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变电站智能巡检机器人性能检测方案解析1.引言随着智能技术的发展和应用，变电站智能巡检机器人成为改善电网安全和可靠性的有效手段之一、为确保机器人在实际运行中的性能满足要求，需要进行全面的性能检测。
本文将从机器人的导航、传感器、通信和操作等方面，提出一套完整的变电站智能巡检机器人性能检测方案。
2.机器人导航性能检测机器人导航是智能巡检机器人的核心功能之一，对机器人未来的巡检任务至关重要。
导航性能检测主要包括机器人对环境地图的了解程度、自主路径规划和避障能力等。
通过在不同场景下对机器人的导航性能进行测试和评估，可以判断机器人在复杂环境下的导航效果是否稳定可靠。
3.机器人传感器性能检测机器人的传感器是获取环境信息的重要工具，对于巡检任务的准确性和安全性有着重要作用。
传感器性能检测主要包括机器人对温度、湿度、气体浓度等环境参数的检测准确性以及对异常情况的识别和报警能力。
通过建立标准测试环境和验证方法，可以对机器人的传感器性能进行全面检测。
4.机器人通信性能检测一台智能巡检机器人通常需要与变电站的监控中心进行实时通信，将巡检任务的数据传输给相关人员进行分析和处理。
因此，机器人的通信性能检测非常重要。
通信性能检测主要包括通信稳定性、实时性和带宽占用等指标的检测。
通过在不同环境下进行通信性能测试，可以评估机器人在实际工作中的通信效果。
5.机器人操作性能检测机器人操作性能检测主要是对机器人的操控和操作界面的评估。
操作性能检测主要包括机器人的响应速度、操作简易性和用户界面的友好性等。
通过对机器人的操作性能进行测试和评估，可以判断机器人操作是否符合人机工程学原则，并为后续的操作优化提供参考。
6.性能检测方案及步骤为保证对机器人性能进行准确评估，可以采用以下方案和步骤：(1)制定性能检测指标和标准，根据机器人的设计要求和使用场景，确定性能检测的关键指标。
(2)建立测试环境和标准测试用例，模拟真实运行环境，对机器人进行全面的性能测试。
变电站智能巡检机器人关键技术研究一、本文概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化的技术手段在电力系统的运维管理中扮演着越来越重要的角色。
变电站作为电力系统的重要组成部分，其安全、稳定运行对于整个电网的健康至关重要。
传统的变电站巡检主要依赖于人工完成，这种方法不仅效率低下，而且存在安全风险。
研究并开发变电站智能巡检机器人成为了当前电力行业的一个重要研究方向。
本文旨在深入探讨变电站智能巡检机器人的关键技术，包括机器人的设计理念、系统架构、功能模块以及在实际应用中的性能表现。
本文将概述变电站智能巡检机器人的发展背景和其在电力系统中的重要性。
随后，将详细介绍机器人的设计原则和系统架构，包括硬件选择、传感器配置、控制系统设计等关键环节。
接着，本文将重点分析机器人在变电站巡检中的功能模块，如自主导航、图像识别、故障诊断等，并探讨这些功能在实际应用中的表现和优化策略。
本文还将探讨变电站智能巡检机器人在实际部署中面临的挑战，如环境适应性、数据传输的稳定性和实时性、机器人的维护和升级等。
针对这些挑战，本文将提出相应的解决方案和改进措施。
本文将通过案例分析，展示变电站智能巡检机器人在实际应用中的效果和优势，并对未来的发展趋势进行展望。
本文通过对变电站智能巡检机器人的关键技术进行深入研究，旨在为电力系统的自动化、智能化巡检提供理论指导和实践参考，从而提高电力系统的运行效率和安全性。
二、国内外研究现状与发展趋势随着电力行业向智能化、自动化方向的加速转型，变电站智能巡检机器人已成为提升运维效率、保障电力设施安全的重要工具。
本节将概述国内外在变电站智能巡检机器人领域的研究现状，并对其未来发展趋势进行展望。
国内方面，近年来我国在变电站巡检机器人技术研发与应用上取得了显著进展。
相关研究着重于以下几个方面：控制算法：针对变电站复杂环境下的巡检任务，国内学者与企业不断探索与优化适用于巡检机器人的控制算法。
这些算法旨在确保机器人在复杂环境中精确导航、避障以及执行精细化检测操作，如基于深度学习的路径规划、基于模型预测控制的运动协调策略等。
机器人在电力装置巡检中的效率与安全性评估电力装置巡检是保障电力系统正常运行的重要环节，传统的巡检方式存在着效率低、安全风险高等问题。
为了提高巡检效率和降低巡检风险，近年来机器人技术逐渐应用于电力装置巡检领域。
本文将从效率和安全性两个角度对机器人在电力装置巡检中的评估进行探讨。
一、机器人在电力装置巡检中的效率评估机器人的应用在电力装置巡检中可以带来巨大的效率提升。
传统的人工巡检需要花费大量时间和人力，且人员还可能存在着疲劳、主观判断不准确等问题。
而机器人具有高速度、高精度、24小时连续工作等优势，大大提高了巡检的效率。
首先，机器人可以实现全自动化巡检，自主完成巡检任务。
通过搭载传感器和摄像头等设备，机器人能够精确地获取电力装置的各项数据，并能够检测异常情况。
相较于人工巡检，机器人具备更多的数据采集能力和自动化处理能力，从而大幅提升了巡检效率。
其次，机器人在巡检过程中的高速度和准确性也是提高效率的关键因素。
机器人不受时间限制，可以全天候巡检，避免了人工巡检因为疲劳或环境限制而导致的巡检效率下降。
同时，机器人在巡检中能够准确地定位和导航，避免了传统巡检中可能出现的错误巡检或遗漏巡检的问题。
最后，机器人还能够通过物联网技术实现远程监控和管理。
巡检数据可以实时上传到云端，监测人员可以通过远程控制和分析，快速准确地评估装置的运行状况。
这极大地提高了巡检的实时性和反应速度，也为后续维护工作提供了重要的数据支持。
二、机器人在电力装置巡检中的安全性评估在关乎电力系统运行和人员安全的电力装置巡检中，机器人的安全性也是需要重视的。
虽然机器人具有自主性和自动化优势，但在应用中仍需确保其具备高度的安全性。
首先，机器人在巡检前需要经过严格的演练和测试，确保其具备稳定的行动能力和可靠的性能。
巡检任务需要提前规划和设定，机器人需要了解巡检路线、设备位置等相关信息，并设置相应的安全措施。
其次，机器人需要具备自我保护机制。
电力装置巡检现场可能存在有害气体、高温、高压等危险环境，机器人应当具备对这些环境做出应对的能力。
变电站设备机器人巡检系统可行性研究报告
摘要：
随着电力行业的快速发展，变电站设备的巡检工作变得日益复杂和繁琐。
为了提高巡检效率和减少人力成本，引入机器人巡检系统成为一种可行的解决方案。
本文基于对变电站设备机器人巡检系统的研究和调研，分析了该系统的可行性及其可能带来的益处和风险。
一、引言
1.1背景和目的
1.2报告结构
二、文献综述
2.1变电站设备巡检现状与问题
2.2机器人巡检系统的发展和应用概况
2.3国内外研究现状和相关技术
三、可行性分析
3.1技术可行性
3.1.1机器人巡检系统的技术成熟度评估
3.1.2机器人巡检系统硬件条件分析
3.1.3机器人巡检系统软件条件分析
3.2经济可行性
3.2.1工作效率提升带来的经济效益分析
3.2.2机器人巡检系统投资成本分析
3.2.3机器人巡检系统运营成本分析
四、益处与风险评估
4.1益处
4.1.1巡检效率提升
4.1.2工作安全性提高
4.1.3数据采集精度提高
4.2风险
4.2.1技术风险
4.2.2经济风险
4.2.3正常运营风险
五、可行性研究结论
备注：此为报告的大纲，根据需要可以增删相应的内容，并进行适当调整。
篇幅提示：本报告的篇幅不低于1500字，可能随具体内容的撰写而有所增减。
变电站智能巡检机器人运行维护及问题处理随着科技的不断发展，智能巡检机器人已经成为了变电站巡检的新宠。
它不仅能提高巡检效率，减少人力成本，而且还能更加准确地发现问题，及时进行维护。
机器人的运行和维护同样需要专业的管理和技术支持。
本文将介绍变电站智能巡检机器人的运行维护及问题处理。
一、智能巡检机器人的运行1.保持机器人的良好状态智能巡检机器人的正常运行对于变电站的安全和稳定是非常重要的。
首先要保持机器人的良好状态。
定期对机器人进行检查和维护，确保其传感器、摄像头、电池等部件都处于正常运行状态，以免在巡检时出现故障。
2.合理安排巡检路线在机器人的巡检过程中，需要合理安排巡检路线，确保每个区域都能得到充分的覆盖。
还要考虑变电站的特殊环境，例如高温、潮湿等，避免对机器人的正常运行造成影响。
3.提高巡检效率智能巡检机器人可以通过预设的程序和规则，自动进行巡检，不仅提高了工作效率，而且还能减少人为因素的干扰。
但是在实际操作中，还需要不断优化机器人的程序，提高其智能化水平，以适应变电站巡检的需求。
2.加强技术培训智能巡检机器人的维护涉及到各种高新技术，需要有一支专业的技术团队来进行维护。
需要加强技术人员的培训，提高其对机器人维护的专业技能和实际操作能力，确保机器人的正常运行。
3.建立完善的维护管理制度在维护过程中，需要建立完善的维护管理制度，包括维护计划、维护记录、维护费用预算等，确保维护工作的有条不紊地进行。
还需要建立机器人维护的应急预案，以便在出现紧急情况时能够及时处理。
1.故障排除在机器人的巡检过程中，可能会出现各种故障问题，例如传感器失灵、电池电量不足等。
需要及时对故障进行排除，以免影响机器人的正常运行。
2.及时维修在机器人出现故障时，需要及时进行维修。
可以根据维护记录和维护经验，判断故障的原因，并进行相应的维修处理。
如果问题较大，还可以向机器人生产厂家寻求帮助，进行专业的维修。
3.问题分析和改进在处理机器人问题的过程中，需要不断进行问题分析，并提出改进意见。
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。
变电站巡检机器人评估户内轨道巡检机器人项目方案评估报告一、项目背景:1.1变电站设备巡检和人工巡检有效性分析设备的技术状态和设备运行状态如何，必须通过对设备进行巡回检查后才可以得出相应的结果。
为了提高设备的利用率，设备运行的可靠性、降低维修成本。
加强对设备巡检及缺陷管理，是提高设备的运行管理水平的一项重要措施，它能有效地为评估设备状态、确定合理的运行方式、及时安排检修提供可靠、详细的数据并有助于做出科学分析。
变电站值班员进行人工巡检，对运行设备进行感观的简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现的。
人工巡视对设备外部可见、可听、可嗅的缺陷能够发现，例如:油位、油温、压力、渗漏油、外部损伤、锈蚀、冒烟、着火、异味、异常声音、二次设备指示信号异常等。
人工巡检受人员的生理、心理素质、责任心、外部工作环境、工作经验、技能技术水平的影响较大，存在漏巡，缺陷漏发现的可能性。
且对于设备内部的缺陷，运行人员无专业仪器或者仪器精确度太低，通过简单的巡视是不能发现的，比如油气试验项目超标，设备特殊部位发热、绝缘不合格等缺陷;还有一类缺陷只能在操作的过程中才能发现，如机械卡涩、闸刀分合不到位、闸刀机构箱门损坏等。
另一方面，由于无人值班变电站增多，许多变电站的距离也较远，在站内出现事故或大风、大雪及雷雨后因集控站无法出车不能及时巡视时，造成集控站值班员不能及时了解现场设备状态，及时发现隐患，危急电网的安全运行。
特别是无法及时了解出现问题的变电站情况，失去优先安排处理的机会。
巡视人员巡视设备时需要站在离设备较近的地方，对巡视人员的人身安全也有一定的威胁，特别是在异常现象查看、恶劣天气特巡，事故原因查找时危险性更大。
综上所述，无人值班变电站的人工巡检存在及时性、可靠性差，花费人工较多，存在较大的交通风险和巡视过程风险。
1.2变电站巡检机器人简介变电站室内巡检机器人集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、无线传输技术于一体。
年变电站智能巡检机器人性能检测方案一、工作组织1.中国电力科学研究院作为第三方检测机构，负责具体开展试验检测及检测结果分析总结等工作。
2.每项检测均有 3 名省公司专家进行全程见证。
3.监察人员对整个工作过程进行监督。
二、工作容1、检测对象变电站智能巡检机器人2、检测项目及要求本方案中检测项目及方法参考行业标准及用户需求制定，具体检测项目要求及方法见附件。
每套变电站智能巡检机器人均需参加所有检测项目。
3、检测依据《变电站智能巡检机器人技术规（通用）》《变电站智能巡检机器人专用规（单站型）》《变电站智能巡检机器人专用规（集中使用型）》《国网运检部关于印发变电站智能巡检机器人验收细则的通知》（运检一〔 2014〕 69 号）4、检测结果判定本次检测对检测项目进行逐一判定；在某一项目检测过程中，若出现检测结果不符合标准要求、缺少配件造成无法检测、任一模块故障等情况，则该检测项目不符合要求。
在逐项检测完成后对机器人整体性能进行评价，任一带“* ”号项目不合格、表计识别准确率或红外测温准确率低于60%，都将被评为不合格产品。
三、进度安排本次性能检测工作按照公告发布、报名送样、试验检测、检测总结流程开展工作，具体进度安排如下。
1、报名送样报名时间：自公告发布之日起，参加检测的供应商向检测机构提出检测申请，并填写报名表（详见附件3），送样时间： 8 月19 日 9 时前， 2 台巡检机器人（为了检验产品的一致性，防止出现试验品、贴牌品、仿冒品等， 2 台机器人同时开展检测。
可增加 1 台作为备用）。
2、试验检测1.供应商于 8月 19日 9时前提供不少于 2台机器人至检测现场，并委派 4名安装调试人员（不得增加人员）代表供应商全权开展工作。
2.各供应商派 1名代表于检测第一天（ 8月 19日）上午 10时参加抽签确定检测时间、场地、路径及检测顺序。
现场检测设有若干模拟场地和 1块特高压场地（模拟场地数量根据参加检测厂家数量调整）。
基于巡检机器人的变电站设备运行状态监测技术摘要：巡检机器人作为一种能在变电站中使用的特种机器人，能在很大程度上取代人工巡检员，检测变电站中电力设备故障，记录变电设备仪表数据，从而降低了人力工作强度，对变电站设备的稳定运行起到了积极作用。
关键词：巡检机器人；变电站设备；运行状态监测随着现代信息管理的普及和发展，工业机器人应运而生，其能取代许多岗位人工完成重复性工作。
变电站巡检机器人能在恶劣环境下对高压电器进行全天候监测，对存在的故障或问题进行数字化记录，并生成设备监测报告，但不能预测及排查隐藏故障隐患。
一、巡检机器人概述变电站巡检机器人投入使用后，通过机器人的自主与云台运动，利用摄像机的焦点及红外温度计采集可见光与相关数据，对变电站运行设备进行日常检查，完成红外测温、时钟读数、设备油位、状态检测等工作。
通过分析历史背景曲线及数据，能提高设备的可预测性，为状态维护及其评估提供有效的数据支持。
二、基于巡检机器人的变电站设备图像采集流程所用巡检机器人配备了红外摄像仪，在重要节点处详细检查，仔细拍摄重要设备，并通过无线传感器将设备运行过中采集到的温度信息传输到信息基站，信息基站利用大数据分析技术挖掘各设备隐藏信息，确定变电站设备运行状态和仪表指针读数，实现变电站设备故障和异常运行状态的诊断与预警。
巡检机器人故障信息诊断流程为：1、建立图数据库，对变电站内设备进行序列标记与记录，人工模拟巡检机器人监测设备时拍照角度，并明确各时段可见光下设备状态。
将变电站内需监测设备节点设为机器人必须停靠点，收集各角度可见光图像，建立系统设备状态图数据库。
2、执行任务时，巡检机器人对照拍摄图片与图数据库中图片位置信息，完成图像中位置与设备编号的识别，并确认设备具体位置信息。
巡检机器人在不同位置和角度拍摄的红外热成像图与图数据库中相应全时段可见光图像相匹配。
3、为设备在运行中产生的温度设置阈值上限，若当前温度超过设定阈值，电力系统将收到温度超过警报，判定设备有故障。
户内轨道巡检机器人项目方案评估报告一、项目背景：1.1变电站设备巡检和人工巡检有效性分析设备的技术状态和设备运行状态如何，必须通过对设备进行巡回检查后才可以得出相应的结果。
为了提高设备的利用率，设备运行的可靠性、降低维修成本。
加强对设备巡检及缺陷管理，是提高设备的运行管理水平的一项重要措施，它能有效地为评估设备状态、确定合理的运行方式、及时安排检修提供可靠、详细的数据并有助于做出科学分析。
变电站值班员进行人工巡检，对运行设备进行感观的简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现的。
人工巡视对设备外部可见、可听、可嗅的缺陷能够发现，例如：油位、油温、压力、渗漏油、外部损伤、锈蚀、冒烟、着火、异味、异常声音、二次设备指示信号异常等。
人工巡检受人员的生理、心理素质、责任心、外部工作环境、工作经验、技能技术水平的影响较大，存在漏巡，缺陷漏发现的可能性。
且对于设备内部的缺陷，运行人员无专业仪器或者仪器精确度太低，通过简单的巡视是不能发现的，比如油气试验项目超标，设备特殊部位发热、绝缘不合格等缺陷；还有一类缺陷只能在操作的过程中才能发现，如机械卡涩、闸刀分合不到位、闸刀机构箱门损坏等。
另一方面，由于无人值班变电站增多，许多变电站的距离也较远，在站内出现事故或大风、大雪及雷雨后因集控站无法出车不能及时巡视时，造成集控站值班员不能及时了解现场设备状态，及时发现隐患，危急电网的安全运行。
特别是无法及时了解出现问题的变电站情况，失去优先安排处理的机会。
巡视人员巡视设备时需要站在离设备较近的地方，对巡视人员的人身安全也有一定的威胁，特别是在异常现象查看、恶劣天气特巡，事故原因查找时危险性更大。
综上所述，无人值班变电站的人工巡检存在及时性、可靠性差，花费人工较多，存在较大的交通风险和巡视过程风险。
1.2变电站巡检机器人简介变电站室内巡检机器人集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、无线传输技术于一体。
通过机器人上的高清摄像头可实时采集分析图像，自动识别并准确定位所标记的设备，实现信息传输和拍照。
机器人以自主或遥控的方式，在无人值守或少人值守的变电站对室内高压设备进行巡检，可及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题，为运行人员提供事故隐患和故障先兆数据。
可替代运行维护人员现场巡检，节省设备巡检成本，降低人身伤害风险，提高变电站运行维护水平。
二、巡检机器人功能总体概述2.1系统完成的功能概述根据初步的说明书，系统需要完成以下功能：1)行走。
需要能沿线行走，实现前进，倒退，转弯，停留，并且要跨越隔门。
2)无线控制。
通过无线的方式对机器人实施控制。
3)挂载并能提升巡检设备。
除了上述功能性要求，机器人需要低成本，小型化。
为了实现上述功能以及最终验收，需要对机器人性能提出一定的指标。
2.2 系统应该达到的指标初步设计机器人在上述4个功能上应该实现如下指标1)行走。
行走速度最高要达到0.5m/s。
机器人应该能实现原地转向。
机器人应该能跨越高度为5cm的隔门2)机器人无线控制距离不少于10米，能在复杂电磁环境下工作。
3)机器人能感知自己绝对位置。
能达到+/-2CM定位精度4)能为巡检设备提供电源，电压小于等于24V。
5)机器人尺寸应小于1M*1M*2M。
能进入其他房间6)机器人重量应小于50Kg7)机器人最大提升高度应大于等于1.8M。
8)机器人待机工作时间为12小时。
正常工作时间为8小时。
2.3 系统所需模块根据机器人需要完成的功能和机器人需要达到的指标，初步确定机器人应包括如下几个子系统。
图1系统结构图其中人机交互系统功能是从操作者处获得指令，控制机器人的运动。
同时将从机器人处获得的传感器数据提供给用户。
无线遥控系统的功能是将用户的指令和数据通过无线的方式进行发送，使机器人和用户联系在一起。
主控系统的功能是搜集传感器的数据，对其进行处理，并结合用户的指令，完成对电机相应的控制。
电源系统功能是为机器人提供动力源，并保证电量异常时的报警、自我保护和充电行为。
传感系统为机器人提供数据，其中一部分是和机器人定位与导航相关的，机器人通过处理这部分数据进行巡线并获得机器人的坐标。
另一部分是机器人搭载的巡检设备。
机器人对这部分数据进行初步处理，并通过无线模块发送给控制基站。
以上各系统的功能如下框图所示：图 2 模块功能图三、设计方案2.1 机械本体设计依据考虑到机器人的运行环境，其移动体采用四轮轮式移动小车，中驱结构。
由2个伺服直流电机分别驱动，差速转向，前后两轮为万向轮。
该移动体结构简单，易加工，直线运动性与转弯性能好，能够以中间驱动轮为中心点做原地转弯，且无侧滑，对路面的适应性强，且便于控制系统的设计。
图3 移动机器人整机结构简图2.2 传感器系统设计2.2.1巡线传感器对于AGV机器人的巡线传感器，采用比较广泛的是磁导航的方式，然而磁导航铺设成本较高。
磁导航装置检测范围内不能存在电机等磁性装置，并且需要定期清洁磁导航传感器，维护成本较大。
若以降低成本考虑应采用红外光巡线的方式。
红外光巡线传感系统采用红外光作为检测光源，避免了外界可见光对巡线传感的干扰和影响，可以在高亮或全黑暗的光照条件下工作。
内部处理算法基于施密特滤波器及自适应阈值学习算法，对每个红外反射管分别进行阈值学习，可以弥补因为器件差异和反射条件差异造成的传感误差。
巡线条方面，通过铺设工业耐磨阻燃地板，可以很好地降低维护成本。
系统硬件部分为自主开发的基于AVR单片机的传感器板，采用ATmega16A单片机，提供3种通信接口：IO、I2C、UART。
用户可根据需要选择其中一种接口读取传感器模块的检测结果。
用户可使用拨码开关或者I2C、UART通信接口控制此巡线板进入采样学习模式。
图 3 红外巡线板及耐磨阻燃巡线条材料然而单纯的巡线并不能为机器人提供准确的坐标信息。
机器人除了在转弯或者道路交汇的地方能获取坐标，并不知道在路径上的具体坐标。
因此，除了巡线系统，巡线传感器系统还要增量式码盘为机器人提供航迹推算式的定位。
通过巡线传感器和增量式码盘，机器人既能沿着线前进，又能了解当前所在的坐标。
图 4 增量式码盘及随动轮装置2.2.2搭载传感器本机器人系统为变电站设备非电气信号的采集提供了一个移动载体平台，在这个平台上可以搭建不同的检测系统或装置。
如：远程在线式红外热像仪系统、可见光图像采集处理系统、声音采集处理系统和移动物体闯人报警系统。
检测设备如图6所示。
图6 搭载传感设备检测系统框图2.3 无线遥控系统设计方案无线遥控系统采用nRF2401模块作为通信硬件。
nRF2401模块速率高，最高能达到2Mbps。
由于空中传输速度快，传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象。
频点多，可以满足多点通信需要。
成本低，芯片内部继承了所有与RF协议相关的高速信号处理部分，比如：自动重发丢失数据包和自动产生应答信号等，NRF24L01的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机I/O口进行模拟，内部有FIFO可以与各种高低速微处理器接口，便于使用低成本单片机。
除此之外，由于链路层完全集成在模块上，非常便于开发。
通信范围广，最大0dBm 发射功率，空旷100米。
图7 nRF2401无线数传模块2.4 主控系统设计方案移动机器人导航系统需要在有限的时间内处理大量的数据，因此要求控制系统具有较快的数据处理能力，然而移动机器人要实现复杂的动作以及人机交互界面，这又要求控制系统具有较强的综合处理能力以及丰富的外设接口。
为了满足上述需要，主控系统采用ARM7+FPGA的架构。
ARM7是ARM公司研制小型、快速、低能耗、集成式RISC内核。
采用ARM7架构的内核广泛使用于汽车、工业控制应用以及医疗系统。
为了减轻处理器的负担，使用FPGA作为协处理器，可以丰富主控系统的接口，同时大大提高了主控系统的处理能力。
下图所示就是一个以ARM7+FPGA为架构的主控系统。
该系统能实现12路电机伺服控制，具有LCD接口，USART接口，USB接口，SPI接口，I2C接口等常用的外设接口，能方便地与外设进行通信。
考虑到巡检机器人需要挂载不同的外设，外设接口越丰富，外设选择的自由度就越大，可以支持的外设就越多。
图8 ARM7+FPGA主控系统2.5电源系统设计依据电源系统包括电池和充电系统两个部分。
在机器人工作时，由电池提供能量。
常用的电池有锂电池，铅蓄电池，镍镉电池等。
考虑到机器人工作时间较长，而且需要重复充电，并且考虑成本，选择铅蓄电池作为机器人的电源。
普通的铅蓄电池具有容量大，放电电流大，高循环寿命，可靠性好，时间耐久，安全性能好等特点。
机器人经过一段时间工作，需要自行回到充电点充电。
可以采用充电站的模式，机器人到一个充电区域之后，自行将充电接口对准充电器，完成充电。
目前一些扫地机器人已经具备这样的功能。
图9 24V铅蓄电池、充电器及其充电桩2.6 人机交互系统设计依据为了对巡检机器人进行有效的监视、控制和管理，为此建立了一个移动机器人监控中心来完成该任务，称其为基站。
基站与移动体之间通过无线网桥组成一个无线局域网，其中无线网桥满足IEEE802.11a标准，频段5.8GHz，带宽50Mbit/s，无遮挡传输距离10km。
整个机器人系统采用基于IP网络的二级结构，如下图所示。
图10机器人系统整体网络结构在该系统中，可见光图像、红外图像通过视频服务器的视频流数据和移动体控制系统信息等数据汇集到网络集线器后，经无线网桥、网络集线器一起通过电力系统内部网络传到运行监控中心，连接到电力系统局域网上的计算机可根据访问权限实时浏览变电站设备的可见光和红外视频图像、机器人本身运行情况等相关信息，并且可以控制机器人移动体的运动等。
基站系统采用PC机、Windows操作系统。
基站系统包括基站计算机、无线网桥、网络集线器等硬件设备，主要用于人机交互、接收操作人员的各种操作指令，并将这些指令下达到机器人移动体运动控制系统。
同时，基站系统也是用户了解机器人的工作情况和结果的直接渠道。
基站计算机安放在运行监控中心，由基站框架、电子地图、状态报警处理、全局路径规划、数据库、实时数据库、工作模块(包括图像、声音处理模块)等模块组成，如下图所示。
图11 基站软件系统拓扑结构。
