CN107160388B - 变电站智能巡检机器人监控系统 - Google Patents

Abstract

变电站智能巡检机器人监控系统，涉及一种变电站监控系统。现有的变电站智能巡检机器人监控系统存在以下问题：监控系统功能不强大、不完善，不符合运维人员习惯；机器人后台系统功能界面不统一，界面样式多元化；本发明包括：机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块及显示模块；解决机器人监控后台功能不统一问题，本技术方案依据变电站运维实际需求，设计开发功能丰富、界面友好，具有状态判别功能的变电站智能巡检机器人标准化后台监控系统，统一机器人监控后台功能和界面,解决变电站智能巡检机器人因不同制造厂、不同型号产生的多系统问题。

Description

变电站智能巡检机器人监控系统

技术领域

本发明涉及一种变电站监控系统，尤其涉及变电站智能巡检机器人监控系统。

背景技术

随着科技进步和两个一流建设的不断发展，以“信息化、数字化、自动化、互动化”为特征的智能电网建设逐渐深入，变电站智能巡检机器人列入《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》，变电站智能巡检机器人进入了推广应用阶段。

目前，现有的变电站智能巡检机器人后台监控系统包括机器人通讯、微气象信息采集、本地监控客户端通讯、数据库管理、巡检任务执行、模型配置、任务配置、界面展现人机交互、信息查询检索、数据分析、报表统计等功能。通过与机器人的交互，按照系统预设的巡检任务来控制机器人完成变电站的例行巡视和特殊巡视工作，并将机器人采集的设备巡检数据进行校验后存储；系统针对机器人采集的设备巡检数据进行分析，根据设定的告警阀值自动生成设备告警信息。现有的不同厂家机器人后台监控系统不兼容，无法进行接口数据传输；大部分厂家机器人具有与站内监控系统、辅助监控系统进行协同联动的接口，但还没有实现数据间的交互。

随着变电站巡检机器人持续深化应用，现有的变电站智能巡检机器人监控系统在实际应用中主要暴露了以下三方面问题：

(1) 监控系统功能不强大、不完善，不符合运维人员习惯。

(2) 机器人后台系统功能界面不统一，界面样式多元化。在前期的推广应用中，国网公司机器人通过招标采购方式有多个厂家中标，在同一单位出现了不同中标厂家，一个运维站有两套不同后台系统，机器人后台系统功能界面不统一。

（3）现有的机器人监控系统架构均采用C/S架构，受C/S架构自身局限问题，主要暴露以下几点问题：

a.客户端需要安装专用的机器人监控系统客户端软件。首先涉及到安装的工作量，其次任何一台电脑出问题，如病毒、硬件损坏等，都需要现场安装或维护。由于变电站分布区域跨度较大，站与站之间路程较远，维护效率较低。

b.C/S架构的劣势还有高昂的维护成本且投资大。软件一次升级，所有变电站的机器人监控系统客户端程序均需要升级，维护任务量大，这需要投入高昂的运维成本及大量的运维人员。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供变电站智能巡检机器人监控系统，以达到增加、完善监控系统功能目的。为此，本发明采取以下技术方案。

变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于包括：机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块及显示模块；

所述的任务管理模块包括全面巡检子模块、例行巡检子模块、专项巡检子模块、特殊巡检子模块、自定义任务子模块、地图选点子模块及任务展示子模块；地图选点子模块：实现用户在巡检地图上按设备间隔查询并快速定位、点选或框选，实现一次设备的巡检点位筛选功能；

实时监控模块包括视频监视子模块、巡检报文查看子模块及机器人控制子模块；

巡检结果确认模块包括设备告警查询确认子模块、主接线展示子模块、间隔展示子模块、巡检结果浏览子模块及巡检报告生成子模块；

巡检结果分析模块包括对比分析子模块、生成报表子模块；

用户设置模块包括告警阈值设置子模块、权限管理子模块、典型巡检点位库维护子模块、巡检点位设置子模块及检修区域设置子模块；典型巡检点位库维护子模块，根据典型变电站巡检机器人实际巡检点位，制定变电站典型巡检点位库并作为标准点位库设置；检修区域设置子模块：用于在变电站设备检修时对所检修设备和占用道路进行设置，任务编制时自动封闭相关巡检点位和道路，包括检修设备本身所有巡检点位以及定位在检修区域内除检修设备本身外的设备进行检测的所有巡检点位；告警阈值设置子模块：用于运维人员根据阈值规范修改巡检点位告警阈值设置；

机器人系统调试维护模块包括巡检地图维护子模块、软件设置子模块及机器人设置子模块。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

进一步的，用户设置模块还包括告警消息订阅设置子模块,告警信息订阅设置子模块：用于短信提醒设定，消息按告警类型、告警等级、发送时间、发送频率进行选择设置；告警类型包括设备告警和系统告警两个层次。

进一步的，专项巡检子模块包括红外测温单元、油位油温表抄录单元、避雷器表计抄录单元、SF6压力表抄录单元、液压表抄录和位置状态识别单元；特殊巡检子模块为恶劣天气特巡单元、缺陷跟踪单元、远方异常告警确认单元、远方状态确认单元、安防联动单元、协助应急事故处理单元。

进一步的，实时监控模块还包括告警光子牌展示子模块：告警光子牌展示子模块以间隔形式直观显示全所设备告警情况。

进一步的，系统采用多层B/S应用体系结构,表示层,业务层,数据库访问层分开；应用程序的开发采用构件式开发管理,使系统更容易管理,开发和维护；采用springmvc+Hibernate+Spring架构来实现整个系统；

表示层:由springmvc实现,Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型；前端控制器是DispatcherServlet；应用控制器其实拆为处理器映射器(Handler Mapping)进行处理器管理和视图解析器(ViewResolver)进行视图管理；页面控制器/动作/处理器为Controller接口；支持本地化（Locale）解析、主题（Theme）解析及文件上传；提供了非常灵活的数据验证、格式化和数据绑定机制；提供了强大的约定大于配置的契约式编程支持

业务层:由Spring实现业务组件的组装关联,通过依赖注入,AOP应用,面向接口编程,来降低业务组件之间的耦合度,增强系统兼容性和可扩展性；

持久层:借助ORM工具Hibernate实现数据库访问性能优化和与数据库交互的常用操作,并将数据库表与对象进行关联,把利用SQL对数据表的交互转化为直接针对对象进行数据库交互,大大提高编码效率,常用操作包括添加、修改、删除、浏览。

进一步的，所述的显示模块与机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块相连以展示对应内容，显示模块展示的页面包括系统导航页面、机器人遥控页面、机器人管理页面、主接线图页面、间隔展示页面、任务管理页面、任务展示页面、状态显示页面、巡检结果浏览页面、对比分析页面。

进一步的，系统导航页面左上方为标题栏，从左往右统一设置内容包括首页、帮助、退出快捷跳转连接图标及用户登录信息；系统导航画面左侧为系统导航菜单，导航菜单包括：机器人设置、任务管理、实时监控、巡检结果确认、用户设置功能菜单；鼠标移入某个功能菜单时，在其后侧显示该功能菜单的子功能菜单链接，点击该链接即可跳转至相应的功能页面；

机器人遥控页面展示巡检状态、巡检地图、巡检报文、视频监视、控制画面；巡检状态显示内容包括巡检点总数、异常巡检点数、当前巡检点、已巡检点数、预计巡检时间，巡检进度；巡检地图为Flash控件，已巡视路线用蓝色显示，未巡视路线用红色显示；巡检报文画面包括实时信息、设备告警信息及系统告警信息实时报文打印功能；控制画面在视频监视画面正下方，在控制画面中提供车体控制、云台控制、语音对讲、录音、抓拍、录像、回放功能按键；巡检状态显示在第一屏幕区域，巡检地图及巡检报文显示在第二屏幕区域，视频监视及控制画面显示在第三屏幕区域，所述的第一屏幕区域位于屏幕的左侧上部，第二屏幕区域位于屏幕的左侧下部, 第二屏幕区域位于屏幕的右侧；

机器人管理页面按上、下布局格式，机器人管理页面上半部分根据应用分为左、右两部分；左侧包括机器人巡检状态浏览、机器人选择、巡检地图展示，右侧包括视频监视；页面下半部分为实时信息、设备告警信息及系统告警信息报文展示。

进一步的,电气主接线页面一般按电压等级分成若干区域；单幅画面设一个主区域，根据需要设若干辅区域；主区域面积宜不小于全部画面的四分之一；将其中某一电压等级作为主电压等级，置于画面主区域，其他电压等级根据实际要求分置于画面辅区域；各区域的位置、大小、比例、图形和标注内容根据用户需求分别加以确定；厂站内同一电压等级的主设备间隔顺序按照现场实际间隔布置，并以其所属电压等级的母线为中心均匀布置；图形之间、标注之间、图形与标注之间必须满足最小间隔规定，保证全屏正常显示时各图形、标注之间界限清晰，易于分辨；电气主接线图画面包括电气主接线图形和标注两部分内容，其中图形为一次系统主设备及其接线方式，其内容包括变压器、母线、线路、开关、闸刀、互感器、电容器、电抗器、避雷器、放电间隙、消弧线圈、中性点、阻波器、熔断器以及连接线；标注为所属设备的模拟量、状态量以及相关文字说明，其内容包括设备命名，频率、电流、电压、有功、无功，一、二次设备的变位信号、事故信号、工作状态信号，以及所需辅助性符号及文字； 电气主接线图中设备按照其电压等级，进行分区绘制；电压等级色别定义；在同一电气主接线中，以颜色标识交、直流设备的一次电压等级；规定各电压等级颜色、背景色、失电颜色；电气主接线图中相同设备的大小应保持一致，设备间隔应均匀，设备间应相互对齐，连接线应尽量避免交叉；测量值着色，运行画面应根据测点属性及品质值对遥信状态、遥测数据进行着色；带电着色，设备全部或部分带电时，以设备工作的一次电压等级颜色对图形着色，组合图型各组件也按组件工作电压等级分别着色；设备不带电时，均使用失电颜色标识；

间隔展示页面分上、下两块部分进行布局，上部分左侧设置关键字查询输入框及查询按钮；下部分左侧为变电站间隔电压等级；右侧为对应电压等级包含的间隔信息；按照间隔的数量合理划分各层次区域，并以表格形式，层次分明的细分和显示各间隔告警汇总光字牌及其索引；间隔展示页面以光字牌的形式显示全站各间隔的报警汇总合成信号，每个间隔设置一个报警汇总指示灯，用来汇总每个间隔内的所有事故和告警信号，当巡检数据越报警阈值式，间隔报警指示灯显示相应的颜色，当单击间隔画面索引时，能查看各间隔详细的告警信息。

进一步的，任务管理页面根据功能需求分为上、下两块区域；上半区域为过滤条件选项，包括巡检类型、设备区域、设备类型、识别类型及表计类型；过滤条件选项为复选框勾选形式；任务管理页面在上、下区域中间统一设置，模糊查询用户可以输入关键字进行查询、保存、重置按钮；任务管理下半区域左侧为点位树，点位树按照变电站实际巡检点位进行展示，巡检数据状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；右侧设置为任务编制列表，每条任务均可进行立即执行或定期执行或周期执行操作；

任务展示页面左侧为日历控件，显示每月所有已下发任务的执行时间、任务名称，并且根据任务状态改变显示字体的颜色；日历上方可选择时间进行查询，日历下方有标明备注各颜色表示的信息；任务管理页面右边上方设置任务状态、任务时间过滤选项；右侧下方以表格形式进行巡检任务的展示；任务管理页面统一设置任务关键字模糊查询、添加、删除按钮；任务状态分为执行完成、中途中止、执行、等待执行、任务超期，执行完成时显示绿色;中途中止时显示褐色;正在执行时显示红色;等待执行时显示蓝色;任务超期时显示黄色。

进一步的，状态显示页面分左右两部分，左侧显示机器人状态，包括机器人运行状态信息、通信状态信息、机器人自身模块信息；右侧显示机器人控制状态信息，包括环境状态信息、控制状态；

巡检结果浏览页面按左、右两块区域进行布局，左侧以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；巡检结果浏览页面右侧分为上、下两块区域；上区域顶部提供时间查询、重置及任务导出按钮，巡检结果以列表形式展示；下区域统一设置采集信息展示、审核人员确认、提交功能，采集信息包括见光、红外图片；

对比分析画面按左、中、右三块区域进行布局，左侧以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；对比分析画面中部区域顶部统一提供时间、采集信息过滤条件，并统一设置查询、重置、导出按钮；通过设备树选择单个巡检点位，通过时间段进行查询条件过滤历史信息，同时在下方生成相应历史曲线，以进行纵向的比对；对比分析画面右侧以宫格形式依次展示所选点位的采集信息，右侧顶部统一设置四宫格、六宫格及九宫格单选框供用户选择。

有益效果：

一、解决机器人监控后台功能不统一问题，本技术方案依据变电站运维实际需求，设计开发功能丰富、界面友好，具有状态判别功能的变电站智能巡检机器人标准化后台监控系统，统一机器人监控后台功能和界面；解决变电站智能巡检机器人因不同制造厂、不同型号产生的多系统问题。

变电站智能巡检机器人标准化后台监控系统主要从机器人管理、任务管理、实时监控、巡检结果确认、巡检结果分析、用户设置、机器人系统调试维护等7大模块进行了功能统一、规范。

二、机器人监控系统界面规范，解决机器人监控系统界面多样化问题；

三.机器人标准化监控系统进行架构更换，采用B/S架构设计，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，节约了开发成本，用户只需要安装系统支撑的默认浏览器，输入服务地址即可访问机器人监控系统。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明包括：机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块及显示模块；

所述的任务管理模块包括全面巡检子模块、例行巡检子模块、专项巡检子模块、特殊巡检子模块、自定义任务子模块、地图选点子模块及任务展示子模块；地图选点子模块：实现用户在巡检地图上按设备间隔查询并快速定位、点选或框选，实现一次设备的巡检点位筛选功能；专项巡检子模块包括红外测温单元、油位油温表抄录单元、避雷器表计抄录单元、SF6压力表抄录单元、液压表抄录和位置状态识别单元；特殊巡检子模块为恶劣天气特巡单元、缺陷跟踪单元、远方异常告警确认单元、远方状态确认单元、安防联动单元、协助应急事故处理单元；

实时监控模块包括视频监视子模块、巡检报文查看子模块、机器人控制子模块、告警光子牌展示子模块；告警光子牌展示子模块以间隔形式直观显示全所设备告警情况。

巡检结果确认模块包括设备告警查询确认子模块、主接线展示子模块、间隔展示子模块、巡检结果浏览子模块及巡检报告生成子模块；

巡检结果分析模块包括对比分析子模块、生成报表子模块；

用户设置模块包括告警阈值设置子模块、权限管理子模块、典型巡检点位库维护子模块、巡检点位设置子模块及检修区域设置子模块、告警消息订阅设置子模块,；典型巡检点位库维护子模块，根据典型变电站巡检机器人实际巡检点位，制定变电站典型巡检点位库并作为标准点位库设置；检修区域设置子模块：用于在变电站设备检修时对所检修设备和占用道路进行设置，任务编制时自动封闭相关巡检点位和道路，包括检修设备本身所有巡检点位以及定位在检修区域内除检修设备本身外的设备进行检测的所有巡检点位；告警阈值设置子模块：用于运维人员根据阈值规范修改巡检点位告警阈值设置；告警信息订阅设置子模块：用于短信提醒设定，消息按告警类型、告警等级、发送时间、发送频率进行选择设置；告警类型包括设备告警和系统告警两个层次。

机器人系统调试维护模块包括巡检地图维护子模块、软件设置子模块及机器人设置子模块。

本技术方案主要从机器人管理、任务管理、实时监控、巡检结果确认、巡检结果分析、用户设置、机器人系统调试维护等7大模块进行了功能统一、规范。统一机器人监控后台功能和界面；解决变电站智能巡检机器人因不同制造厂、不同型号产生的多系统问题。

为节约开发成本、维护成本，系统采用多层B/S应用体系结构,表示层,业务层,数据库访问层分开；应用程序的开发采用构件式开发管理,使系统更容易管理,开发和维护；采用springmvc+Hibernate+Spring架构来实现整个系统；

表示层:由springmvc实现,Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型；前端控制器是DispatcherServlet；应用控制器其实拆为处理器映射器(Handler Mapping)进行处理器管理和视图解析器(ViewResolver)进行视图管理；页面控制器/动作/处理器为Controller接口；支持本地化（Locale）解析、主题（Theme）解析及文件上传；提供了非常灵活的数据验证、格式化和数据绑定机制；提供了强大的约定大于配置的契约式编程支持

业务层:由Spring实现业务组件的组装关联,通过依赖注入,AOP应用,面向接口编程,来降低业务组件之间的耦合度,增强系统兼容性和可扩展性；

持久层:借助ORM工具Hibernate实现数据库访问性能优化和与数据库交互的常用操作,并将数据库表与对象进行关联,把利用SQL对数据表的交互转化为直接针对对象进行数据库交互,大大提高编码效率,常用操作包括添加、修改、删除、浏览。

系统采用多层B/S应用体系结构具有以下优点:

（1）具有分布性特点，可以随时随地进行数据查询、浏览等业务处理。

（2）业务扩展简单方便，通过增加页面即可增加服务器功能。

（3）维护简单方便，软件安装升级维护等均可在服务器端进行,客户端无需安装软件,能跨平台使用。只要网络联通就能使用任何一台客户机使用软件,而且客户端无需直接连接到数据库服务器,数据库服务器相对比较安全。

（4）共享性强。

（5）成本低，选择多。当前浏览器已成为了标准配置，趋势是使用B/S架构，应用程序均部署在Linux服务器上即可，而且安全性高。

为实现有效监控，所述的显示模块与机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块相连以展示对应内容，显示模块展示的页面包括系统导航页面、机器人遥控页面、机器人管理页面、主接线图页面、间隔展示页面、任务管理页面、任务展示页面、状态显示页面、巡检结果浏览页面、对比分析页面。

具体的变电站智能巡检机器人标准化监控系统界面规范实施方案：

（一）画面比例规范

1．显示器尺寸宜采用22寸宽屏，分辨率以1920*1080为基准。

2．监控系统图形界面画布宽高比（w：h）宜采用16:9 或 4:3 比例作为基准进行设计布置

3．图形画面应参考基准分辨率按固定尺寸进行绘制，关联紧密的图形对象宜布置在同一幅画面内。

（二）页面颜色代码规范

颜色定义采用RGB 值表示。RGB 是三原色红（Red） 绿（Green）蓝（Blue）英文首字母。红、绿、蓝三个颜色各为255阶亮度，“0”最弱而“255”最亮。当三色数值相同时为无色彩的灰度色，而三色都为255时为最亮的白色，都为0时为黑色。不同颜色用（R,G,B）三个十进制值组合来表示。

（三）页面字体规范

监控系统字体统一采用宋体。

（四）系统页面规范

系统登录页面

1．通过Web客户端输入系统服务地址，进入系统登录索引图，画面左上方统一设置国家电网LOGO标识，并在LOGO右侧紧接国网浙江省电力公司字段。

2．系统登录画面以国网LOGO的图标画面为背景。

3．系统登录画面正中央为标题“变电站机器人监系统”，标题正下方为用户登录区域，包括用户名、密码输入框、登录按钮及重置按钮。

4．系统登录画面中用户名、密码输入框颜色代码为RGB(68,202,177)，登录、重置按钮均为图片。点击登录按钮进入系统。

系统导航页面

1．系统导航画面左上方为标题栏，从左往右统一设置首页、帮助、退出快捷跳转连接图标及用户登录信息，文字为宋体，大小为12号。

2．系统导航画面右上方统一设置国家电网LOGO标识，其右侧统一设置为变电站机器人监控系统字段，正下方为浙江电力标识。

3．系统导航画面左侧为系统导航菜单，导航菜单包括：机器人设置、任务管理、实时监控、巡检结果确认、用户设置等七大功能菜单，文字为宋体，大小为12号，字体颜色RGB(51,163,195)。鼠标移入某个功能菜单时，在其后侧显示该功能菜单的子功能菜单（子功能菜单标题及功能页面链接标识）链接，点击该链接即可跳转至相应的功能页面。子功能菜单标题字体为宋体，大小为12号加粗，字体颜色代码为RGB(51,163,195)；页面链接标识字体为宋体，大小为12号，字体颜色代码为RGB(102,102,102)。

监控系统首页

1．监控系统首页默认为机器人遥控页面，机器人遥控画面左上方展示巡检状态，主要包括包括巡检点总数、异常巡检点数、当前巡检点、已巡检点数、预计巡检时间，巡检进度等信息显示功能。文字为宋体，大小为12号，颜色代码为REG（0，0，0）；背景颜色RGB（212，236，234）。

2．巡检状态显示栏下方为巡检地图及巡检报文展示，巡检地图为Flash控件，已巡视路线用蓝色显示，未巡视路线用红色显示。控件内部文字为宋体，大小为12号。巡检报文画面包括实时信息、设备告警信息及系统告警信息实时报文打印功能，标题字体为宋体，大小为12号加粗。背景颜色RGB（212，236，234）。

3．机器人遥控页面右侧为视频监视、控制画面。控制画面在视频监视画面正下方，在控制画面中提供车体控制、云台控制、语音对讲、录音、抓拍、录像、回放等功能按键，机器人遥控画面如下：

机器人管理页面

1．机器人管理页面按上、下布局格式，机器人管理画面上半部分根据应用分为左、右两部分。左侧主要包括机器人巡检状态浏览、机器人选择、巡检地图展示，右侧主要是视频监视；画面下半部分均为实时信息、设备告警信息及系统告警信息报文展示。

2．巡检状态展示、巡检报文标题画面背景颜色均为RGB（212，236，234）,文字均为宋体，大小为12号加粗，颜色代码为REG（0，0，0）。

主接线图页面

1．电气主接线页面一般按电压等级分成若干区域。单幅画面应设一个主区域，根据需要可有若干辅区域。主区域面积宜不小于全部画面的四分之一。宜将其中某一电压等级作为主电压等级，置于画面主区域，其他电压等级根据实际要求分置于画面辅区域。各区域的位置、大小、比例、图形和标注内容等可根据用户需求分别加以确定。

2. 厂站内同一电压等级的主设备间隔顺序宜按照现场实际间隔布置，并以其所属电压等级的母线为中心均匀布置。在画面某主（或辅）区域内，同一间隔的图形应中心垂直对齐，不同间隔的同类图形间宜水平对齐。

3. 图形之间、标注之间、图形与标注之间必须满足最小间隔规定，须保证全屏正常显示时各图形、标注之间界限清晰，易于分辨。

4. 电气主接线图画面包括电气主接线图形和标注两部分内容。图形指的是一次系统主设备及其接线方式，其内容包括变压器、母线、线路、开关、闸刀、互感器、电容器、电抗器、避雷器、放电间隙、消弧线圈、中性点、阻波器、熔断器以及连接线等。标注指的是所属设备的模拟量、状态量以及相关文字说明，其内容包括设备命名，频率、电流、电压、有功、无功，一、二次设备的变位信号、事故信号、工作状态信号，以及其他所需辅助性符号及文字。

5. 电气主接线图中设备应按照其电压等级，以整齐、 美观为原则，进行分区绘制。电压等级色别定义。在同一电气主接线中，以颜色标识交、直流设备的一次电压等级。规定1000（800）、500、 220、 110、35、20、15.75、13.8、10、6 kV等各电压等级颜色、背景色、失电颜色。详见附录A。

6. 电气主接线图中相同设备的大小应保持一致，设备间隔应均匀。设备间应相互对齐，连接线应尽量避免交叉。

7. 测量值着色。运行画面应根据测点属性及品质值对遥信状态、遥测数据进行着色。

8. 带电着色。设备全部或部分带电时，以设备工作的一次电压等级颜色对图形着色，组合图型各组件也按组件工作电压等级分别着色；设备不带电时，均使用失电颜色标识。详见附录A。

9. 背景着色。所有画面的背景颜色宜选用黑色，RGB（0，0，0）；在纸质类输出显示时背景色宜改用白色。

10. 标注着色。变电站用“最高电压等级+ 厂站名称”标注，如“110 kV象岗变”，字体及颜色统一；无论何种电压等级，设备命名与量测名称的标注字体及颜色统一。需要打印输出时，宜将白色类标注改替为黑色。

间隔展示页面

1. 间隔展示页面主要分上、下两块部分进行布局，上部分左侧设置关键字查询输入框及查询按钮；下部分左侧为变电站间隔电压等级，电压等级字体为宋体，大小为20号，颜色RGB(255,255,255);右侧为对应电压等级包含的间隔信息,间隔信息字体为宋体，大小为12号，颜色RGB(255,255,255)。

2. 间隔展示页面应按照间隔的数量合理划分各层次区域，并以表格形式，层次分明的细分和显示各间隔告警汇总光字牌及其索引。

3. 间隔展示页面以光字牌的形式显示全站各间隔的报警汇总合成信号，每个间隔设置一个报警汇总指示灯，用来汇总每个间隔内的所有事故和告警信号。当巡检数据越报警阈值式，间隔报警指示灯显示相应的颜色，具体着色见附录5。左键单击间隔画面索引，可查看各间隔详细的告警信息。

任务管理页面

1. 任务管理页面根据功能需求分为上、下两块区域。上半区域为过滤条件选项，包括巡检类型、设备区域、设备类型、识别类型及表计类型。字体为宋体，大小为12号，字体颜色为RGB(0，0，0)；过滤条件选项统一设置为复选框勾选形式。

2. 任务管理页面在上、下区域中间统一设置，模糊查询用户可以输入关键字进行查询、保存、重置按钮。字体为宋体，大小为12号，字体颜色为RGB(0，0，0)。

3. 任务管理下半区域左侧为统一设置点位树，点位树按照变电站实际巡检点位进行展示，巡检数据状态分为正常（绿色）RCB(0,128,0)、蓝色RGB(0,0,255)、预警（蓝色）RGB(0,0,255)、一般告警（黄色）RGB(255,255,0)、严重告警（橙色）RGB(255,128,10)、危急告警（红色）RGB(255,0,0)；右侧设置为任务编制列表，每条任务均可进行立即执行或定期执行或周期执行操作。

任务展示页面

1. 任务展示页面左侧为日历控件，显示每月所有已下发任务的执行时间、任务名称，并且根据任务状态改变显示字体的颜色。日历上方可选择时间进行查询，日历下方有标明备注各颜色表示的信息。

2. 任务展示画面右边上方设置任务状态、任务时间过滤选项。右侧下方以表格形式进行巡检任务的展示。任务展示画面统一设置任务关键字模糊查询、添加、删除按钮。

3. 任务展示画面所有字体均为宋体，大小12号，边框背景颜色为RGB(219,237,235)，任务状态分为执行完成（绿色）RGB(0,128,0);中途中止（褐色）RGB(160,82,45);正在执行(红色)RGB(255,0,0);等待执行(蓝色)RGB(0,0,255);任务超期(黄色)RGB(255,255,0)。

状态显示

1．状态显示页面分左右两部分，左侧显示机器人状态，包括机器人运行状态信息、通信状态信息、机器人自身模块信息等；右侧显示机器人控制状态信息，包括环境状态信息、控制状态。

2．状态显示画面背景颜色为白色RGB（255，255，255），灰色实线隔开。页面大标题栏字体大小为22号，黑色加粗，背景颜色为RGB(255,255,255)。页面小标题栏字体大小为16号，颜色为红色RGB(255,0,0)居中。

3．状态显示画面字体颜色均为RGB(6,120,150)，大小12号，各类工况信息详见附录B。

巡检结果浏览

1. 巡检结果浏览页面按左、右两块区域进行布局，左侧统一设置以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常（绿色）RCB(0,128,0)、蓝色RGB(0,0,255)、预警（蓝色）RGB(0,0,255)、一般告警（黄色）RGB(255,255,0)、严重告警（橙色）RGB(255,128,10)、危急告警（红色）RGB(255,0,0)。

2. 巡检结果浏览画面右侧分为上、下两块区域。上区域顶部提供时间查询、重置及任务导出按钮，巡检结果以列表形式展示；下区域统一设置采集信息（可见光、红外图片）展示、审核人员确认、提交功能。

3. 巡检结果浏览画面边框背景RGB(219,237,235)，字体样式为宋体、大小12号、颜色RGB(0,0,0)。

对比分析页面

1. 对比分析页面按左、中、右三块区域进行布局，左侧统一设置以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常（绿色）RCB(0,128,0)、蓝色RGB(0,0,255)、预警（蓝色）RGB(0,0,255)、一般告警（黄色）RGB(255,255,0)、严重告警（橙色）RGB(255,128,10)、危急告警（红色）RGB(255,0,0)。

2. 对比分析画面中部区域顶部统一提供时间、采集信息等过滤条件，并统一设置查询、重置、导出按钮。通过设备树选择单个巡检点位（设备树支持模糊筛选），通过时间段进行查询条件过滤历史信息，同时在下方生成相应历史曲线，以进行纵向的比对。

3. 对比分析画面右侧以宫格形式依次展示所选点位的采集信息（可见光、红外图片），右侧顶部统一设置四宫格、六宫格及九宫格单选框供用户选择。

4.对比分析画面边框背景RGB(219,237,235)，字体样式为宋体、大小12号、颜色RGB(0,0,0)。

以上图1所示的变电站智能巡检机器人监控系统是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于包括：机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块及显示模块；

所述的任务管理模块包括全面巡检子模块、例行巡检子模块、专项巡检子模块、特殊巡检子模块、自定义任务子模块、地图选点子模块及任务展示子模块；地图选点子模块：实现用户在巡检地图上按设备间隔查询并快速定位、点选或框选，实现一次设备的巡检点位筛选功能；

实时监控模块包括视频监视子模块、巡检报文查看子模块及机器人控制子模块；

巡检结果确认模块包括设备告警查询确认子模块、主接线展示子模块、间隔展示子模块、巡检结果浏览子模块及巡检报告生成子模块；

巡检结果分析模块包括对比分析子模块、生成报表子模块；

用户设置模块包括告警阈值设置子模块、权限管理子模块、典型巡检点位库维护子模块、巡检点位设置子模块及检修区域设置子模块；典型巡检点位库维护子模块，根据典型变电站巡检机器人实际巡检点位，制定变电站典型巡检点位库并作为标准点位库设置；检修区域设置子模块：用于在变电站设备检修时对所检修设备和占用道路进行设置，任务编制时自动封闭相关巡检点位和道路，包括检修设备本身所有巡检点位以及定位在检修区域内除检修设备本身外的设备进行检测的所有巡检点位；告警阈值设置子模块：用于运维人员根据阈值规范修改巡检点位告警阈值设置；

机器人系统调试维护模块包括巡检地图维护子模块、软件设置子模块及机器人设置子模块。

2.根据权利要求1所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：

用户设置模块还包括告警消息订阅设置子模块,告警消息订阅设置子模块：用于短信提醒设定，消息按告警类型、告警等级、发送时间、发送频率进行选择设置；告警类型包括设备告警和系统告警两个层次。

3.根据权利要求2所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：专项巡检子模块包括红外测温单元、油位油温表抄录单元、避雷器表计抄录单元、SF6压力表抄录单元、液压表抄录和位置状态识别单元；特殊巡检子模块为恶劣天气特巡单元、缺陷跟踪单元、远方异常告警确认单元、远方状态确认单元、安防联动单元、协助应急事故处理单元。

4.根据权利要求3所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：实时监控模块还包括告警光子牌展示子模块：告警光子牌展示子模块以间隔形式直观显示全所设备告警情况。

5.根据权利要求4所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：系统采用多层B/S应用体系结构,表示层,业务层,数据库访问层分开；应用程序的开发采用构件式开发管理,使系统更容易管理,开发和维护；采用springmvc+Hibernate+Spring架构来实现整个系统；

表示层:由springmvc实现,Spring Web MVC是一种基于Java的实现了Web MVC设计模式的请求驱动类型的轻量级Web框架，即使用了MVC架构模式的思想，将web层进行职责解耦，基于请求驱动指的就是使用请求-响应模型；前端控制器是DispatcherServlet；应用控制器其实拆为处理器映射器(Handler Mapping)进行处理器管理和视图解析器(ViewResolver)进行视图管理；页面控制器为Controller接口；支持本地化（Locale）解析、主题（Theme）解析及文件上传；提供了非常灵活的数据验证、格式化和数据绑定机制；提供了强大的约定大于配置的契约式编程支持；

业务层:由Spring实现业务组件的组装关联,通过依赖注入,AOP应用,面向接口编程,来降低业务组件之间的耦合度,增强系统兼容性和可扩展性；

业务数据访问层:借助ORM工具Hibernate实现数据库访问性能优化和与数据库交互的常用操作,并将数据库表与对象进行关联,把利用SQL对数据表的交互转化为直接针对对象进行数据库交互,大大提高编码效率,常用操作包括添加、修改、删除、浏览。

6.根据权利要求5所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：所述的显示模块与机器人管理模块、任务管理模块、实时监控模块、巡检结果确认模块、巡检结果分析模块、用户设置模块、机器人系统调试维护模块相连以展示对应内容，显示模块展示的页面包括系统导航页面、机器人遥控页面、机器人管理页面、主接线图页面、间隔展示页面、任务管理页面、任务展示页面、状态显示页面、巡检结果浏览页面、对比分析页面。

7.根据权利要求6所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：

系统导航页面左上方为标题栏，从左往右统一设置内容包括首页、帮助、退出快捷跳转连接图标及用户登录信息；系统导航页面左侧为系统导航菜单，导航菜单包括：机器人设置、任务管理、实时监控、巡检结果确认、用户设置功能菜单；鼠标移入某个功能菜单时，在其后侧显示该功能菜单的子功能菜单链接，点击该链接即可跳转至相应的功能页面；

机器人遥控页面展示巡检状态、巡检地图、巡检报文、视频监视、控制画面；巡检状态显示内容包括巡检点总数、异常巡检点数、当前巡检点、已巡检点数、预计巡检时间，巡检进度；巡检地图为Flash控件，已巡视路线用蓝色显示，未巡视路线用红色显示；巡检报文画面包括实时信息、设备告警信息及系统告警信息实时报文打印功能；控制画面在视频监视画面正下方，在控制画面中提供车体控制、云台控制、语音对讲、录音、抓拍、录像、回放功能按键；巡检状态显示在第一屏幕区域，巡检地图及巡检报文显示在第二屏幕区域，视频监视及控制画面显示在第三屏幕区域，所述的第一屏幕区域位于屏幕的左侧上部，第二屏幕区域位于屏幕的左侧下部, 第三屏幕区域位于屏幕的右侧；

机器人管理页面按上、下布局格式，机器人管理页面上半部分根据应用分为左、右两部分；左侧包括机器人巡检状态浏览、机器人选择、巡检地图展示，右侧包括视频监视；页面下半部分为实时信息、设备告警信息及系统告警信息报文展示。

8.根据权利要求6所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：

主接线图页面按电压等级分成若干区域；单幅画面设一个主区域，根据需要设若干辅区域；主区域面积不小于全部画面的四分之一；将其中某一电压等级作为主电压等级，置于画面主区域，其他电压等级根据实际要求分置于画面辅区域；各区域的位置、大小、比例、图形和标注内容根据用户需求分别加以确定；厂站内同一电压等级的主设备间隔顺序按照现场实际间隔布置，并以其所属电压等级的母线为中心均匀布置；图形之间、标注之间、图形与标注之间必须满足最小间隔规定，保证全屏正常显示时各图形、标注之间界限清晰，易于分辨；主接线图页面包括电气主接线图形和标注两部分内容，其中图形为一次系统主设备及其接线方式，其内容包括变压器、母线、线路、开关、闸刀、互感器、电容器、电抗器、避雷器、放电间隙、消弧线圈、中性点、阻波器、熔断器以及连接线；标注为所属设备的模拟量、状态量以及相关文字说明，其内容包括设备命名，频率、电流、电压、有功、无功，一、二次设备的变位信号、事故信号、工作状态信号，以及所需辅助性符号及文字； 电气主接线图形中设备按照其电压等级，进行分区绘制；电压等级色别定义；在同一电气主接线中，以颜色标识交、直流设备的一次电压等级；规定各电压等级颜色、背景色、失电颜色；电气主接线图形中相同设备的大小应保持一致，设备间隔应均匀，设备间应相互对齐，连接线应尽量避免交叉；测量值着色，运行画面应根据测点属性及品质值对遥信状态、遥测数据进行着色；带电着色，设备全部或部分带电时，以设备工作的一次电压等级颜色对图形着色，组合图型各组件也按组件工作电压等级分别着色；设备不带电时，均使用失电颜色标识；

间隔展示页面分上、下两块部分进行布局，上部分左侧设置关键字查询输入框及查询按钮；下部分左侧为变电站间隔电压等级；右侧为对应电压等级包含的间隔信息；按照间隔的数量合理划分各层次区域，并以表格形式，层次分明的细分和显示各间隔告警汇总光字牌及其索引；间隔展示页面以光字牌的形式显示全站各间隔的报警汇总合成信号，每个间隔设置一个报警汇总指示灯，用来汇总每个间隔内的所有事故和告警信号，当巡检数据越报警阈值式，间隔报警指示灯显示相应的颜色，当单击间隔画面索引时，能查看各间隔详细的告警信息。

9.根据权利要求8所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：

任务管理页面根据功能需求分为上、下两块区域；上半区域为过滤条件选项，包括巡检类型、设备区域、设备类型、识别类型及表计类型；过滤条件选项为复选框勾选形式；任务管理页面在上、下区域中间统一设置，模糊查询用户可以输入关键字进行查询、保存、重置按钮；任务管理下半区域左侧为点位树，点位树按照变电站实际巡检点位进行展示，巡检数据状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；右侧设置为任务编制列表，每条任务均可进行立即执行或定期执行或周期执行操作；

任务展示页面左侧为日历控件，显示每月所有已下发任务的执行时间、任务名称，并且根据任务状态改变显示字体的颜色；日历上方可选择时间进行查询，日历下方有标明备注各颜色表示的信息；任务展示画面右边上方设置任务状态、任务时间过滤选项；右侧下方以表格形式进行巡检任务的展示；任务展示画面统一设置任务关键字模糊查询、添加、删除按钮；任务状态分为执行完成、中途中止、执行、等待执行、任务超期，执行完成时显示绿色;中途中止时显示褐色;正在执行时显示红色;等待执行时显示蓝色;任务超期时显示黄色。

10.根据权利要求9所述的变电站智能巡检机器人监控系统，其特征在于：

状态显示页面分左右两部分，左侧显示机器人状态，包括机器人运行状态信息、通信状态信息、机器人自身模块信息；右侧显示机器人控制状态信息，包括环境状态信息、控制状态；

巡检结果浏览页面按左、右两块区域进行布局，左侧以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；巡检结果浏览页面右侧分为上、下两块区域；上区域顶部提供时间查询、重置及任务导出按钮，巡检结果以列表形式展示；下区域统一设置采集信息展示、审核人员确认、提交功能，采集信息包括见光、红外图片；

对比分析画面按左、中、右三块区域进行布局，左侧以设备树形式展示，根据变电站实际显示巡检点位，设备树巡检点位状态分为正常、预警、一般告警、严重告警、危急告警，正常时显示绿色,预警时显示蓝色,一般告警时显示黄色、严重告警时显示橙色,危急告警时显示红色；对比分析画面中部区域顶部统一提供时间、采集信息过滤条件，并统一设置查询、重置、导出按钮；通过设备树选择单个巡检点位，通过时间段进行查询条件过滤历史信息，同时在下方生成相应历史曲线，以进行纵向的比对；对比分析画面右侧以宫格形式依次展示所选点位的采集信息，右侧顶部统一设置四宫格、六宫格及九宫格单选框供用户选择。

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