基于视觉导航的变电站智能巡检机器人的研究

张路 陈云宾 王一帆

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科技进步给如今生活中的各方各面都带来了新的变化，在电力行业，变电站智能巡检机器人的运用越来越广泛。机器人技术的应用，极大地改善了目前变电站在巡检维护方面的弊端。合理运用机器人技术能够节约人工成本，减轻维护人员的日常工作任务。巡检机器人主要是执行巡检任务，而智能巡检机器人的巡查工作顺利完成，提高工作效率，离不开视觉导航技术的开发和应用，因此，保证视觉导航技术的稳定性十分必要。

1 视觉导航机器人在变电站中的具体应用

1.1 定位导航作用

智能巡检机器人在工作时主要依靠事先规划好的路线行进，在一些预先设置的地方开展设备巡检工作，智能巡检机器人在导航过程中如果遇到障碍物，则会自动停止前进，同时向外发出信息，引起附近工作人员的注意。工作人员将巡检机器人周边的障碍物清理后，智能巡检机器人会恢复之前的工作，继续接下来的巡查任务[1]。智能巡检机器人能够成功探测附近障碍物，主要是运用了超声传感器。另外，智能巡检机器人的一个优势是能够通过视觉导航系统自行充电，不用人工操作，智能巡检机器人能够定位到充电插座，并且打开充电设备，在充电完成后自动关闭充电房门。

1.2 自动识别检测与自主巡检作用

智能巡检机器人运用了多种先进设备，比如红外热成像仪，拾音器等，能够及时将采集的内容传到后台，达到监控的目的。后台工作人员可以随时将智能机器人所拍摄的内容调出研究。由于智能巡检机器人拥有高清摄像机，因此能够拍摄出清晰的图案，并且支持遥控拍摄功能。同时，工作人员也可以提前设定好自动拍摄的地点，智能机器人就会在固定时间到达所设定的地点进行拍摄工作。智能机器人能够自动识别并记录变电设备的仪表读数，同时判断是否有危险因素。如果发现存在安全隐患，智能巡检机器人会及时自动报警。在数据识别方面，智能巡检机器人拥有极高的精度，通常会将误差控制在5%以下。智能巡检机器人能够利用拾音器装备对声音进行采集，将变电站发出的噪声发送给后台，后台工作人员通过对噪声的研究能够了解到相关设备的工作状态，确保每个部件的运行正常。自主智能巡检机器人拥有自主巡检功能，相关操作比较简单，主要是提前将机器人所要巡检的路线设定完毕[2]。另外，智能巡检机器人也支持遥控巡检，也就是相关工作人员手动控制机器人完成巡检工作。

2 变电站巡检智能机器人的运用

过去的变电站巡检工作一般是由相关工作人员来完成，由于工作人员需要精准详尽地检查变电站设备，这样的巡检方式一方面加大了工作人员的工作量，另一方面也容易产生一些检测过程中的问题，比如无法及时确定变电设备所出现的具体故障所在。随着科学技术不断发展，在电力行业开始广泛运用电脑技术，而智能巡检机器人具有人工无法企及的优势。智能巡检机器人能够避免环境因素的影响，同时巡检机器人的应用能够减少相关工作人员的值班量。在设置好巡检路线之后，智能巡检机器人能够自动完成任务，确保变电设备运行正常。与其他机器人不同的是，变电站智能巡检机器人更有针对性，专门应用于电力领域，在实际运行过程中主要是完成对设备的日常检测与维护[3]。变电站由于相关变电设备的工作量大，部分位置出现了老化的现象，人工进行巡检有可能发生危险。而智能巡检机器人的有效运用能够避免一些安全事故，节省人力成本，同时让工作效率得到进一步提升。

3 智能巡检机器人的主要功能

智能巡检机器人主要发挥与检测相关的功能，搜寻设备漏洞，主要查找接头的红外测温等。另外，利用可见光摄像仪能够观察设备的外表是否有漏油或生锈等问题发生，同时记录相关数据。智能巡检机器人还能够对发现的设备问题进行剖析，并及时自动报警，引起工作人员的注意[4]。相关操作人员可以在后台远程控制智能巡检机器人，对于校正开关位置等工作，智能机器人可以自行完成，不用人工操作。另外，在极端天气情况下，智能机器人可能会停止相关巡检功能，这时工作人员可以手动操作智能巡检机器人，将没有完成的工作进行下去。

4 结语

变电站的巡检工作十分重要，智能巡检机器人的主要工作是检查电力故障，以往的巡检工作主要是依靠人力来完成，然而由于需要检查的设备过多，需要注意的事项繁杂，并且往往会出现重复的机械动作，因此容易引起相关工作人员身心疲惫。然而变电站的巡查工作不能有片刻马虎，所以合理利用智能巡检机器人十分必要，有利于改变现状，减少巡检工作人员的工作量，并且相对于人工检测，智能机器人的巡检能力更加具有优势。