基于数字孪生的电力机器人(无人机)全场景联合巡检技术研究与应用
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完成单位:国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-030
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
孙广辉、池威威、张鹏亮、侯 超、李国超、刘浩东、陈洪亮、周开峰、唐宝锋、李志雷
项目概况
随着近年来电网飞速发展,架空线路人工巡检困难、综合管廊智慧化配置不足、变电站智巡功能单一、配电站房操作压力大,生产人员不足和巡检工作量增加之间的矛盾日益突出。雄安公司基于当前输、变、配各专业机器人(无人机)巡检面临的难题,基于数字孪生系统建设机器人(无人机)巡检主站,开发跨专业、多功能、融合式移动巡检平台,联合图像视频监测装置、在线监测传感器、微气象装置等感知层设备,融合边缘计算、大数据分析、人工智能等前沿技术,实现架空线路、综合管廊、变电站、配电站房四类场景下的“空天地”立体化自主巡检和设备运行状态分析、检修决策。
架空线路方面研发边缘端线路缺陷识别装置在边缘端计算装置中搭载了YOLOV5目标识别算法,将无人机的航拍视频流输入到边缘装置中可以进行边缘端实时检测,使得无人机巡检人员在巡检过程中可以实时的掌握巡检过程中存在的缺陷问题。基于Cesium三维组件开发数字孪生管控系统,实现巡检路径规划、实时画面回传和巡检报告自动生成,基于数字孪生平台开展巡检图像数据管理与诊断。
综合管廊方面开展四足机器人与数字孪生系统融合技术研究,将机器狗与数字孪生系统对接,实现机器狗SLAM坐标与数字孪生点云坐标位置的对准,在数字孪生系统中精确显示机器狗所处位置,实现与数字孪生系统接口对接和联调,在数字孪生系统可以通过云台控制机器狗并呈现机器狗双光展示窗口。
室内变电站方面实现数字孪生系统与新一代集控系统融合应用,新一代集控系统嵌入数字孪生技术,通过三维立体监控、运行数据实时交互,实现设备状态实时监测、健康状态实时预警,对设备故障处置进行智能决策。
配电站房方面开发数字孪生配电自动化机器人巡检主站,充分利用站端机器人等设备和视频信息,结合主站侧分析决策功能和后台巡视和故障影像联动分析技术,实现站房类设备的透明化感知、自动化分析和无人化巡视。以数字孪生配电自动化机器人巡检主站为基础,开发一键顺控模块,增配智能五防主机,依托机器人可见光影像,在全国首次实现配网“一键顺控+机器人视频”双确认功能。