5.7.36.19.4数据查询统计功能a)b)c)d)3后台系统对数据进行分析。历史数据分析功能应符合5.7.4要求。6.19.5检修区域设定功能10a)b)c)d)模拟试验环境，在地图上框选设置检修区域。机器人在任务调度及操控过程中禁止驶入检修区域。检修区域维护结束恢复正常后，在配置中取消即恢复机器人正常行进路线。5.7.56.19.6信息交换与网络通信功能a)b)c)1功能应符合5.7.6要求。6.20 电磁兼容性试验6.20.1 静电放电抗扰度a)b)c)d)模拟试验环境，在地图上框选设置检修区域。机器人在任务调度及操控过程中禁止驶入检修区域。检修区域维护结束恢复正常后，在配置中取消即恢复机器人正常行进路线。5.7.56.19.6信息交换与网络通信功能a)b)c)1功能应符合5.7.6要求。6.20 电磁兼容性试验6.20.1 静电放电抗扰度根据GB/T17626.2-2018中第5章规定的严酷等级为4级的静电放电抗扰度进行试验，试验期间和试验后机器人应能正常工作。6.20.2 射频电磁场辐射抗扰度根据GB/T17626.3-2016中第5章规定的严酷等级为2级的射频电磁场抗扰度进行试验，试验期间和试验后机器人应能正常工作。6.20.3 工频磁场抗扰度根据GB/T17626.8-2006中第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度进行试验，试验期间和试验后机器人应能正常工作。6.21 机械振动性能机器人应满足GB/T2423.10-2008f为0.3mm及f为1m/s2电工作正常。7 检验规则7.1 检验分类本标准规定的检验分为型式检验和出厂检验。7.2 型式检验能影响产品的重要性能，是原来的实验结论不再有效时，也应进行型式检验。7.3 出厂检验附有合格证方可允许出厂。113检验项目8 标志和说明、包装、运输和存储8.1 标志和说明机器人应具有本标准所规定的标志和说明内容。8.1.1 产品铭牌机器人本体应有产品铭牌，且应包含以下内容（包含但不限于）：12序号检验项目型式试验出厂检验1外观和结构●●2续航能力●●3运