（郑州燃气发电有限公司）
1引言
在科技时代背景下，通信技术日益成熟和完善。5G 技术拥有着超高的数据传输速度，可以为用户提供丰富的应用体验，与 4G 技术相比，其灵敏度和传输效率更高、网络稳定性更好。5G 对时延要求更高，云端链接更是有低延时的需求，因此超低的时才能满足今天人工智能时代要求。
在电力巡检机器人部署中，具有超高频谱利用率和能效的 5G技术受到关注和重视，因此对巡检机器人的进步与发展具有重要意义。在巡检机器人通信结构中，应该对 5G 技术进行充分的运用，实现更高效、更全面、更安全、更智能的巡检。
2电力巡检机器人存在的问题
2.1集控程度差
目前电网在电力巡检机器人技术规范中对集控管理有一定的要求，但是在实际部署中基本上都是单站运行，并未纳入到统一的集控平台中。有些电网逐步采用统一的技术标准想要实现统一集控管理，但是受限于改造成本、带宽、延迟等因素推进进度达不到理想状态，未能实现有效管控。
2.2系统平台、网络安全性差
电力作为国家基础设施，电网的安全涉及到方方面面。国内现有的电力巡检机器人厂家有很多，但是技术水平参差不齐。在系统安全性方面做法差异很大，有些系统缺少保障网络安全的设备，对电网的安全构成一定威胁。
2.3可监管性差
大多数巡检机器人采用单站部署的方式，并未有专门管理系统的专业工程师进行维护、监管，系统的维护、监管都需到达某个变电站，同时系统使用人员技术水平参差不齐，有些地方在花重金部署以后沦为了“展品”。
由于种种原因导致了目前巡检机器人面临的困境，基于此我司拟在我司现有机器人的基础上研发5G智能全景巡检机器人来解决目前的问题。
3行业发展状况
在中国，国家电网公司于2002年成立了电力机器人技术实验室，主要开展电力机器人领域的技术研究。2004年，研制成功第一台功能样机，后续在国家“863项目”支持和国家电网公司多方项目支持下，研制出了系列化变电站巡检。综合运用非接触检测、机械可靠性设计、多传感器融合的定位导航、视觉伺服云台控制等技术，实现了机器人在变电站室外环境全天候、全区域自主运行，开发了变电站巡检机器人系统软件，实现了设备热缺陷分析预警，开关、断路器开合状态识别，仪表自动读数，设备外观异常和变压器声音异常检测及异常状态报警等功能，在世界上首次实现了机器人在变电站的自主巡检及应用推广，提高了变电站巡检的自动化和智能化水平。
在5G方面，我国与手续复杂、建网分散的欧美国家相比，中国在政府的大力支持下迅速发展，5G网络基站呈现指数型增长。
得益于我国在5G方面的优势，目前基于5G网络的智能巡检机器人在国内外都还未普及，甚至还未研发成功。本次研发的5G智能巡检机器人在国内及国内都处于领先水平。
45G智能巡检机器人
5G智能电力巡检机器人是为适应智能化变电站以及无人值守变电站发展需求，全面提高变电站智能化水平而研制开发的，拥有完全自主知识产权和发明专利，整体技术处于国际领先水平。
该系统以智能巡检机器人为核心，整合5G传输技术、机器人技术、电力设备非接触检测技术、VR全景技术、多传感器融合技术、模式识别技术、导航定位技术以及物联网技术等，能够实现变电站全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，有效降低劳动强度，降低变电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，为智能变电站和无人值守变电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障，更快速推进变电站无人值守的进程。
5G智能电力巡检机器人由5G网络传输系统、定时定点自动巡检系统、激光雷达避障系统、4K可变焦摄像头采集系统、红外采集系统和360度虚拟现实图像采集系统组成，配合边缘云计算技术、人工智能技术、图像识别算法等先进科技，最终实现无人值守自动巡检功能。该机器人同时具有远程监督、远程培训、安全保障等功能，达到了领先水平。
5 5G智能巡检机器人优势
5.1全自动自主巡检
系统可代替人工进行日常的巡视和检测工作，具有自动巡检功能。可按照每日规划的巡视检测任务，定时开始巡视检测工作。可根据预先设定的巡检点的位置，沿着预定轨迹依次进行自动巡检。
系统利用各种高精度数据采集设备，包括高清摄像机、红外热像仪、温湿度和气体传感器、高保真声音采集器等，通过移动+定点布防监测的方式，实现机房信息巡检的全覆盖、全检测。
系统也支持定点或定任务巡检。只需通过后台系统，选择想要进行巡视的巡检点，向系统派发临时巡检任务，系统就会按照选择的任务内容，规划处最优巡检方案自动完成巡检任务。
5.2红外测温功能
智能巡检设备具备红外温度采集的功能，对指定区域进行温度检测。当被检测设备超过设定温度值时，系统能够自动报警，工作人员便可到故障地点实地查看，并采取相应措施。同时，将这些信息存储到数据库中，为之后的事故处理提供依据。
5.3机房环境监测
智能巡检系统配备了环境检测模组携带有气体探测器、温湿度传感器、烟雾探测器、火焰探测器、碎窗探测器、双鉴探测器等，可以随时对机房内的安全状态、空气环境与温湿度进行分析并得出结果，气体分析包括检测空气含臭氧（O3）浓度以及 SF6 气体浓度，还可以订制选配有毒与可燃气体（CO，H2S，CH4）浓度大小，同时将结果反馈给主控室的工作人员，也可人工设置报警的限值，包括低温、高温报警限值，湿度报警限值，气体浓度报警限值，超过限值后立即声光报警，以防止由于工作人员对电力机房环境的误判，造成生命危险。
5.4表计读数自动识别
智能巡检系统可实现可见光视频图像采集功能，系统可自动规划就近的巡检设备自动移动到指定位置，控制云台自由转动，拍摄机房内各种表计设备照片，并将采集到的信息经无线局域网实时传输到主控室，系统自动根据图像信息，识别表计读数，并记录在数据库，当发现表计数据冲超过预设的报警值时，进行声光报警。
5.5 5G智能巡检机器人创新点
1．平台部署采用云平台
机器人软件平台部署采用云平台方式，用户通过浏览器在任何地方都可以访问机器人。云平台上一个服务器可搭载多个机器人，便于统一管理，安全性高。
2．360度虚拟现实成像
机器人搭载VR摄像机，可360度查看现场情况。当巡检机器人检测到问题时可通过VR眼镜查看故障点。
3．5G网络通信
机器人本体与服务器之间采用5G网络通信。5G网络带宽高，延迟低，可保证整个系统的流畅度，获得更好的用户体验。
4．无轨激光导航
机器人采用激光雷达导航方式，定位精度可达1cm。
高可靠性、工业化设计
机器人与后台之间网络连接采用工业化设备，保证网络稳定性，运行可靠性。机器人本体采用工业化设计，满足电网运行的可靠性要求。
机器人采用5G技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向，具有广阔的发展空间和应用前景。
结语
机器人采用5G技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向，具有广阔的发展空间和应用前景。