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天津石化变电站智能巡检机器人系统项目-1

天津石化变电站智能巡检机器人系统项目

天津石化厂区内分布有 22 座变电站与配电室,覆盖炼油、化工、烯烃、水务、热电等全部生产装置,电压等级从 110kV 到 0.4kV,电气设备数量庞大、分布分散。传统巡检模式依靠运行人员逐站逐设备人工

  • 配套产品:5G 轮式巡检机器人、5G 轨道巡检机器
  • 项目地址:天津市中国石化天津石化分公司
  • 所属行业:石油化工

项目概况

天津石化厂区内分布有 22 座变电站与配电室,覆盖炼油、化工、烯烃、水务、热电等全部生产装置,电压等级从 110kV 到 0.4kV,电气设备数量庞大、分布分散。传统巡检模式依靠运行人员逐站逐设备人工巡检,巡检路线长、劳动强度大,且受人员经验、精神状态、环境条件影响,易出现漏检、错检。夜间、恶劣天气下巡检质量难以保障,且存在人员触电、滑倒等安全风险。同时,人工巡检周期长、频次低,设备异常难以及时发现,开关柜局部放电、设备过热等隐蔽性缺陷容易漏诊,可能发展为严重故障。

为提升变电站运维智能化水平,天津石化部署智能巡检机器人系统,首次探索机器人与固定摄像头联动巡检模式,实现 22 个站所无人化巡检全覆盖。项目采用 5G 通信技术传输高清视频与检测数据,配套 AI 智能识别算法,打造 "机器代人" 的智能巡检新模式,是石化行业变电站智能巡检规模化应用的典型案例。

定制解决方案

项目采用 "轮式机器人 + 轨道机器人 + 固定摄像头" 多元协同的巡检装备体系,因地制宜配置不同巡检设备。对于空间开阔、巡检路线长的大型室外变电站,部署 5G 轮式巡检机器人,搭载高清可见光相机、红外热像仪、三合一局部放电传感器(特高频、地电波、超声),可自主规划路径、自主导航定位,完成全站设备的外观检查、温度检测与局放检测。机器人具备自主避障、自动充电、雨天作业能力,可适应室外复杂环境。

对于室内配电室与开关柜室,部署 5G 轨道巡检机器人,沿开关柜顶部轨道行驶,近距离对每面开关柜进行精确检测。轨道机器人定位精度更高,可稳定停留在指定柜前进行局放检测与红外测温,特别适合开关柜密集的室内场景。同时在各站所关键位置部署 88 个 5G 高清智能摄像头,对仪表读数、开关位置、指示灯状态等进行固定点位 24 小时不间断监控。

5G 通信网络为整套系统提供大带宽、低时延的数据传输通道,机器人多路高清视频与检测数据可实时回传集控中心,控制指令也可快速下发。集控平台实现所有机器人与摄像头的统一调度管理,支持自动巡检任务编排、远程手动操控、检测数据集中展示与历史追溯。

AI 智能识别系统是项目核心,基于深度学习算法训练的图像识别模型,可自动识别仪表读数、开关分合状态、设备异常发热、绝缘子污秽、金属部件锈蚀等 20 余类设备异常。局部放电检测数据结合专家库可自动判断放电类型与严重程度。机器人与摄像头联动机制:机器人巡检中发现疑似异常后,自动调度附近摄像头拉近焦距进行复核确认,提升异常判断准确率。系统识别准确率达 99% 以上,远高于行业平均水平。

项目运行成效和优势

智能巡检系统投用后,天津石化变电站运维模式实现根本性变革。巡检效率方面,机器人每日巡检点位达 7 万余个,相当于数十名巡检人员的工作量,巡检频次从每日 2 次提升至全天候不间断,设备异常发现时效性大幅增强。累计有效报警 100 余次,检测出异常点位 30 余个,实现设备预知性维修 20 余起,成功避免多起设备故障升级,有效减少晃电、停电造成的装置波动与非计划停车,保障了生产连续稳定。

人力替代方面,涉及的 15 个运维班组累计可替代 30 人转入高价值工作岗位,大幅降低人工成本与人员劳动强度,同时避免了人员现场巡检的安全风险。夜间、雨雪、高温等恶劣天气下,机器人可照常执行巡检任务,弥补了人工巡检的短板。

检测质量方面,红外测温与局放检测数据精准量化,比人工检测更客观、更可追溯,AI 识别准确率超 99%,避免了人工经验差异导致的漏判误判。机器人与摄像头联动的创新模式,兼顾了全面覆盖与重点复核,既有移动巡检的灵活性,又有固定监控的持续性,实现了巡检效能的最大化。

可推广性强是项目另一优势,整套方案成熟度高,可根据不同规模站所灵活配置机器人数量与摄像头点位,投资可控、见效快。项目培育了电力场景新质生产力,形成的石化变电站智能巡检标准作业流程与管理模式,可为石化行业乃至整个工业领域的变电站智能化改造提供可复制的经验,推动电气运维向少人化、无人化方向发展。

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