随着我国科学技术不断发展，铁路相关技术和水平也越来越受到人们的重视，当前，我国正处在一个自动化不断发展和前进的时期，铁路变配电所的无人值守化运行也成为了时代发展过程中的一个非常重要的趋势，因为这种运行方式能够节约变配电所电力生产过程中的人力、物力和财力投入，有效提升电力巡检的管理效率。从实现方式上来分，目前主要有两种：无人值守远程视控系统、无人值守智能巡检机器人。本文就这两种无人值守运行方式，从设备自身特点、环境适应性、系统改造要求、巡检实时性、系统功能、安全性、投资成本等方面进行分析，比较各自的优势与不足。
1、巡检速度
智能巡检机器人无论是轮式、足式、履带式、混合式，其平均行驶速度大约为1.5M/S，巡检速度低于1.0M/S，以400个巡检场景来算，运行一次完整的巡视作业大约需要3小时左右。
无人值守远程视控系统采用智能高清球型、云台型摄像机进行智能巡检，每个场景之间的切换时间低于200毫秒，每个场景的巡检时间可自定义长短，同样以400个巡视场景、每个场景停留5秒来计算，完成一次变电所巡检大约需要35分钟。
2、续航时间
目前应用于供电系统的智能巡检机器人均采用电池供电，受限于电池容量的因素，其续航时间普遍不高，有些机器人充满电后甚至不能够完成一次完整的巡视作业，需要二次充电后才能完成巡视任务。
无人值守远程视控系统所有信息采集终端（包括温湿度、烟雾、水浸、SF6等环境量监测设备；灯光、空调、风机等智能控制设备；IC卡/指纹/人脸识别门禁等身份识别设备；电子围栏、红外对射、声光报警器等周界安防设备；智能高清监控摄像机、拾音器等智能巡视设备；红外热像仪、无线测温仪等智能测温设备）均使用集中供电，不存在续航时间的问题， 可以24小时全天候在线保障变电所的运行安全，随时可对变配电所一次、二次设备进行巡视、巡检、监测、监控、远程遥控等。
3、环境适应性
智能巡检机器人是以移动机器人作为载体，以可见光摄像机、红外热成像仪、及其它检测仪器作为载荷系统，通过自动或人工两种控制方式完成变电所内的巡视作业，当遇到雨雪、雾霾、台风、大雾等恶劣天气情况时，机器人在室外的巡检效率有可能会降低，甚至完不成巡检任务。（沿海地区经常会面临台风、雷暴等恶劣天气的袭扰，机器人若是配重不够，或是因风力、地形等原因有可能会发生倾倒、侧翻等情况。）
无人值守远程视控系统在室外部门采用红外高清摄像机，在夜晚和光线较暗的情况下也能采集到高清图像，IP66以上防护等级确保沙尘、雨天也能正常运行，摄像机内置散热风扇和加热器完成能够满足冬、夏季、高低温环境下的正常运行，其它室外设备均采用固定安装方式，按照相关规范、标准进行可靠安装。
4、系统建设要求
智能巡检机器人对变电所的地形要求比较高，变电所室内/外场地的坡度一般不能大于10°，智能巡检机器人如果要进入室内，需要改造楼梯，需要拆除现有挡鼠板，需要将主控室/高压室门改造成自动感应门，在感应到机器人靠近时自动打开相应大门，而对于地下线缆层的巡检工作，就有些“力不从心”。
无人值守远程视控系统不需要对变配电所内建筑设施进行改造，仅需要增加若干终端信息采集设备即可实现变电所的智能巡视、监测、远程遥控等。甚至可以采用利旧、补强、对接的方式，对变电所即有设备加以利用、完善，最大程度的降低建设成本。
5、实时性、及时性
采用巡检机器人进行变电所的无人值守，其部署数量一般不会大于2套。而每一套巡检机器人因安装空间、负载、电力驱动等性能原因，不会搭载过多的摄像机及其它传感器，这就会导致以下几个问题：
1)不能够实现变电所全场景、24小时实时监测。
2)充电时无法进行巡检：虽然巡视机器人已具备自动充电功能，但由于其充电桩位置固定，就必然会导致充电期间无法进行巡检与监测。
3)监测A点时，无法了解B点情况：由于机器人搭建的摄像机及传感器较少，而变电所内需要巡检的场景却非常多，当机器人在对A场景进行巡视时，远程值守人员需要查看B场景的设备运行情况，此时，机器人要么不能完成场景切换，要么只能人工控制机器人前去指定的场景。
4)待机时无法快速奔赴监测点：机器人在非巡检时间内（充电、维修、待机）无法对变电所设施进行监测。若调度中心值守人员需要查看某场景装置运行情况，此时，机器人要么按预定的指令运动，要么通过人工控制到达现场，而无论哪种操作，在到达目标监测点时都会有个行走过程，考虑到机器人的行走速度，这必然会延长值守人员进行事件查看的时效性，不能够及时查看指定场景。
5)设备维护、保养时间长，设备一旦停用，整个变电所将面临无“人”值守的情况。
无人值守远程视控系统，不论是哪一类终端传感器，摄像机，均能够实现变电所的全场景覆盖，且设备24小时全天在线，能够实现变电所的实时监测，多个场景之间快速切换。某一个设备出现故障，不会影响整个变电所的无人值守监测。
6、业务功能
无论是智能巡检机器人还是远程视控系统，其最终目标是要实现牵引变电所的无人值守，而要实现真正无人值守，就需要在功能上尽可能的丰富，业务上尽可能的覆盖变电所的方方面面。
智能巡检机器人主要具备智能巡检、智能测温、部分环境量（温湿度、风力、声音）监测等功能，对室外设备的外观、运行状态、主要部位的温度进行监测，同时能够生成相应的巡检报告，但不能跟变电所其它子系统（诸如周界安防、门禁、对讲、消防、风机、空调等）进行联动。
而无人值守远程视控系统，除了能够实现机器人所具备的以上功能外，还可以实现:
1)温湿度、烟感、水浸、SF6气体泄露监测；
2)室外风力、声音、降雨量、地震等环境监测；
3)室内灯光、风机、空调、窗帘等的远程控制与智能联动；
4)设备内部、屏柜内部设备远程无线测温；
5)周界安全防范及告警联动：对变电所大门及围墙进行防入侵监测，对非法入侵人员进行告警、警报/语音驱赶，并能够联动摄像机，摄像机自动对告警防区抓图、智能跟踪、行为分析、轨迹研判等。
6) 变电所进出人员身份识别及智能联动：对变电所重要门进行监测和控制，对主控室、高压室人员进出进行管理，实时监测各门的开关状态，开门动作联动摄像机抓拍；可实现系统远程开门；可对变电所各门的进出记录、人员信息等进行查询、回溯。
7、安全性
智能巡检机器人，无论是轮式、足式、履带式、还是混合式，由于其具备自主行走的功能，在安全性方面，潜存着与变电所电力设施发生触碰的可能性，尤其在机器人云台升起的情况下：
1)设备、程序异常导致机器人失灵，存在与电力设施发生触碰的可能；
2)系统基站异常导致机器人自动巡检出错，存在与电力设施发生触碰的可能；
3)值守人员手动操作机器人时，网络传输故障、操作命令延迟，存在与电力设施发生触碰的可能；
而相对应的远程视控系统在变电所无人值守安全性方面，具备以下特点：
1)不接触、不干扰：系统前端信息采集设备采用固定式可靠安装，与变电所一次、二次设备均保持有足够安全的物理距离，不接触变电所内主要设备；系统网络信道与供电段指挥调度中心工作站采用独立网段，不干扰铁路通讯专网内其它业务系统的数据传输；段端控制平台客户端采用独立工作站电脑，电脑内不安装供电系统其它系统的应用程序，其软件运行不干扰供电段其它业务系统的运行。
2)不对接、不影响：无人值守远程视控系统原则上不与变电所现在正在运行的第三方系统进行对接，所有数据均来自本系统进行独立采集，不影响变电所其它系统的正常运行。
3)只采集、不控制：系统在运行过程中，通过独立建设的摄像机系统对变电所的音视频、图片进行采集；通过独立建设的动环系统对变电所的环境量、告警信息等数据进行采集；通过独立建设的门禁系统实现身份识别与管理，不对变电所一次、二次设备进行控制，不会干扰变电所电力设施的正常运行。
8、建设成本
目前市场推出的供电系统智能巡检机器人系统，其建设成本主要分为：（1）供电段调度平台成本、（2）变电所平台成本、（3）场地改造成本、（4）机器人本体、（5）机器人搭配的终端设备成本。若要建设巡视机器人无人值守系统，除了段端平台建设、所端平台建设外，变电所建设必须要投入相当比例的资金进行场地建设及机器人采购，可自由搭配的传感器部分仅占项目投资的一小部分资金，项目资金投入不够多灵活。
无人值守远程视控系统，其建设成本主要分为：（1）供电段调度平台成本、（2）变电所平台成本、（3）变电所各传感器子系统模块。要建设远程视控无人值守系统，除了段端平台建设、所端平台建设外，其余资金完全可以根据变电所需求及资金情况，进行模块化自由搭配，有选择性的进行建设，而不必要一次性投入大量资金。
由上图可以看出：在项目预算有限、资金不足的情况下，建设远程视控无人值守系统，具有更大的灵活性。在供电段端平台建设好的情况下，以变电所 150万资金投入为例，若要进行机器人值守系统建设，有可能只能建设一个变电所；但若以远程视控系统的功能模块化方式进行，建设2个、甚至3个变电所都有可能。
公司简介
广州洪森科技有限公司作为一家国家级高新技术企业，专注于轨道交通行业的信息化智能化发展，在铁路供电领域进行深耕细作的同时，通过深入分析铁路牵引变配电所的运营现状及业务需求，结合国家铁总及广铁集团公司在变电所无人值守方面的相关标准、规程，凭借多年来在轨交行业智能化、信息化建设方面的经验及自身技术优势，推出有洪森牵引变电所无人值守远程视控系统。
洪森牵引变电所无人值守远程视控系统将原本传统的人工巡视 、人工抄表升级为智能巡视、智能远程监测、智能周界安防、智能身份识别、智能告警/故障诊断、智能辅助决策、智能运维，实现牵引变电所无人值守化运行。该系统能够切实保障牵引变电所的供电安全与稳定，有效提升变电所运维效率，大大降低人员管理及设备维护成本。
该系统目前在国内多个高铁、普铁牵引变电所上线运行，并获得了包括国家铁路集团有限公司、18个铁路局集团公司等在内的多级领导及客户的广泛一致好评。2018年，该系统顺利通过了广东省电子信息行业协会组织的新产品（技术）鉴定，认定系统处于国内先进水平。
结束语
随着我国铁路事业的不断发展，传统的铁路变配电所值守方式已不能适应现代化的管理模式。随着新技术、新设备、新工艺在变配电所中的应用，对巡视工具的使用和更新以及巡视人员的综合能力提出了更高的要求，对部门管理方式也提出了新的挑战。只有切实提高无人值守变配电所的巡视安全及效率，才能确保铁路牵引供电的安全可靠运行。
洪森科技依靠在人工智能图像处理领域的行业前沿优势，充分把握市场机遇与挑战，不断注重探索和创新，努力践行企业责任，致力于成为轨道交通项目的示范企业，加速推进轨道交通行业更科学、合理的应用实践，为轨道交通行业信息化、智能化发展提供强有力的支撑。
