一、立项背景

为掌握牵引变电所设备状况，监视设备运行状态，需要安排人员进行昼夜值守，但目前，牵引变电所存在值守人员的值守工作劳动强度较大，对巡视质量和发现设备缺陷能力难以保证，巡检数据录入管理信息系统工作耗时、繁琐，人力资源紧张等问题。特别是在牵引变电所高电压以及恶劣气象条件下，人工巡视还可能会对人身造成一定的危害。随着我国电气化铁路开通运营里程的快速增长，铁路运营单位的运营值守人员也出现逐年趋向不足的情况。

基此，四川艾德瑞电气有限公司研究出一种为牵引变电所集中监控和智能运维提供支撑，适用于牵引变电所无人值班值守的辅助监控系统。

二、内涵和主要做（方）法

（1）创新成果内涵：

牵引变电所无人值班值守一体化智能辅助监控系统采用移动巡检代替人工巡检，对视频巡检、视频监控、红外测温、环境监测、安全防范及门禁、火灾报警、动力照明控制等子系统进行一体化集成、优化、管理及控制，实现信息共享、告警联动、应急操作等功能，为牵引变电所集中监控和智能运维提供支撑，可实现无人值班值守。

（2）主要做法

系统采用模块化设计、一体化集成思路。将视频监控、移动巡检、环境监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制等子系统集成于统一的软件大平台。系统采用分层架构，由间隔层和站控层组成，间隔层包括动力环境测控装置、视频服务器和机器人等辅助设备，站控层包括综合应用服务器、网络设备终端、辅助监控终端等。机器人及充电桩安装于主控室或机器人室内，各辅助设备就地化安装于监测点，由相应的子系统智能单元收集处理感知信息，通过网络设备组网实现信息共享，由综合应用服务器、辅助监控终端进行信息存储和可视化监控。

三、原理或机理

系统由布置在场坪的辅助设备和系统平台构成，包括视频监控、移动巡检、环境监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制等子系统，各子系统可根据需要灵活配置。系统平台通过标准接口，采集所内辅助设备信息，实现综合监控、信息共享和告警联动。在满足接口条件的情况下，也可接入智能一次设备的在线监测数据。

通过视频监控进行变电所内变压器、隔离开关等重要设备的运行状态监控；移动巡检机器人搭建红外和可见光，可对变电所内变压器、断路器、隔离开关、导线等设备的运行状态进行监测，巡检完成后自动生成报表和告警信息，用于指导运营人员综合管理；环境监测通过户内及户外安装的温湿度、水浸、SF6等传感器，全面感知变电所的环境信息；安全防范对变电所场区、所内主控室、高压室、电容器室等主要设备区域和变电站出入口的出入人员进行异常辨别和分析；火灾报警采用火灾报警控制器、感温感烟探测器、手动报警按钮等对高压室、控制室、通信机械室等场所进行火灾探测及监控；动力照明控制对所内风机、灯光、水泵、空调等进行实时控制。

四、创新亮点和值得学习借鉴之处

（1）系统集成了视频巡检、视频监控、红外测温、环境监测、安全防范及门禁、火灾报警、动力照明等子系统，创造性的提出采用智能巡控机器人进行巡检及控制，对牵引变电所各辅助设备的实时监控和联动，同时实现了各子系统数据共享及与供电段辅助监控主站的信息交互，实现远程对牵引变电所设备及运行环境的综合监控和一体化集成联动。

（2）首次提出智能巡控机器人采用双步进电机驱动的大范围运动机械臂设计，不仅能实现机械臂上下运动，还能在上下运动中实现180度范围内任意角度调节，可有效作用于分合闸开关的操作手柄。

（3）首次提出采用按钮视觉定位方法，准确控制机械臂进行应急操作，在特殊情况下，可在供电段遥控智能移动巡检设备对控制屏柜上的分合闸按钮、转换开关等元器件进行应急操作。

五、实施应用前后效果（益）情况对比

实施应用前，牵引变电所实行有人值班值守，值守人员每天至少巡视1次；每周至少进行1次夜间熄灯巡视，在设备异常、跳闸、恶劣天气时需增加巡视次数，造成值守人员工作劳动强度较大，对巡视质量和发现设备缺陷能力难以保证，巡检数据录入管理系统工作耗时、繁琐，人力资源紧张等问题。

四川艾德瑞电气有限公司研制的牵引变电所无人值班值守一体化智能辅助监控系统采用移动机器人方式代替人工巡检，并增加辅助设备牵引变电所设备及运行环境的综合监控和一体化集成联动。为牵引变电所集中监控和智能运维提供支撑，减少了运营单位人员需求，规避了人工值守的风险和弊端，巡检频次和巡检质量都可大幅提升，较大地提高了生产效率，节约了人员成本。

六、可推广应用范围

艾德瑞公司研制的产品产生的直接经济和社会效益明显，产品可广泛用于铁路及轨道交通变电所，是结合目前电气技术发展最新方向的前瞻课题，是对中国电气化铁道牵引变电所电气巡检技术的一次变革，为牵引变电所集中监控和智能运维提供支撑，减少了运营单位对人员需求，规避了人工值守的风险和弊端，巡检频次和巡检质量都可大幅提升，较大地提高了生产效率，节约了人员成本。

本产品推广应用于交通运输类铁路及城市轨道交通供电技术装备及应用科学技术领域。