变电站巡检机器人自动充电系统

变电站巡检机器人自动充电系统摘要：为实现巡检机器人在无人干预情况下安全可靠、快速高效地自动充电，进而实现巡检机器人在变电站长期值守、完全自治，提出一种充电装置侧向对接的自动充电系统。

该系统采用磁轨道引导，RFID标签定位，导航定位精度较高；通过检测充电机构位置和极片电压，判断充电条件是否满足，简单可靠；通过采用弹片压住极片夹，滑槽连接充电座与定位槽板，提高误差容忍度和对接可靠性。

该系统已在全国3 0 多个变电站实际应用，运行效果良好，应用前景广阔。

关键词：巡检机器人；自动充电；变电站1、引言随着科技进步和电力体制改革的不断发展，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。

为保证变电站设备的安全可靠运行，更好更快地推进变电站无人值守进程，变电站巡检机器人部分替代人工巡检已经成为一种趋势。

传统的变电站巡视主要是通过人工方式，综合运用感官以及一些配套的检测仪器对变电设备进行以简单定性判断为主的检查，该方式存在劳动强度大，检测质量分散，主观因素多，巡检不到位难以监控，巡检结果数字化不便等缺陷，不符合智能电网的发展方向。

变电站巡检机器人集成最新的机电一体化和信息化技术，采用自主或遥控方式，部分替代人对变电站室外设备进行可见光、红外、声音等检测，对巡检数据进行对比和趋势分析，及时发现电网运行的事故隐患和故障先兆，如：异物、损伤、发热和漏油等。

巡检机器人为提高变电站的数字化程度和全方位监控的自动化水平，确保设备安全可靠运行发挥了重要作用。

巡检机器人的移动属性决定其适合采用无缆化的电池供电。

但电池容量有限，一般只能维持几个小时，所以一旦电池电量不足，必须及时充电。

如果人工充电，机器人就无法实现完全自主运行。

如何让机器人在无人干预情况下，安全可靠、快速高效地实现自动充电是实现巡检机器人长期值守、完全自治需要重点解决的问题之一。

本文介绍自动充电的关键技术，重点介绍一种能够满足变电站巡检机器人长期自治要求的自动充电系统，包括磁导航与RF I D定位，接触式侧向充电对接装置，充电箱结构及工作原理，自动充电系统控制流程等。

变电站机器人智能巡检的系统研究与应用随着科技的发展和变电站设备的更新换代，变电站机器人智能巡检系统逐渐成为变电站设备管理的重要组成部分。

变电站作为输变电系统的重要组成部分，其设备的安全可靠性直接关乎着电网的稳定运行和用电安全。

变电站设备的巡检和维护显得尤为重要，而利用机器人技术进行智能巡检，不仅可以减轻工作人员的工作负担，提高检修效率，更重要的是可以降低人员的工作风险，实现变电站设备的快速、准确巡检。

本文将从系统研究和应用两个方面对变电站机器人智能巡检进行研究，探讨其在变电站设备管理中的重要性和推广应用。

一、系统研究1. 变电站机器人智能巡检系统的构成变电站机器人智能巡检系统主要包括机器人、传感器、通信系统和数据处理系统四个部分。

机器人作为智能巡检的执行工具，需要具备自主导航、变电设备识别和智能巡检的功能。

传感器负责采集变电站的工作环境数据和设备运行数据，主要包括温度、湿度、振动等数据。

通信系统主要负责机器人和控制中心之间的数据通信和控制指令传输。

数据处理系统负责对采集的数据进行处理和分析，提供智能巡检的决策支持。

（1）自主导航技术：机器人需要具备自主导航的能力，能够根据预设的巡检路线规划路径、避开障碍物，并且能够对环境变化做出相应的调整。

目前，常用的自主导航技术包括激光雷达导航、SLAM技术等。

（2）变电设备识别技术：智能巡检机器人需要具备变电设备的自动识别能力，能够通过图像识别、物体检测等技术对设备进行准确识别，为后续的巡检提供数据支持。

（1）提高巡检效率：智能巡检机器人能够实现24小时全天候的巡检，避免了人工巡检的时间限制，大大提高了巡检的效率。

（2）降低工作风险：智能巡检机器人能够代替工作人员进入高温、高压、狭小等危险环境进行巡检，降低了人员的工作风险。

（3）提高数据准确性：机器人的巡检数据能够实时、准确地进行采集和存储，减少了人为巡检误差的可能性，提高了数据的可信度。

二、应用目前，国内外已经有许多变电站开始采用机器人智能巡检系统进行实际应用，效果显著。

变电站智能巡检机器人标准实用：变电站智能巡检机器人XXX，2015年12月目录一、概述1.1 变电巡检周期变电站是电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行，需要进行定期巡检。

传统的人工巡检方式存在效率低、安全风险大等问题，因此需要引入智能巡检机器人。

1.2 变电站巡检内容变电站巡检内容包括设备状态、温度、湿度、绝缘电阻等多个方面。

机器人通过搭载多种传感器，可以快速、准确地获取这些数据。

1.3 人工巡检有效性分析与传统的人工巡检方式相比，智能巡检机器人具有更高的效率和更低的安全风险。

同时，机器人可以24小时不间断巡检，确保设备的安全稳定运行。

二、系统设计2.1 整体结构智能巡检机器人由底盘、机械臂、传感器、控制系统等多个部分组成。

底盘采用全地形车轮设计，可以适应各种复杂地形。

机械臂可以实现多种动作，可以对设备进行精细巡检。

传感器包括温度、湿度、绝缘电阻等多种类型，可以全面获取设备状态信息。

控制系统采用自主研发的智能控制算法，可以实现自主导航、智能巡检等多种功能。

2.2 机器人控制系统机器人控制系统采用嵌入式系统设计，可以实现对机器人的远程控制和数据传输。

同时，系统还具有自主导航、避障等智能功能，可以让机器人在巡检过程中更加高效、安全。

2.3 变电站检测系统变电站检测系统是一种用于监测变电站运行状态的设备。

它通过采集变电站的各种参数，如温度、湿度、电压等，来判断变电站是否正常运行。

该系统还可以检测变电站的故障，并及时报警，以便工作人员及时处理。

2.3 远程红外监测与诊断系统远程红外监测与诊断系统是一种用于监测变电站设备的红外成像设备。

它可以远程监测变电站设备的温度变化，并通过红外成像技术来诊断设备是否存在故障。

该系统可以及时发现设备故障，并提供预警信息，以便工作人员及时处理。

2.4 远程图像监测与诊断系统远程图像监测与诊断系统是一种用于监测变电站设备的图像监控设备。

它可以远程监测变电站设备的运行状态，并提供实时图像。

Q G W变电站智能机器人巡检系统技术规范第部分HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】Q / GDW —2016变电站智能机器人巡检系统技术规范第 1 部分：变电站智能巡检机器人Technical specification for intelligent robot inspection system in substation ?—Part1: Intelligent robot for substation inspection2016 - 11 - 25发布2016 - 11 - 25实施Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW —2016 I前言为规范变电站智能巡检机器人的功能要求和性能指标，更好的指导和推进变电站智能机器人巡检系统在公司系统的实用化应用，制定本部分。

《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准分为 2 个部分：——第 1 部分：变电站智能巡检机器人；——第 2 部分：监控系统。

本部分为《变电站智能机器人巡检系统技术规范》标准的第 1 部分。

本部分由国家电网公司运维检修部提出并解释。

本部分由国家电网公司科技部归口。

本部分起草单位：国网山东省电力公司。

本部分主要起草人：冀肖彤、张斌、任志刚、王兴照、吕俊涛、叶飞、周大洲、黄锐、慈文斌、杜修明、郭源、孙志周、付崇光、王华广、孟海磊、韩磊。

本部分为首次发布。

本部分在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。

变电站智能机器人巡检系统技术规范第 1 部分：变电站智能巡检机器人1 范围本部分规定了变电站智能巡检机器人的分类与组成、技术要求、检验以及标志、包装、运输、贮存。

本部分适用于变电站智能巡检机器人。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

变电站智能机器人巡检系统该系统以智能巡检机器人为核心，整合机器人技术、电力设备非接触检测技术、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，更快地推进变电站无人值守的进程。

系统架构基于智能机器人在线红外热像仪的变电站巡检系统为网络分布式架构，整体分为三层，分别为基站层、通讯层和终端层。

基站层由机器人后台、硬盘录像机、硬件防火墙及智能控制与分析软件系统组成；通讯层由网络交换机、无线网桥等设备组成，负责建立基站层与智能终端层的网络通道；终端层包括智能巡检机器人、充电室和固定监测点等。

系统支持集控模式，可通过集控中心对多个变电站的智能机器人巡检系统实现远程监控。

基于智能机器人在线红外热像仪的变电站巡检系统工作示意图（1）“智能卫士”智能巡检机器人该机器人作为系统的核心，集成红外热成像仪、可见光摄像机、高灵敏度拾音器等多种传感器，能够在全天候条件下，通过精确的自主导航和设备定位，以全自主或遥控方式，完成预先设定的任务，对变电站进行全方位巡检。

（2）导航轨道和任务定位智能巡检机器人采用磁导航方式，该导航方式具有抗干扰能力强、可靠性高、不受雨雪天气影响等优点，是目前室外移动机器人最可靠和成熟的导航方式。

定位点为机器人在全局路径规划中提供定位和任务信息，包括位置坐标、设备间隔、任务内容等。

（3）自动充电室作为机器人能源补给场所，机器人充电室内设有自动充电装置，并配有机器人能够自动开启和关闭的门禁系统。

（4）辅助固定监控系统针对机器人的个别检测盲点，辅助视频和红外热像仪监控点作为智能巡检机器人的有效补充，能够实现与机器人的联动，以实现真正意义上的全方位巡检覆盖。

（5）本地工作站和专家系统作为系统就地指挥、控制和监视中心，巡检机器人后天监控系统能够对设备的可见光、红外视频和机器人运行状态进行实时监视，并通过任务管理和遥控等手段对机器人实施有效的管理和控制，提供巡检报表打印、实时数据存储、历史数据查询以及巡检数据的分析诊断功能，同时提供与站内监控系统和远方监控中心接口。

关于变电站巡检机器人建设介绍
变电站巡检机器人建设
一、简介
自动化技术的发展，机器人在工业领域的应用日益广泛，也有助于提高变电站的运行效率和安全性。

变电站巡检机器人是一种特殊的机器人，旨在实现变电站的自动巡检。

它能够自主运行，根据变电站的设计规格，通过多种感知传感器，快速、准确的检查变电站的变压器、母线等重要设备的运行状态，并及时发现隐患，使变电站的安全性得到极大提升。

二、变电站巡检机器人的结构
1.电源系统：变电站巡检机器人需要使用电池作为电源，以保证连续的工作时间。

此外，还可以使用太阳能等可再生能源，节约能源资源的使用。

2.传动系统：传动系统一般采用轮子式结构，具有柔性的移动结构，可以非常精准的控制行进方向，满足不同环境的行走要求。

3.摄像头系统：摄像头有助于检查变电站的设备结构和管路布置的完整性，同时还可以将检测的照片及时发送给其他相关的监控系统上，以支持及时的维护管理。

4.电气接口系统：变电站巡检机器人带有一个电气接口系统，可以在检测期间，直接测量变电站的电气变量，例如电压、电流、功率等，以便发现变电站可能存在的故障。

5.其他设备：此外。

变电站机器人智能巡检的系统研究与应用随着我国电力行业的快速发展，变电站作为电力传输的关键环节，承担着能源传输和分配的重要任务。

而随着电力设备规模的不断扩大和变电站的数量逐渐增多，变电站的安全运行和设备的稳定性变得越来越重要。

传统的巡检方式面临着一些问题，比如巡检频率低、巡检效率低、风险高等。

研究并应用变电站机器人智能巡检系统已成为当前亟需解决的问题之一。

一、智能巡检系统的优势变电站机器人智能巡检系统是一种结合了传感器技术、机器视觉技术和人工智能技术的综合型智能系统。

相比传统的人工巡检方式，智能巡检系统具有以下优势：1. 高效率：机器人可以在较短的时间内覆盖整个变电站的巡检区域，大大提高了巡检效率。

2. 安全性：巡检机器人可以代替人工进行巡检，减少了人员的安全风险。

3. 准确度：机器人搭载了各类传感器和高清摄像头，可以实时监测设备运行状态，并精准地进行故障诊断与分析。

4. 可追溯性：智能巡检系统可以记录巡检过程和结果，对隐患进行及时处理，为设备管理提供数据支持。

二、研究现状与挑战目前，国内外对变电站机器人智能巡检系统的研究成果已经开始涌现。

有的系统具备自主导航能力，能够根据巡检任务进行路径规划，从而有效减少巡检时间和提高适应性。

还有的系统可以通过机器视觉技术实现对设备状态的实时监测和分析，从而有效识别设备故障和危险隐患。

目前智能巡检系统还面临以下挑战：三、系统应用与展望随着科技的不断进步，变电站机器人智能巡检系统的应用前景将越来越广阔。

在变电站巡检方面，智能巡检系统将成为未来的发展趋势。

机器人可以根据巡检计划自主巡检，及时发现设备故障或隐患，从而提高设备的可靠性和安全性。

在智能维护和管理方面，机器人还可以与设备管理系统进行联动，实现对设备的智能维护和管理。

通过机器人对设备状态的实时监测和分析，可以提前预警并预防设备故障，从而延长设备寿命，降低运营成本。

基于机器学习和大数据技术，智能巡检系统还可以实现对设备运行状态的预测和优化调度，为变电站运行提供更加智能、高效的管理决策。

无人值守变电站智能巡检无人值守变电站智能巡检近年来，随着科技的不断发展，无人值守变电站智能巡检成为电力行业的一项重要工作。

传统的变电站巡检工作需要大量人力物力投入，效率低下且存在一定的安全隐患。

而引入智能巡检系统后，可以实现变电站的自动化巡检，大大提高工作效率，降低安全风险。

无人值守变电站智能巡检系统由一系列高科技设备组成，如机器人、无人机、监控摄像头等。

这些设备配备了先进的传感器和图像识别技术，能够准确捕捉变电站内部设备的状况，并及时反馈给操作人员。

同时，智能巡检系统还可以通过云端数据分析，对变电站的设备运行情况进行监控和预测，提前发现潜在故障，做好维修和保养工作。

----宋停云与您分享----相比传统的巡检方法，无人值守变电站智能巡检具有以下优势：首先，智能巡检系统具有高效性。

传统的巡检工作需要耗费大量人力物力，而智能巡检系统可以自动进行巡检，不受时间和环境的限制，大大提高了工作效率。

同时，智能巡检系统可以实时上传数据到云端，操作人员可以随时随地查看设备状况，做出及时决策。

其次，智能巡检系统具有精确性。

传统的巡检工作往往需要人工判断设备的运行状况，存在主观性和误判的可能。

而智能巡检系统通过先进的传感器和图像识别技术，可以准确捕捉设备的异常情况，并及时报警，提高了故障的识别率和准确性。

此外，智能巡检系统还可以提高安全性。

传统的巡检工作往往需要人员进入高压设备的区域，存在一定的安全风险。

而智能巡检系统可以通过机----宋停云与您分享----器人和无人机进行巡检，减少了人员的风险，保障了操作人员的安全。

综上所述，无人值守变电站智能巡检是电力行业的一项重要工作。

它可以提高工作效率，降低安全风险，提高设备运行的可靠性。

随着科技的不断发展，智能巡检系统将会在电力行业发挥更加重要的作用，为电力行业的发展贡献更大的力量。

----宋停云与您分享----。

35KV 变电站巡检机器人研制摘要目前的变电站巡检机器人多应用于500KV 及以上的大型变电站，其巡检机器人本体和监控端都位于变电站内，主要功能是代替站内值班人员执行每天的例行巡检任务.而35KV 变电站规模较小，人工巡检劳动强度并不大，但是其位置分散,因而值班人员需要开车或步行较长路程赶往多个变电站现场进行巡检。

因此35KV变电站迫切需要一种监控端在供电公司的巡检机器人,使得值班人员在供电公司就可以通过远程操控来完成例行巡检.本文以某35KV 变电站为研究对象，根据其变电站特点和无人值守化运行的实际情况,研制了一种用于35KV 变电站的巡检机器人。

该35KV 变电站巡检机器人的监控端在供电公司。

巡检机器人本体位于35KV 变电站内,并通过4G 网络连接到互联网.二者采用WCF 协议框架，通过新花生壳软件的动态域名解析服务和内网穿透功能实现互联阿通讯。

该巡检机器人采用磁轨导航方式，并通过RFID 标签实现辅助定位。

其搭载高清摄像头和红外成像仪，能够对变电站设备进行可见光拍摄和红外热成像拍摄。

监控端能够控制巡检机器人的运动，并实时接收其回传的视频图像,然后通过图像匹配技术和OCR 文字识别技术诊断出变电站设备的外观异常和温度异常。

另外，针对传统巡检机器人充电机构对接有偏差的不足，本文还研制了一种地插式充电装置，采用磁轨导航定位和机械矫正相结合的方式提高了充电对接成功率，实现了巡检机器人的自动充电功能。

目录第一章绪论第二章系统的总体设计第三章运动及导航模块第四章自动充电第五章监控模块第六章散热系统分析第七章展望第一章绪论随着变电站的数量和规模不断增大,人工巡检工作变得越来越繁琐复杂,人工巡检的到位率、及时性都无法保证，变电站数量剧增与变电站值班员数量不足之间的矛盾日益突出。

同时,人工巡检的作业质量有着很大的随机性，它与作业人员的工作经验多少、责任心强弱、精神状态和业务熟练程度等多种因素有关。

人工巡检方式存在劳动强度大,工作效率低，检测质量分散,管理成本高等明显不足。