摘 要：设备巡检是是水电生产一项重要的定期工作，旨在掌握设备运行状态，及时发现设备隐患，确保设备安全稳定运行。传统电站普遍采用人工定期巡检模式，需要定期安排人员到现场开展巡检，存在人员工作量大、效率低、可靠性差等问题，对生产现场的“跑、冒、滴、漏”等设备缺陷也无法有效管控。随着国能大渡河流域水电开发有限公司开展智慧企业建设，智慧电厂应运而生，智能巡检系统也成为了打造智慧电厂的重点项目之一。根据水电站设备巡检的实际业务需求，瀑布沟水电站量身定制设计了智能巡检系统，本文根据瀑布沟巡检系统建设经验，阐述了智慧企业背景、系统设计原则、整体架构和应用情况。

关键词：智能巡检系统;设备巡检;水电站;智慧电厂

中图分类号：TM7

一、项目背景

在国家大力推进“大众创业、万众创新”的背景下，国能大渡河流域水电开发有限公司率先在行业内开展智慧企业建设，转变水电企业传统管理模式，建设智慧企业，即站在企业整体的角度，强化物联网建设、深化大数据挖掘，将先进信息技术、工业技术和管理技术深度融合，最终实现风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化的柔性组织形态和新型管理模式。智慧电厂是智慧企业建设的重要工程，智能巡检系统也是打造智慧电厂的必经之路。瀑布沟是国家能源集团装机最大的水电站，是智慧电厂建设的试点单位，大力开展智能巡检系统研发，不断提升电站的智能管理水平。

二、系统建设目的

目前水电站设备设施的“跑、冒、滴、漏”和声音异常等环境数据信息无法有效采用传感器进行检测，如油水管路及阀门渗漏、机组和水泵运行异响等缺陷没有智能化的监测手段，传统人工巡检的可靠性低、可追溯性差，存在着人员安全风险大、成本高等管理问题。智能巡检系统能适应智能化水电站无人值守的发展需求，实现全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，有效降低劳动强度，降低水电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，为无人值守电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障，智能巡检具有灵活性、智能性，同时也克服和弥补了当前人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能电站和无人值守电站发展的实际需求。

三、瀑布沟智能巡检系统技术构架

1.设计原则

瀑布沟智能巡检系统旨在代替人员完成设备巡检工作中对设备的“望”“闻”“问”“切”等工作，通过机器人、红外热成像、声音、温湿度等智能采集设备采集数据，并结合计算机视觉识别、机器自学习等技术，使之具備“智能识别”能力。智能设备应具备以下特征：

（1）具备更明亮的“眼睛”：通过研发智能巡检机器人、结合电站工业电视、新增红外热成像仪等方式，完善系统的“眼睛”，使之能够模拟人识别设备“跑、冒、滴、漏”和各种表计等;

（2）具备更敏锐的“耳朵”：在需要通过声音识别的部位增加声音传感器，实时采集设备声音，形成数据库识别异常声音波形;

（3）具备更敏感的“触觉”：利用高精度的红外测温手段，让智能巡检系统具有更敏感的温度感知能力，感知异常温度并记录;

（4）具备更聪明的“大脑”：通过开发视觉识别算法模型、设备故障分析诊断模型、智能联动告警模型等，实现对采集数据、图像等信息的自动比对和分析，智能判别设备缺陷并及时发出预警信息通知生产人员处理。

2.技术构架

瀑布沟智能巡检系统通过巡检机器人、红外热成像、声音、温湿度等智能采集设备，全面采集设备的视频、图像、声音、温湿度等数据，模拟“耳朵、眼睛、鼻子、触感”等仿生感知功能，形成了覆盖面广、实时性强多元数据库。

利用精确定位技术，按照指定巡检路线，实现对受检设备的视频音频采集、环境监测（漏油水、遗留物、异常等感知）等。利用深度学习、全卷积深度神经网络等算法，建立设备渗漏缺陷诊断模型和声音异常诊断模型，实现设备渗漏和声音异常等自动诊断和预警，解决水电站此类环境数据无法有效采用传感器进行检测问题，从而代替人工巡检。

智能巡检系统数据回传网络用于传输智能机器人和智能采集的相关数据。智能巡检系统后台处理器主要用于图像、声音数据的识别处理。智能巡检机器人和智能电子眼将巡检过程中的视频、音频、图像数据及时通过无线网线回传至智能巡检系统后台，智能巡检系统后台处理器通过人工神经网络等人工智能技术对视频、音频、图像数据进行识别、处理及深度学习，及时发现设备异常情况，并通过智能ONCALL系统自动发送报警，通过生产管理系统自动发送工作任务，实现对设备的智能化管理。

3.系统功能与应用

智能巡检系统可以根据需求自动采集各系统数据，通过常见的图表展现设备状态，将数据更加直观地提供给生产人员，以提高人员对设备的管控能力和决策能力。

实时监视界面可以反映多种指标，具体包括：

（1）设备状态指标。展示当前巡检结果，用数据化的方式展示设备巡检点的正常、异常数量，使人员能直观了解设备整体运行状况。

（2）异常情况分布展示。按系统单元维度来展示巡检发现的异常数据，便于对比分析。

（3）告警列表。可以查看并处理实时告警。

（4）水电站电子地图。构建电站空间电子地图，实时展示巡检机器人、红外热成像、声音采集仪等智能采集设备在空间的分布情况。

（5）实时视频、图像、声音等数据查看。按设备和空间两个维度调取机器人或者高清摄像头视频流数据、图像识别结果数据或者生意数据。

系统应用后，实现了按照设定的巡检频次自动启动智能巡检机器人执行设备巡检任务，实时采集分析图像、声音、温度等多元信息，多次准确的识别发现了在运设备漏油漏水、指示灯故障等设备缺陷，并及时的通过ON-CALL系统发出报警，已代替人员开展相关区域的设备巡检和监视。

参考文献：

[1]涂扬举.数据驱动智慧企业[J].企业管理，2018（2）：100-103.

[2]刘鹤，杨朝政.瀑布沟电站综合数据平台设计[J].四川水力发电，2018（1）：115-117.

作者简介：马宇（1993），男，重庆市荣昌区，国能大渡河流域生产指挥中心调度员，助理工程师，主要从事水电站发电、水库调度等工作。

（国能大渡河流域生产指挥中心 四川成都 610000）