500kV变电站设备密集、运行风险大，传统人工巡检面临成本高、风险大、隐蔽缺陷难发现等挑战。随着变电站无人化运维推进，亟需智能巡视技术实现设备状态全时感知。

本方案面向500kV变电站，采用单站型部署架构，以巡视主机与智能分析主机为中枢，协同轮式/挂轨机器人、无人机、高清摄像机及声纹装置，构建室内外协同巡检全域感知网络。巡视主机统筹任务调度与数据汇聚，智能分析主机通过AI算法精准识别设备缺陷并生成诊断报告。系统按安全分区部署，通过正反向隔离装置实现跨区数据交互。

系统架构

系统采用单站型部署架构，按安全分区划分为生产控制大区与管理信息大区：

管理信息大区：

• 巡视主机：中枢指挥单元，负责任务调度、终端管控、数据汇聚与上送。下行连接硬盘录像机、声纹装置、安全接入平台等终端设备；上行连接上级系统。

• 智能分析主机：AI算法引擎，对采集数据进行智能分析，形成巡视结果与诊断报告，与巡视主机双向数据交互。

生产控制大区：通过正向隔离装置向管理信息大区传输主辅设备联动信号与遥测数据，通过反向隔离装置接收联动、顺控与视频确认信号。

站端巡检终端（经站端交换机接入巡视主机）：

• 固定视频设备：云台机、球机、枪机、微型摄像机，经硬盘录像机接入

• 移动巡检设备：轮式机器人、无人机，经安全接入平台与安全接入模块接入

• 轨道巡检设备：挂轨机器人，直接接入站端网络，沿预设轨道进行室内设备巡检

• 声纹监测装置：直接接入站端网络，采集关键设备声纹数据，与异常声音库比对

• 可视化工作站：图形化操作终端，供运维人员本地查看与操作

技术架构

系统采用三层技术架构：

• 应用层：提供数据接口，包括上级系统接口、智能分析主机接口、辅控系统接口、机器人/无人机巡检系统接口、硬盘录像机接口，实现巡视主机与各外部系统的数据交互。

• 业务层：涵盖数据总览大屏、实时视频/视频回放、机器人监控、环境/在线监控、巡视报告、告警配置与订阅、智能联动、巡视点位与预置位管理、台账管理、算法更新等业务功能模块。

• 中间层：站端终端（球机、枪机、云台机、声纹监测装置、可视化工作站）与机器人/无人机系统（无人机+机巢、轮式机器人、挂轨机器人），作为数据采集与执行单元。

智能识别能力

算法识别场景覆盖：

• 设备状态类：数字/指针仪表读数、储能位置状态、呼吸器状态、油位计、刀闸状态、红外测温

• 设备缺陷类：渗漏油、异物、箱门开合异常、绝缘子缺陷、呼吸器缺陷

• 人员安全管控：行人检测、人脸识别、越界识别、人员摔倒、吸烟、未戴安全帽、未穿工装

• 环境状态感知：设备烟火、工程车辆识别、小动物入侵、屋顶漏水、墙体破裂

核心功能

数据采集：通过高清视频终端、轮式/挂轨巡检机器人、无人机、声纹传感装置，实时采集设备可见光影像、红外热力图、声纹频谱等多维度数据。

数据分析：采集文件传输至智能分析主机，运用算法开展全面处理，支持阈值超限告警、三相对比告警、非同源对比告警、趋势变化越限告警、声音异常告警与外观异常告警。

实时监测：支持查看摄像机实时画面、机器人实时状态与远程控制，支持查看微气象、温湿度、风速风向等环境参数。

智能联动：与辅助设备监控系统联动，接收辅控系统联动信号，自动生成巡视任务与联动报告，支持主辅设备遥测数据交互与顺控视频确认。

任务管理：支持自定义创建巡视计划，按计划生成巡视任务，巡视完成后自动生成巡视报告，支持任务自动审核。

数据处理

• 采集与预处理：高效采集多源数据，经清洗、转换和归一化处理，确保数据准确性与一致性。

• 存储与管理：采用关系型与非关系型数据库、分布式文件系统等多种存储技术，保障数据完整性与可靠性。

• 处理与应用：对数据进行实时计算、排序和检索，支持智能联动控制与可视化展示，将数据转化为操作指令与直观信息。

系统界面

• 数据大屏：变电站实时画面查看与摄像头切换、设备状态统计、实时告警列表、告警统计图表

• 实时监测：视频监控（点位树/设备树查看、云台控制、视频轮巡）、机器人监控（实时状态、远程控制、巡视地图）、环境监控（温湿度、微气象）

• 查询统计：巡视任务统计、巡视任务告警、主机设备告警、静默监视告警、系统可靠性指标

• 配置管理：告警配置（阈值、三相对比、趋势变化等）、告警订阅、任务自动审核、静默监视规则

• 运维管理：变电站管理、终端管理、台账管理、巡视点位管理、预置位管理、算法配置、标准点位库

主要配置清单

※实际配置根据变电站规模、设备数量及巡视需求调整。