基于建筑信息模型技术的变电站机器人智能巡检系统研究与应用.pdf

变电站作为电网系统中至关重要的组成部分，需要确保设备稳定高效地运行，其巡检工作的智能化与可视化是当前技术发展的关键方向。本文探讨了一种基于建筑信息模型技术（BIM）的变电站机器人智能巡检系统的研究与应用。BIM技术作为建筑业领域的一项重要进步，已经广泛应用于仿真培训、设计施工，并显示出在信息集成方面的潜在优势。 在变电站巡检中，机器人巡检取代人工巡检成为了一种趋势，这主要是因为机器人巡检具有减轻人力劳动、提高作业效率和安全性等优点。然而，传统的机器人巡检系统通常只在二维界面上展示巡检过程和结果，智能化水平和可视化效果不佳，导致运行人员难以直观理解巡检情况，进而影响决策效率。 本研究的目标在于提升变电站机器人巡检的智能化和可视化水平，通过BIM三维建模技术，构建变电站的三维信息模型，以实现机器人巡检作业的三维可视化。系统的关键技术包括BIM三维建模、坐标转换和智能诊断。通过这些技术的应用，巡检机器人能够更加直观地展示巡检结果，同时，系统还能协同处理多系统数据以及历史数据，对设备运行状态进行智能诊断。 系统结构由巡检机器人、数据传输装置、自主充电装置和机器人智能巡检系统监控后台四个主要部分构成。数据传输装置负责确保机器人在各种天气条件下均能稳定工作，而监控后台则整合了来自多源数据的信息，包括生产管理区和系统内部网络，以便进行综合诊断。 该研究项目得到了广东电网有限责任公司科技项目的资助，并在500kV文山变电站进行了实际应用。实践证明，新开发的智能巡检系统能够及时发现站内设备的异常状态和安全隐患，提高了巡检的智能化和可视化水平，相比于传统系统具有更加直观的效果，并能显著改善人机交互体验。 对于巡检机器人在恶劣环境下的通信问题，本文提出了基于巡检机器人本体的无线装置、屋顶无线基站、交换机、隔离装置的数据通信方案。这一方案确保了机器人在极端天气条件下的数据传输稳定性和可靠性。 BIM技术的引入，不仅解决了机器人巡检系统中数据孤岛的问题，而且能够更好地集成变电站的多源数据，提高了数据的利用率和设备健康度的综合诊断能力。在三维信息模型的基础上，系统能够实现巡检结果的三维可视化，为运行人员提供直观、全面的巡检过程和结果展示，从而提高决策的有效性和效率。 基于BIM技术的变电站机器人智能巡检系统，通过三维建模技术提供了新的视角和方法来解决传统机器人巡检系统存在的问题。这种系统具备高度的实用价值和前景，它不仅能够显著提高变电站设备巡检的质量和效率，而且在变电站运行维护中能够提供更加智能和高效的技术支持。随着技术的不断完善和应用范围的不断拓展，未来在变电站智能化领域将发挥越来越重要的作用。