变电站智能巡检机器人视觉导航方法研究

高压变电站巡检机器人智能技术分析摘要：传统的高压变电站巡视工作效率慢, 消耗的人工成本高, 而且设备容易发生严重的故障, 巡视的效率和质量都不能达到指定的标准。

面对这种情况, 对传统的高压变电巡视进行改革和优化就显得十分的重要, 智能化高压变电巡检机器人由此产生, 它们不仅能够提高变电器运行的工作效率, 而且还能够帮助解决一定的安全问题。

关键词：高压变电；巡检机器人；智能技术1变电站巡检机器人的系统分析变电所在保障我国人民正常用电方面发挥着重要作用，因此保证变电所的安全运行具有重要意义。

传统的人工检测不仅容易出现人为错误，而且无法保证检测的效率。

巡逻机器人的应用可以有效降低人工巡逻的强度，大大提高巡逻效率，更好地满足变电站的发展需要。

在巡逻机器人系统中，移动台主要由移动台和基站组成。

移动站负责巡逻机器人的巡逻路线和巡逻信息的传输。

基站主要对巡逻机器人获取的信息进行分析，并对其进行管理和控制。

2变电站巡检机器人的巡检模型变电站巡线机器人有两种不同的巡线方式：全自动定时巡线和遥控巡线。

全自动定时巡更模式需要相关人员在巡更线上提前设定巡更时间和机器人巡更时间。

通常机器人在充电室处于充电待机状态。

在预定时间后，巡逻机器人将按照预定的巡逻路线进行巡逻工作。

检测机器人处于预定位置后，将对各种设备进行检测，并实时传输设备状态信息。

完成预定的巡逻工作后，返回充电室进行自动充电；远程遥控巡逻模式要求相关人员通过计算机对巡逻机器人进行远程控制，使其偏离预定的巡逻路线。

到达工作人员要检查的设备，进行打捆针。

性别检测工作，通过实时采集信息，掌握设备的实际情况。

遥控完成后，巡更机器人可以返回上一个巡更路线，完成未完成的巡更工作。

这两种巡逻方式各有优势，一般情况下，这种巡逻方式会联合使用。

平时，巡逻机器人会按照预先设定的路线和时间进行巡逻。

一旦有特殊情况，就必须对某些特定设备进行巡逻，而且可以通过很远的地方。

采用巡检方式进行巡检工作。

变电站智能巡检机器人在运维工作中的应用
随着变电站的发展，其在生产运维中起到了非常重要的作用。

为了保障变电站正常运行，需要对其进行定期的检查和维护，但是传统的巡检方式存在人力资源不足、工作效率低、巡检结果可靠性低等问题。

因此，利用智能科技对变电站进行巡检已经成为了趋势和必然选择。

1. 智能巡检机器人的工作原理
智能巡检机器人采用视觉识别技术、传感器技术等多种科技手段，通过机器人自主导航、自主避障、自主巡检的方式，对变电站的各个部位进行检查，获取数据并进行处理。

首先，机器人采用视觉识别技术对变电站的设备进行分析和识别，能够精确快速地定位异常设备和区域。

其次，智能巡检机器人配备各种传感器，如红外线、超声波、振动等传感器，能够对设备的温度、电流、振动等参数进行监测和分析。

最后，机器人通过数据传输，将获取的数据发送至指定的数据中心进行分析和处理。

（1）提高巡检效率和质量
传统的巡检方式需要大量人力资源，而且巡检效率低，容易出现遗漏和误判等问题。

智能巡检机器人采用全自动化巡检方法，能够实现全天候运转，提高了巡检效率和准确度。

（2）优化运维管理
通过采集实时数据和信息，智能巡检机器人能够及时发现异常情况和故障，有利于运维管理的实时监测，为管理者提供有效的运维决策依据。

（3）降低维护成本
智能巡检机器人将传统的人力巡检转化为机器人自主巡检，节约了大量维护成本，同时减少了工作人员的伤害风险。

3. 发展前景与展望
总的来说，智能巡检机器人在变电站运维中的应用，是一种新型的技术手段，能够提高巡检效率和质量，优化运维管理，降低维护成本，具有广泛的应用前景和发展空间。

新型数字智能变电站监控及巡视系统应用研究姚志鹏（国电南瑞南京控制系统有限公司）摘　要：为实现“双碳”目标，保障电网安全可靠运行，适应电网运维管理变革，针对传统变电站的辅助设备监控及巡视系统能力不足、集控站和调度端无法采集辅助设备信息等问题，提出了一种全新的数字智能变电站监控及巡视系统方案，以构建高效的服务体系。

通过数字化远传、智能感知、图像智能分析技术，将设备监测、安全防卫、火灾消防、动环监测、智能巡视及锁控等多种功能集成应用于变电站，全面覆盖监测及巡视前端设备，并通过远传信息上送集控端，实现对变电站的全面监测、感知及巡检。

本文主要介绍新型数字智能化变电站监控与巡视系统的总体架构以及各功能模块设计思路与关键技术，重点对远程终端采集子系统、通信子系统及后台管理平台进行阐述。

数字监控及巡视系统在工程应用期间展现出卓越的表现，具备广泛的推广应用前景。

关键词：新型数字智能变电站；监控及巡视系统；应用研究０　引言相较于当前的信息服务和数据处理，传统的信息处理方式呈现出更为繁琐和复杂的特点，其处理成本也更高，同时信息处理的效率和精度也有所欠缺。

随着互联网技术的快速发展，大数据分析技术得到了广泛的应用，其主要是将海量的数据通过一定的方法进行分类汇总，并根据不同类别数据之间所存在的关系建立数学模型。

此外，本系统还融合了在线监测和智能巡查等先进功能，对前端设备配置和终端设备传输方式进行了全面集成，从而实现了对变电站进行全景动态监测、全面智能感知和全方位实时监控的目标。

１　监测和巡视系统的组成为了满足新型数字化智能变电所对电力系统中主要设备和辅助设备信息化的需求，同时也满足对电力系统消防和安全防护的日益关注，本项目提出了一种数字化智能变电站监测和巡视系统。

该系统融合了一次设备在线监测、二次设备在线监控、火灾消防、安全防护、动环监测、智能锁控和智能巡视等多项技术，可应用于电力系统中。

该系统采用了分布式架构，将整个主站划分为多个区域并设置相应的子站，各区域内分别设有独立的主控室单元和终端采集单元，实现对主站场区的全覆盖。

变电站巡检机器人的研究与制作为了实现变电站巡检全覆盖。

本文设计了两款智能化、可控化、信息共享化的变电站智能巡检机器人，两款机器人可以实现自动遍历变电站、站内隧道、变电站内空气质量检测、变电站内画面拍摄、检测数据上传等功能。

综合变电站巡检机器人能满足“智慧城市”对于变电站内部环境及管线的检测要求。

弥补变电站监控系统只能定点监控的缺陷，实现移动式监控模式。

开发潜力大，具有很高的推广价值。

标签：智慧城市;变电站巡检;自动遍历隧道;移动式监控一、前言变电站采用人工定期巡检并结合变电站监控系统反馈的监控报警信息，进行日常管理及维护，然而，变电站一般具有设备多、距离长及环境恶劣等特点，人工巡检劳动强度大，效率低，且不利于巡检人员的身心健康。

此外，变电站监控系统只能做到定点监控，存在监控盲区。

本项目设计了变电站智能巡检机器人，相对于人工巡检，具有以下优势：第一，可以有效减轻传统的人工巡检的巡检人员负担。

工作人员利用机器人的网络互连功能实现数据的实时上传，通过远程控制机器人就能完成巡检工作，不仅工作量减少，而且远离恶劣环境有益于身心健康。

第二，变电站巡检机器人严格的标准化操作，既能准确、客观地反映系统运行状态，又能消除不可抗力因素导致的运维失误，同时永不疲倦地作业，极大提升了巡检质量和效率。

另外，作为移动式监控模式，还可以弥补综合变电站监控系统只能定点监控的缺陷，进一步提高了综合变电站的监控管理能力。

第三，变电站巡检机器人能取代原有的大量检测设备，同时只需聘用少量技术和管理人才，会减少人力资源成本、复杂的人员协调和沟通成本。

总之，变电站巡检机器人在变电站的应用，是一种新型智能化巡检模式。

二、设计方案我们设计了两款智能化、可控化、信息共享化的机器人，分别是Hound与Elfin，两款机器人根据变电站环境和尺寸可以实现自动遍历变电站、隧道、变电站内空气质量检测、变电站内画面拍摄、检测数据上传等功能。

与Elfin巡检机器人相比，Hound巡检机器人体积较大，但具有较强的稳定性，机器人对地下综合变电站信息的日常收集与汇编，将不同坐标位置的变电站情况整理上传，与Hound相比，Elfin巡检机器人体积小，灵活性较强，适合在地下综合变电站中狭小空间的巡检工作，当地下综合变电站中出现问题时，Elfin巡检机器人能够快速到达故障点巡检，可以实现变电站内空气质量检测、变电站内画面拍摄、彩色图像传输、温湿度和有害气体数据上传等功能。

基于机器视觉的智能巡检机器人设计智能巡检机器人是利用机器视觉技术进行设计的一种自动化设备。

它能够代替人工进行巡检任务，通过搭载各种传感器和相机，实现对特定环境的监测和分析，并进行相应的处理和反馈。

本文将详细介绍基于机器视觉的智能巡检机器人的设计原理、功能特点和应用前景。

一、设计原理基于机器视觉的智能巡检机器人主要依靠计算机视觉技术来实现对环境的感知和理解。

其设计原理包括图像采集、图像处理、目标检测与跟踪、行为识别等几个关键环节。

首先，智能巡检机器人通过搭载高清相机或激光扫描仪等设备，对巡检区域进行图像或点云数据的采集。

采集到的数据经过处理和优化，进行图像降噪、图像增强、图像去畸变等操作，以提高图像的质量和准确度。

其次，机器人利用图像处理算法对采集到的图像进行分析和处理。

这包括特征提取、特征匹配、图像分割等操作，以获得图像中物体的位置、形状、颜色等特征信息。

然后，机器人通过目标检测与跟踪算法对图像中的目标进行实时检测和追踪。

这可以通过机器学习的方法，建立目标类别的模型，并对待检测的目标进行分类和定位。

同时，机器人可以通过跟踪算法，实现对目标在运动过程中的连续跟踪和定位。

最后，机器人通过行为识别算法对检测到的目标进行行为分析和判断。

例如，对工业设备进行故障检测，对人员的活动进行监测等。

同时，机器人还可以通过语音识别和语音合成技术，实现和人员进行交互和沟通。

二、功能特点基于机器视觉的智能巡检机器人具有以下功能特点：1. 自主导航能力：通过搭载导航传感器和地图构建算法，机器人可以在复杂的环境中进行自主导航，找到巡检路径并避开障碍物。

2. 高精度的目标检测与跟踪能力：机器人通过图像处理和机器学习算法，可以对图像中的目标进行高精度的检测和跟踪，识别出潜在的问题和隐患。

3. 快速故障诊断与预警能力：机器人可以对工业设备进行实时监测，通过图像处理和行为识别算法，识别出设备的异常行为或故障，并及时向相关人员发送预警信号。

变电站智能巡检变电站智能巡检1、引言1.1 目的本文档旨在提供关于变电站智能巡检的详细说明，包括的功能、技术规格以及使用方法等。

1.2 范围本文档适用于变电站智能巡检的设计、制造、部署和维护。

2、概述2.1 功能变电站智能巡检具备以下功能：- 根据设定的巡检路线自主导航，无需人工操作。

- 能够实时监测变电站设备的状态并进行诊断。

- 支持图像识别技术，能够识别设备的标识和异常情况。

- 可以进行设备温度和振动检测，及时发现故障。

- 能够实施远程操作，并对设备进行遥控维修。

- 支持与变电站自动化系统的对接，实现数据的信息共享。

2.2 技术规格的技术规格如下：- 外观尺寸：长 x 宽 x 高- 重量：- 最大巡检速度：- 巡检时间：- 巡检距离：- 巡检精度：- 通信方式：- 电源：- 摄像头像素：3、使用方法3.1 准备工作在使用变电站智能巡检之前，需要完成以下准备工作：- 确定巡检路线并进行相应的设定。

- 配置的巡检时间和频率。

- 进行的校准和测试，确保其正常运行。

- 确保的电源充足，以防止巡检中断。

3.2 巡检流程变电站智能巡检的巡检流程如下：1、启动并选择巡检模式。

2、自动导航至设定的巡检路线。

3、使用的图像识别功能，扫描设备的标识并记录相应的数据。

4、检测设备的温度和振动情况，记录异常情况并报警。

5、根据巡检结果，判断是否需要进行维修操作。

6、若需要维修操作，支持远程操作设备并进行维修。

7、巡检完成后，返回巡检起点并停止巡检。

4、附件本文档涉及以下附件：- 附件1：变电站智能巡检用户手册- 附件2：变电站智能巡检技术规格表- 附件3：变电站巡检路线图5、法律名词及注释5.1 法律名词- 变电站：指用于变换电压或电流的设施，用于变电、配电、传输和分配电能。

- 巡检：指定期进行设备的检查和评估，以确保其正常运行和安全。

5.2 注释- 自主导航：指能够通过自身的感知和决策能力，自主地选择路径并进行导航。