(完整版)变电站智能巡检机器人设计说明书

变电站智能巡检机器人导航定位技术设计*孙 振,胡金磊,罗建军,黎阳羊(广东电网有限责任公司清远供电局,广东 清远 511515)摘 要:智能巡检机器人性能对于提高变电站电气设备安全运行具有重要作用。

本文设计了变电站智能巡检机器人导航定位总体机构,以定点监测和轨迹行进作为导航定位方案,轨迹行进采用一种新颖的路径导航算法,通过图像处理和模式识别判断机器人前进方位。

最后通过模拟机器人进行实验,运行结果表明本导航方法具有路径识别速度快,判别精确、灵活可移植的特点。

关键词:变电站;智能巡检机器人;导航定位;路径导航算法中图分类号:TP242.6 文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2018)11-0082-04Design of Navigation and Positioning Technology for Intelligent Inspection Robot in SubstationSUN Zhen, HU Jin-lei, LUO Jian-jun, LI Yang-yang( Qingyuan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corporation, Qingyuan 511515 China ) Abstract: The performance of intelligent inspection robot plays an important role in improving the safe operation of electrical equipment in substations. In this paper, the general positioning and navigation mechanism of substation intelligent inspection robot is designed. Fixed-point monitoring and trajectory tracking are used as a navigation and location plan.A novel path navigation algorithm is used to track the robot's forward position through image processing and patternrecognition. Finally, the simulation robot experiment is carried out. The results show that the navigation method has the characteristics of fast track recognition, accurate discrimination and flexibility and portability.Key words: substation; intelligent inspection robot; navigation and positioning; path navigation algorithm1 引言为了保证变电站安全生产和运行,必须定期对现场电气设备进行巡视检测,及时进行消缺和检修[1-2]。

智能巡视系统方案介绍变电站设备长期处于运行状态下，为了确保电气设备的安全稳定运行，及时发现设备的缺陷或隐患，积累状态检修原始数据，往往要求现场运行人员定期或不定期对现场设备进行巡视检查或采用红处线测温手段对设备状态进行监视。

目前，系统内各变电站上述两项工作大部份由现场运行人员完成，采用人工模式，手工抄录，工作量大，且受环境因素、人员素质等各方面的影响，容易造成巡视不到位，核对不到位情况发生，巡视效率和质量往往达不到预期效果。

另外，随着电网监控中心的实施以及变电所无人值班模式推进，500kV变电站也将实现无人值班，届时从操作站派人至变电所巡查，将进一步弱化上述工作效率，同时消耗大量的人力物力。

因此，如何在智能变电站采取科学的手段，利用计算机监控技术实现变电站日常设备巡视、红外线测温、开关闸刀现场位置核对、将大大减少运行人员工作量，并产生很大的经济效益。

智能巡视的研究内容：1）通过智能视频系统，自动检查开关、闸刀现场实际位置等；2）配合变电站程序化控制，完成对开关、闸刀等设备操作前后现场设备状态核对工作；3）对电流制热型、电压制热型设备的红外线测温巡视；4）现场运行设备外观检查。

智能巡视的实施方案：1）智能巡视系统由变电站智能巡检机器人和智能巡视控制分析系统组成；2）在变电站现场安装满足变电站智能巡检机器人的巡视轨道；3）利用变电站智能巡检机器人和固定摄像头相结合的模式，将监视范围覆盖站内所有开关、闸刀等设备；4）变电站智能巡检机器人和固定摄像头将影像信息回传后台智能分析系统，系统通过图像识别等手段，确认设备状态位置以及是否运行正常；5）变电站智能巡检机器人应具有移动定位功能，利用二维坐标定位系统，通过控制软件或预先设置的设备坐标，将变电站智能巡检机器人准确定位至预定位置。

与程序化操作系统相结合，在需要操作某设备时，自动将机器人运行至现场设备附件，取代运行人员核对设备操作后状态。

6）变电站智能巡检机器人安装视频摄像头，用于基于图像的视频监视，安装红外摄像头，用于温度的监视；7）变电站智能巡检机器人应具有红外成像功能，并具有图像无线远传技术，具有一定的防电磁干扰功能。

Q/GDW11513.1—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实施国家电网公司发布ICS25.040.30Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW11513.1—2016I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。

GB/T5170.13电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法振动（正弦）试验用机械振动台GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验DL/T664-2008带电设备红外诊断技术应用规范DL/T860变电站通信网络和系统3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

变电站智能巡检机器人使用手册国网温州供电公司二〇一五年四月前言变电站智能巡检机器人使用手册阐述了变电站智能巡检机器人系统性能指标、工作环境、系统构成，机器人本体操作、监控后台操作等基本原理，以及注意事项和常见问题处理。

本手册是针对变电站运行人员进行系统巡检为核心内容的技术材料，为确保系统的正常使用及检修，请务必在认真阅读和充分理解、掌握的基础上使用。

手册中的图片仅作参考，具体以实物为准。

严禁非专业人士或未经过专业培训的人员擅自使用。

本手册适用于国网公司各电压等级变电站。

本手册由国网温州供电公司运维检修部提出。

本手册主要起草人: 郑昌庭、王俊、郑克、侯剑瑜、李鹏、徐继要、吴松、李文韬、杨志浩、陈星、杨从赞、杨大中、王倩莹。

本手册由国网温州供电公司运维检修部负责解释。

目录前言 (I)1.系统简介 (1)1.1机器人性能指标 (1)1.2机器人工作环境 (2)1.3机器人巡检系统架构 (2)1.4变电站智能巡检机器人系统组成 (3)2.机器人应用功能 (20)2.1 日常例行巡检 (20)2.2 表计自动抄录 (21)2.3 红外测温 (22)2.4 恶劣天气特巡 (22)2.5 设备精确测温 (23)2.6 远方确认异常 (23)2.7 安防联动告警 (23)2.8 远方状态识别 (23)2.9 缺陷定点跟踪 (24)2.10 协助应急处理 (24)2.11 数据自动分析 (25)2.12 集中使用模拟 (25)3.机器人使用说明 (26)3.1杭州国自机器人使用说明 (26)3.2深圳郎驰机器人使用说明 (43)3.3亿嘉和机器人操作说明 (78)3.4山东鲁能机器人操作说明 (98)4．机器人注意事项及常见问题处理 (113)4.1杭州国自机器人注意事项 (113)4.2深圳郎驰机器人注意事项 (115)4.3江苏亿嘉和机器人注意事项 (118)4.4山东鲁能机器人注意事项 (121)变电站智能巡检机器人使用手册1.系统简介变电站智能机器人巡检系统，是国家电网公司机器人重点实验室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。

智能轨道型电力巡检机器人系统设计方案设计目标：1.实现智能巡检：机器人能够自主巡检轨道，检测电力设备的运行状态和故障。

2.实时数据采集：机器人能够实时采集电力设备的各项参数，并将数据上传至后台服务器。

3.预警和故障诊断：机器人能够根据采集的数据对设备状态进行分析，发现异常情况并给出预警或故障诊断。

4.远程操控和管理：用户能够通过手机或电脑端监控机器人的巡检情况，并进行远程操控和管理。

硬件设计：1.机器人底盘：采用轨道型底盘设计，通过轨道导向系统在轨道上行走。

2.传感器系统：装配多种传感器，包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器等，用于采集电力设备的各项参数。

3.摄像头：配备高清摄像头，用于拍摄设备照片和视频，并进行图像识别。

4.通信模块：装配无线通信模块，通过4G、WiFi等无线网络与后台服务器进行数据传输和远程操控。

5.电源系统：采用可充电锂电池作为主要电源，实现长时间巡检。

软件设计：1.路径规划算法：根据巡检任务和轨道地形，设计路径规划算法，确保机器人能够按照预定路径进行巡检。

2.数据采集与分析：编写数据采集程序，实时读取传感器数据，并将数据上传至后台服务器。

在服务器端进行数据分析，利用机器学习算法对设备状态进行分析和判断。

3. 预警和故障诊断：根据设备状态分析结果，通过App和Web页面向用户发送预警信息，并给出故障诊断建议。

4. 远程操控：通过App和Web页面，用户能够实时监控机器人的巡检情况，并进行远程操控，如改变巡检路径、启停机器人等。

5.后台服务器：搭建后台服务器，存储和管理巡检数据，实现用户权限管理和设备管理等功能。

系统工作流程：1. 用户在App或Web页面下发巡检任务，并设置巡检路径和频率。

2.机器人根据巡检任务和路径规划算法，按照预定路径巡检电力设备。

3.机器人通过传感器采集电力设备的各项参数，并将数据上传至后台服务器。

4.后台服务器对采集的数据进行分析和处理，发现异常情况并给出预警或故障诊断建议。

www�ele169�com | 11电子科技0 引言中国2018年全国全口径发电量69940亿千瓦时，稳居世界第一，与之相对的是数量庞大的变电站。

对变电站进行定期的巡检[1]，是变电站正常工作的必要条件。

当前人工巡检仍然为变电站定期巡检的最主要方式，人工巡检普遍存在误差、精度、时效性问题。

因此，进行变电站巡检机器人具有实际的研究价值。

1 变电站巡检机器人的任务分析和整体设计■1.1 变电站巡检机器人的任务分析通过研究相关的巡检标准、变电站实际工作环境调研、参考其他巡检机器人产品，分析出变电站巡检主要任务有：读取变电站仪表读数；电力变压器油箱焊缝、高压套管升高座、低压侧套管渗漏、防爆管等外观是否有渗漏；运行中的电力变压器的油温、油位是否发生变化；电力变压器运行时是否出现线圈匝间、层间短路；套管或变压器内部是否有放电现象；变压器内部是否被击穿；变压器压力释放阀、套管和器身等是否发生的异常；电力变压器冷却系统的风扇运行正常，出风口和散热器无异物附着和严重积污[2]。

■1.2 变电站巡检机器人的整体设计为了实现上述功能,变电站巡检机器人系统整体设计应包括巡检机器人和监控后台两大部分，巡检机器人与监控后台通过网络通信，如图1所示。

根据巡检机器人的任务分析，巡检机器人应能接受监控后台下达巡检任务；可实时发送的视频数据；监控后台能记录机器人的运行数据、巡检数据，根据需要生成报表；发现异常情况及时报警。

2 巡检机器人控制系统硬件设计■2.1 巡检机器人控制系统硬件方案设计本文设计的巡检机器人硬件如图2所示。

包括工控机、STM32模块、伺服驱动板、伺服电机、热成像设备传感器、高清图像传感器、声音传感器、姿态传感器、脉冲编码器等。

工控机完成定位、导航、路径规划、任务逻辑等一系列功能。

嵌模块控制采集多个传感器数据，进行数据测量、分析、数据融合等。

图2 巡检机器人硬件组成框图 ■2.2 控制系统关键硬件电路设计2.2.1 STM32 主控制器电路STM32模块选用了STM32F107VCT6可以满足本设计需求，主控制器的外围电路设计较为简洁，主要在于资源分配及引出，其中针对应用的资源分配如图3所示。

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。

智能轨道型电力巡检机器人系统设计方案1、项目背景1.1传统的人工巡检难以适应发展要求目前电力公司对于所管辖的配电房、开关室，例行巡检每月1次，红外测温巡测每月1次，全部依赖于人工巡视作业。

在高负荷期间和有特殊保供电要求时，须增加巡检频次。

随着近年来电网飞速发展，生产人员不足和巡检工作量增加之间的矛盾日益突出，而运维一体化等工作在扩展业务范围的同时也给变电运维工作提出了更高的要求，在这样的形势下，传统的“人工巡检、手动记录”的巡检作业方式难以适应电力系统精益化、集约化的发展要求。

1.2 电力巡检机器人的研究意义重大电力安全巡检工作对保障电力安全生产至关重要。

除人工巡检以外，目前变电站/配电房内通常采用数量有限的固定传感器及固定监控摄像头进行监测，很难全面的、准确的、实时的检测并获得设备的运行状态。

变电站/配电房需检测变压器与高低压开关的运行状态及仪表面板读数，检测信息多。

通过智能轨道巡检机器人的应用，对减少工作量、提高操作维护效率和设备异常应急处理速度有明显的效果，主要体现在以下二个方面：一是大大降低操作维护人员工作台的强度。

二是缩短应急响应时间。

使用机器人检测系统后，可为操作维护人员提供远程视频，缩短处理时间。

智能轨道巡检机器人可在设备运转期间对设备进行多方位、多功能监测并做出及时预警，对保障电力设备正常运转，提高设备巡检效率与质量、减少巡检人员数量具有重要意义。

2、电力轨道式智能巡检机器人系统设计2.1项目目标本项目实现开关柜红外测温、局放检测、柜面及保护装置信号状态指示等的自动识别，继保室保护屏柜压板状态、空开位置、装置信号灯指示以及数显仪表的自动识别读数。

并且采用无缝滑环型导轨取电，实现24小时不间断巡视，也可自定义周期和设备进行特殊巡视。

智能轨道巡检机器人可沿轨道精确定位检测点，通过搭载的传感器采集设备参数、环境信息，实现视频监控、仪表的智能读表以及信息传输等功能，代替人工巡检方式，提高巡检效率和安全性，达到“自动化减人”的目的。

电力行业智能电网智能巡检方案第一章智能电网智能巡检概述 (3)1.1 项目背景 (3)1.2 项目目标 (3)第二章智能电网智能巡检技术原理 (4)2.1 巡检基本组成 (4)2.2 巡检工作原理 (4)2.3 关键技术分析 (5)第三章视觉系统 (5)3.1 视觉系统设计 (5)3.2 图像处理与识别 (5)3.3 视觉导航与定位 (6)第四章导航与路径规划 (6)4.1 导航系统设计 (6)4.1.1 导航系统构成 (6)4.1.2 导航原理 (6)4.1.3 导航系统优化 (7)4.2 路径规划算法 (7)4.2.1 路径规划算法概述 (7)4.2.2 常用路径规划算法 (7)4.2.3 改进路径规划算法 (7)4.3 运动控制 (7)4.3.1 运动控制原理 (7)4.3.2 运动控制策略 (7)4.3.3 运动控制优化 (8)第五章感知与避障 (8)5.1 感知系统设计 (8)5.1.1 概述 (8)5.1.2 系统架构 (8)5.1.3 传感器选型与应用 (8)5.2 避障算法与应用 (8)5.2.1 概述 (8)5.2.2 算法原理 (8)5.2.3 算法应用 (9)5.3 安全防护措施 (9)第六章数据采集与传输 (9)6.1 数据采集方式 (9)6.1.1 视觉数据采集 (9)6.1.2 红外数据采集 (9)6.1.3 声音数据采集 (10)6.1.4 振动数据采集 (10)6.2 数据传输技术 (10)6.2.2 有线传输技术 (10)6.2.3 自组网传输技术 (10)6.3 数据处理与分析 (10)6.3.1 数据预处理 (10)6.3.2 数据挖掘与分析 (10)6.3.3 模型训练与优化 (11)6.3.4 实时监控与预警 (11)第七章自主充电与维护 (11)7.1 自主充电技术 (11)7.1.1 技术原理 (11)7.1.2 充电方式 (11)7.1.3 充电策略 (11)7.2 维护策略与实施 (11)7.2.1 维护策略 (11)7.2.2 维护实施 (12)7.3 故障诊断与处理 (12)7.3.1 故障诊断 (12)7.3.2 故障处理 (12)第八章智能决策与优化 (12)8.1 智能决策系统 (12)8.1.1 系统概述 (12)8.1.2 系统架构 (13)8.1.3 关键技术 (13)8.2 巡检任务调度 (13)8.2.1 任务调度策略 (13)8.2.2 调度算法 (13)8.3 优化算法应用 (14)8.3.1 路径优化 (14)8.3.2 巡检策略优化 (14)8.3.3 故障诊断优化 (14)第九章智能电网智能巡检系统集成 (14)9.1 系统架构设计 (14)9.1.1 总体架构 (14)9.1.2 模块详细设计 (15)9.2 系统集成与调试 (15)9.2.1 硬件集成 (15)9.2.2 软件集成 (15)9.2.3 系统调试 (15)9.3 系统功能评估 (16)9.3.1 功能指标 (16)9.3.2 评估方法 (16)9.3.3 评估结果 (16)第十章项目实施与推广 (16)10.1.1 项目目标 (16)10.1.2 实施步骤 (16)10.1.3 资源配置 (17)10.2 推广策略与建议 (17)10.2.1 推广渠道 (17)10.2.2 推广策略 (17)10.3 项目风险分析及应对措施 (17)10.3.1 技术风险 (17)10.3.2 运营风险 (17)10.3.3 市场风险 (18)第一章智能电网智能巡检概述1.1 项目背景我国经济的快速发展，电力系统规模不断扩大，对电网的稳定运行和安全性提出了更高要求。

光伏变电站智能巡检机器人功能设计与实现摘要：解决了新能源场馆检测过程中人力资源不足的问题，设立并应用了太阳能发电站电力巡检机器人，将智能检测机器人的新技术与新能源场馆相结合，包括机器人功能的设计、整体的巡检框架、无线网络组网和全面监控、控制系统布局和其他功能。

智能巡逻机器人可以在操作员的管理平台上执行指令操作或提前布置任务。

变电站现场工作人员可以利用机器人后台管理系统接收到的实时图像、数据和其他信息，实现变电站设备的无人现场检查。

关键词：智能巡检；机器人；设计；运行引言：在数据时代，变电站的智能化建设变得越来越紧迫和重要。

开始实行传统的人工检测变电站设备被取代成智能检测机器人的方法。

想要全方位实现变电站智能检测，就必须做好变电站智能检测机器人的全局路径设立。

智能巡检机器人的引入不仅将传统的巡检方法直接作用于电力系统而且提高了电力体系的整体智能化水平。

它还可以有效地解决所面临的新挑战。

全局路径规划前提便是智能检测机器人正确完成检测任务。

所以，研究变电站智能巡检机器人具有非常重要意义。

一、1光伏变电站智能巡检机器人的实践作用（一）智能巡检机器人从变电站采集实时数据，通过无线传输技术发送到后台管理中心，生成报警和自动巡检报告，有效提高了变电站高效电气设备的安全运行。

在要紧或特殊情况下，智能巡检机器人作为一个可移动监控系统，它可以有效地取代人工巡检，及时排查故障原因，确保人身安全。

改善生产效率作战技术的应用需要突破其中许多故障无法用人类肉眼识别。

特别是，如果不能及时发现潜在的故障，将影响电力系统的正常运行和人身安全。

（二）1光伏变电站智能检测机器人作为科学技术发展的产物，1光伏智能巡检机器人的应用可以用于变电站设施的智能监控，提高变电站的运作效率。

如果变电站内的设施发生故障，智能巡检机器人会迅速将故障指令反应给监控系统，需及时变电站内的装备故障。

减少事故发生。

（三）降低成本。

尽管机器人的价格和维护成本很高，但一个安全巡逻机器人可以取代多人。

变电站/配电房挂轨巡检机器人技术方案20XX年XX月目录一、项目简介 (3)二、系统设计方案 (4)2.1系统框架设计 (4)2.2机器人配置设计 (4)2.3轨道配置方案设计 (5)2.4充电配置方案设计 (6)2.5网络配置方案设计 (7)2.6机器人系统软件平台 (8)2.7材料清单 (9)三、机器人简介 (11)3.1巡检机器人介绍 (11)3.2.1巡检机器人技术参数 (11)3.2.2充电系统参数 (14)3.2.3通讯设备参数 (15)3.2.4轨道参数 (15)3.3功能介绍 (16)3.3.1多种巡检模式 (16)3.3.2配电房内设备测温功能 (16)3.3.3配电房内异物识别 (16)3.3.4遥控实时监控功能 (16)3.3.5环境数据采集、监测功能 (17)3.3.6配电房配套自动化设备对接 (17)3.3.7人员入侵检测功能 (17)3.3.8双向语音对讲功能 (17)3.3.9自检及自身安全防护 (17)3.3.10自主充电 (18)3.3.11固定摄像机信号接入功能 (18)3.5拓展性 (18)3.5.1固定摄像机信号接入功能 (18)3.5.2配电房配套自动化设备对接 (18)3.5.3传感器灵活增加 (18)四机器人运维方案 (19)4.1 机器人硬件设备检查 (19)4.1.1 外观检查 (19)4.1.2机械部件检查 (19)4.1.3电池检查维护 (19)4.2软件平台维护 (19)4.2.1设备通信 (19)4.2.2网络通信检查 (19)4.3充电系统检查 (20)4.4通信箱检查 (20)4.4.1无线AP检查 (20)4.4.1交换机检查 (20)4.5备件更换 (20)4.5.1行走轮、导向轮更换 (20)4.5.2电池更换 (20)4.6 常见问题与异常恢复 (20)4.6.1机器人启动异常 (20)4.8.2故障检测办法 (21)五效益分析 (23)5.1经济效益分析 (23)5.2社会效益分析 (23)一、项目简介XXX配电房挂轨式智能巡检机器人项目，计划在XXXX配电房采用智能巡检机器人，通过机器人自身搭载的高清摄像机、红外热像仪等传感设备，实现对配电房内图像识别、电缆温度以及设备温度检测等作业内容，确保了现场设备的安全、可靠运行。

智能巡线机器人设计
摘要
本文对智能巡线机器人的设计及其原理进行了详细的介绍。

首先，介绍了智能巡线机器人的改进的设计，包括机器人本身的结构、移动原理、传感器系统和控制系统等，然后简要介绍机器人运动的原理，并使用ATmega328 微控制器对机器人的控制算法进行介绍，最后，对机器人的特点、性能、运行效果以及可能的应用进行了简要的介绍，给出了机器人的实验结果，从而证明了机器人能够高效地完成巡线任务。

关键词：智能巡线机器人，结构，传感器，微控制器，原理
1.绪论
近年来，随着人工智能技术的快速发展，机器人及其相关技术也取得了长足的发展。

机器人可以被应用于多个领域，其中智能巡线机器人是比较流行的一个机器人应用。

智能巡线机器人可以自动完成沿着预设线路运动的任务，在建筑、物流、医院等多个领域有着广泛的应用。

为了提高智能巡线机器人的性能，本文将针对智能巡线机器人进行改进的设计，并使用ATmega328微控制器来完成机器人的控制算法。

对机器人的结构、传感器系统和控制系统等做了详细的介绍，并简要介绍了机器人的控制原理。

变电站巡检机器人施工方案（模板）
近年来，随着科技的不断发展和革新，机器人技术的不断推进，机器人的应用范围也越来越广泛，变电站巡检机器人的出现，大大提高了电力公司的工作效率，降低了工作风险，让变电站管理更加智能化和现代化。

那么，变电站巡检机器人施工方案应该怎样来制定呢？下面我们就一步步来阐述。

一、视察现场：详细考察变电站内环境、大小、电力设备类型、电器布局和电力源供应等核心问题，了解巡检机器人的运行线路、运行困难点，水平、倾斜角度等问题，并为了安全考虑，对现场环境是否安全杠杆、是否会对巡检机器人造成威胁进行评估。

二、制定机器人巡检路线：在视察现场之后，我们可以更加清晰地了解到整个变电站的基本情况，考虑机器人的行进路线，并根据变电站的不同部位和设备的不同情况评估设立传感器数量，防止机器人无法检测到隐蔽或误差的问题。

三、编写程序规划：制定机器人巡检路线之后，我们需要根据设立路径和传感器来编写程序。

这样才能使机器人在巡检的过程中准确无误地完成巡检任务，同时根据不同的设备进行不同的巡检。

四、确定机器人的部件：另外，我们还要评估机器人的基本构造，并将需要加装的拍照、采集数据的设备，在机器人上进行安装、配置。

五、测试和调试：为了保证机器人巡检的正常运行，我们需要验证机器人巡检的效果如何，解决程序逻辑和机器人源码等问题。

总之，以上步骤都是非常必要的，也是设计变电站巡检机器人施工方
案的前提。

因此，我们所制定的巡检机器人管理方案不仅要符合施工
规范要求，而且还要满足变电站巡检的各项需求，为电力公司的工作
提供切实可行、安全可靠、能够提高工作效率和节约成本的解决方案，为变电站的巡检工作提供更好的保障，同时将贡献智能化、现代化的
变电站建设。

智能变电站巡检机器人研制应用摘要：对变电站电气设备进行定期巡视是一项重要工作。

目前国内大多数变电站采用人工方式对设备进行巡视,但受到巡视人员对设备的熟悉程度、业务水平、工作经验、态度、责任心和精神状态等诸多因素的制约。

因此很有必要研究在一定程度上代替工作人员的巡检机器人。

通过对变电站巡检机器人的体系结构和应用技术进行研究,给出了实现变电站巡检机器人的实现方案。

关键词：变电站；巡检机器人；智能电网；应用技术；随着机器人技术的快速发展,智能变电站巡检机器人的应用越来越广泛。

如何确保机器人在替代人工巡检时的重复定位精度与准确性,已成为国内外专家学者研究的热点问题。

由于变电站环境的特殊性,机器人在替代人工巡检时,不仅需要利用红外热成像仪对设备温度进行采集,还需要利用可见光摄像头对仪表、干燥剂等设备状态进行识别,并且,机器人完成巡检任务后需要返回充电房。

１变电站设备巡检机器人系统变电站设备巡检机器人基于自主导航、精确定位、自动充电的室外全天候移动平台，集成可见光、红外、声音等传感器；基于磁轨迹和路面特殊布置的无线射频识别（ＲＦＩＤ）标签，实现巡检机器人的最优路径规划和双向行走，将被检测设备的视频、声音和红外测温数据通过无线网络传输到监控室；巡检后台系统通过设备图像处理和模式识别等技术。

１．１系统组成设备巡检机器人系统设计为网络分布式架构，如图１所示。

系统分为３层：基站层、通信层和终端层。

基站层由监控后台组成，是整个巡检系统的数据接收、处理与展示中心，由数据库（模型库、历史库、实时库）、模型配置、设备接口（机器人通信接口、红外热像仪接口、远程控制接口等）、数据处理（实时数据处理、事项报警服务、日志服务等）、视图展示（视频视图、电子地图、事项查看等）等模块组成。

基站层通过图像处理和模式识别等技术，实现设备缺陷的自动识别和报警人需要将采集的数据实时上传到后台监控中心,方便用户查询。

图１变电站巡检机器人系统结构图通信层由网络交换机、无线网桥基站（固定在主控楼楼顶）及无线网桥移动站（安装在移动机器人上）等设备组成，采用wifi 802 11n无线网络传输协议，为站控层与终端层间的网络通信提供透明的传输通道。

目录目录1第一章概述 (4)1.1系统概述 (4)1.2术语及定义 (4)1.3软件运行环境 (5)1.4参考资料 (5)第二章集控模块介绍 (6)2.1登录 (6)2.2系统主界面 (8)2.3变电站管理 (12)2.4实时数据 (13)2.4.1变电站概览 (13)2.4.2机器人实时状态 (13)2.4.3视频概览 (15)2.4.4变电设备报警分析 (18)2.5投屏界面 (20)2.5.1变电站概览-投屏 (20)2.5.2机器人实时状态-投屏 (21)2.5.3变电设备报警分析-投屏 (21)2.6机器人运行统计 (22)2.6.1巡检任务统计 (22)2.6.2机器人运行统计 (23)2.6.3机器人报警数据 (25)2.7巡检数据对比分析 (27)2.7.1巡检结果对比分析 (27)2.7.2设备报警对比分析 (31)2.7.3变电站巡检统计 (34)2.7.4选择设备 (35)2.8.1例行维护计划定制 (36)2.8.2例行维护记录编制查询 (40)2.8.3专业检修维护记录编制查询 (44)2.9系统配置 (50)2.9.1用户管理 (50)2.9.2角色管理 (54)2.9.3菜单管理 (57)2.9.4组织结构 (60)2.9.5日志管理 (62)2.9.6页面配置 (62)第三章标准化模块介绍 (64)3.1机器人管理 (64)3.1.1机器人管理 (64)3.2任务管理 (67)3.2.1全面巡检 (67)3.2.2例行巡检 (68)3.2.3专项巡检 (70)3.2.4特殊巡检 (72)3.2.5自定义任务 (75)3.2.6任务展示 (77)3.3实时监控 (106)3.3.1巡检监控 (106)3.3.2机器人遥控 (110)3.4巡检结果确认 (112)3.4.1设备告警查询确认 (112)3.4.2主接线展示 (114)3.4.3间隔展示 (114)3.4.4巡检结果浏览 (117)3.4.5巡检报告生成 (118)3.5巡检结果分析 (119)3.5.1对比分析 (119)3.6机器人系统调试维护 (125)3.6.1机器人设置 (125)3.6.2机器人信息查询 (126)第四章系统说明 (130)第一章概述1.1系统概述集控系统功能包括集控特色功能和国网标准化后台功能两部分，现将上述两大块功能分别在集控Web服务端和标准化Web服务端实现。

变电站巡检机器人技术规范书（通用部分）版本号：2017版V1.0编号：中国南方电网有限责任公司2017年12月本技术规范书对应的专用部分目录目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4系统组成 (2)5技术要求 (2)6试验要求 (7)7检验规则 (18)8标志、包装、运输和贮存 (20)1 范围本规范书规定了变电站巡检机器人的术语和定义、机器人巡检系统的组成、技术要求、试验要求、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。

本规范书适用于变电站（换流站）户外机器人巡检装置及系统。

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。

GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T 2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB 4208 外壳防护等级（IP代码）GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.8 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范QC/T743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1变电站机器人巡检系统robot inspection system in substations由变电站巡检机器人、本地监控系统、远程集控系统、机器人室等部分组成，能够通过遥控或自动控制模式进行变电站巡检作业或远程视频巡视和指导的变电站巡检系统。