变电站设备巡检机器人系统项目方案

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1、重庆市电力公司超高压局变电站设备巡检机器人系统项目方案变电站设备巡检机器人系统项目小组2010.91111概述1.1项目背景传统的变电站巡检工作主要由工作人员来完成，但对于无人值守或少人值守的变电站，巡检工作是一件非常困难的工作，尤其对偏远地区的变电站，需要耗费大量的人力和时间；其次，由于变电站多为高压、高辐射设备，人工巡检具有很大的危险性；同时对于无人值守或少人值守的变电站，当变电站故障时的应急指挥调度难度也非常大。因此运用机器人在一定程度上代替人工对变电站实行自动巡检成为变电站巡检的发展趋势。为了更好的实现偏远地区和无人值守变电站的安全、可靠地巡检，重庆市电力公司超高

2、压局建设巡检机器人应用系统，通过无线网络对机器人实现遥控巡检。系统通过定位系统对机器人准确导航、定位，采集电气设备的工作状态，即时向控制中心返回设备状态和机器人本体工作状态。中心通过无线网络对机器人实施监控，对返回的数据进行处理，即时发现电气设备的外观异常和内部热缺陷等故障，从而达到可靠的巡检。1.2应用效果通过开发、安装变电站设备巡检机器人系统，可达到以下预期成果：1.机器人本体能够沿着指定的巡检线路进行巡游；1111.机器人在巡游过程中对待检设备定位；2.通过摄像仪和红外热像仪对变电站电气设备的运行状态进行监测；3.采集机器人本体的状态参数，并将这些参数传送至控制中心

3、；4.对机器人本体的硬件进行检测，一旦出现故障，系统给出报警提示并采取相应措施，确保机器人在工作过程中的可靠性和安全性；5.控制中心能够通过上传的视频和红外图像对电气设备进行监控；6.控制中心通过电子地图来展现机器人巡检的工作过程；7.工作人员能够对机器人本体的运动实现远程控制；8.工作人员能够对视频和红外设备实现远程控制；9.工作人员能够对机器人本体的工作状态进行监控；10.机器人本体和控制中心之间能够通过网络进行通信。1设计方案1.1建设思路通过重庆创格科技有限责任公司和重庆大学专家一起研讨，制定出一套切实可行的方案。在该方案的基础上定制或研发相应的设备，经过组装、调

4、试研制出机器人本体部分。再根据项目的需求制定出配套软件的设计方案，然后通过编码完成项目的软件部分。最后到现场进行联合调试，对出现的问题进行改进，最终将成果交付超高压局。111建设过程中坚持以下原则：²能够完成巡检任务；²不破坏变电站任何装置；²不影响电气设备的正常运行；²机器人在工作中保证可靠性；²在一定程度上减轻工作人员的巡检工作量。1111.1整体架构系统由三个部分组成：变电站控制中心软件、无线网络和现场巡检机器人。控制中心软件运行在变电站控制室的计算机上，主要功能是对巡检现场的情况进行监控。该软件包括以下几个主要功能：1、电子地图的展现。控制中心软件根据变电站平面图

5、绘制出电子地图，对巡检机器人的工作过程进行展现。1112、视频、红外图像的显示。机器人采集的视频图像信息和红外图相信息经网络传输到控制中心，控制中心软件就会在相应的窗口中显示视频图像和红外图像。工作人员可以通过这两个窗口监视现场的工作情况和设备的运行情况。3、机器人状态数据和电力设备状态数据的显示。控制中心软件能够接收机器人回传的本体状态数据和电力设备状态数据并将其在窗口中显示出来。这样工作人员可以及时地了解现场的巡检状况。4、远程遥操作。控制中心软件允许工作人员通过软件提供的操作面板对机器人本体、摄像仪和红外热像仪实施远程遥操作，不仅可以远程控制机器人行走而且可以控制摄

6、像仪和红外热像仪的云台、焦距等。无线网络负责中心软件和巡检机器人之间的通讯。无线网络要求高带宽、高可靠性和低延迟，能够稳定地传输视频数据和其他数据。在数据传输过程中误码率低。巡检机器人主要承担设备巡检的任务并将采集的设备状态数据和其他数据上传到控制中心。其主要功能包括：1、机器人导航定位。机器人要能够沿着巡检路线巡游，同时还要能够对电力设备的位置进行定位。2、机器人本体故障诊断和自保护。机器人本体软件系统对硬件进行检测，一旦发现故障，系统发出报警信息并采取相应措施进行自我保护。1113、电力设备的监测。机器人通过其所携带的摄像仪和红外热像仪对电力设备进行监测，并将采集的图

7、像数据和红外数据上传至控制中心。1.1拓扑结构机器人本体携带导航设备、监控设备、数据采集设备和网络设备。控制中心软件运行在监控室的服务器上。服务器与机器人之间采用点对点的无线网络连接。在机器人上安装全向天线，确保在任何方向上都能够接收到无线网络信号。服务器通过交换机和无线AP相连，在网络设置上保证机器人和服务器处于同一个局域网网段中，这样机器人和服务器就能够实现相互通信。1111.1系统工作方式系统采用客户端/服务器的工作模式。控制中心软件作为客户端，机器人作为服务器。系统运行时，机器人首先启动，然后启动控制中心的软件系统。在