变电站巡检机器人控制系统设计

变电所作为电力传输的枢纽,为保证其安全可靠的运行,必须对变电站的设备做定期巡检。本文针对变电站环境设计在变电站运行的巡检机器人携带多种传感器,按照设计指令进行设备状态检测、记录仪表数据,提高了变电站自动化水平。     

变电站巡检机器人控制系统设计

本文针对变电站设备巡检工作的实际情况,提出了一种基于嵌入式Linux操作系统的巡检机器人控制系统的软件体系结构;完成了在PC104硬件模块上的机器人控制系统的设计,介绍了本嵌入式系统软件的总体流程;给出了PMAC运动控制卡驱动程序的实现过程.现场运行试验表明,该控制系统可以真正形成全监控方式,可以大大提高变电站设备运行的安全性、可靠性和实时性.     

变电站巡检机器人GPS导航研究

针对变电站巡检机器人磁轨迹导航方式的不足,将高精度差分GPS定位应用于巡检机器人导航,对GPS导航系统组成结构和原理进行了论述,并在变电站现场对巡检机器人GPS导航系统进行了测试,探讨了GPS导航在变电站环境中受干扰的特点与原因.     

变电站巡检机器人组合导航实验

巡检机器人应用于变电站的巡检工作,可提高变电站的智能化程度.导航和控制是机器人自主运行的重要组成部分,利用信息融合技术可在一定程度上弥补单个传感器在精确度和稳定性方面的缺陷,提高系统实用性.设计了系统的硬件平台以及相应的Kalman组合导航滤波算法,并进行了测试,结果表明,通过对GPS和INS进行信息融合,可提高导航的稳定性.     

变电站自动化维护巡检机器人设计

传统方法在进行变电站维护时,存在变电站运维工作量大,人工操作依赖较强等问题.为此,本文设计变电站运行自动化维护巡检机器人.依据VFH(Vector Field Histogram)算法完成机器人避障控制,以无线网络作为通信通道,利用自动化维护模块完成变电站运行自动化.结果表明,本文方法具有较高的准确性,处理效率高,能有...     

机器人在变电站设备巡检中的应用

本文在介绍变电站设备巡检现状的基础上,详细介绍了变电站设备巡检机器人系统的总体结构,并给出了基于(红外)摄像机、高性能定向MIC等传感器的变电站设备的图像巡检、仪表识别、温度检测以及移动物体侦测等功能模块的实现方法.该系统可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务,自动进行变电站内的全局路径规划,自主完成变电站设备的巡检工作,通过携带的可见光摄像机、远程红外热成像摄像机、高性能定向MIC等传感器,完成变电站设备的图像巡检、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测以及移动物体侦测等,并记录相关信息,提供异常报警.     

无人值守变电站巡检机器人导航系统研究

无人值守变电站设备巡检机器人导航定位系统是实现设备巡检工作的关键技术之一,为此设计了一种由光纤陀螺、里程仪、加速度计、差分GPS和导航计算机构成的硬件系统,并基于差分GPS定位、航位推算（DR）导航原理设计了该组合导航系统软件,系统的特点是采用了初始自寻北、切换式组合导航方式,该方法简单易行、实用性较强。实验表明,该系统能为变电站设备巡检机器人提供连续、实时、较高精度的导航定位。     

变电站智能巡检机器人激光导航系统研究

针对现有变电站智能巡检机器人导航定位方式的不足,将激光定位技术应用于巡检机器人导航,设计了巡检机器人激光导航原型系统,并在室外环境下对其进行了实验测试,实验结果表明,巡检机器人运行平稳,具有较高的导航控制精度.另外,文中详细论述了巡检机器人激光导航系统实现过程中所涉及的激光定位及导航控制原理,并给出了导航系统的硬件组成结构和软件执行流程.     

基于激光传感器的变电站巡检机器人导航

针对变电站环境复杂,人工巡检强度大,效率低的问题,研究了基于激光雷达的巡检机器人系统。采用激光即时定位与地图构建(SLAM)算法建立环境地图,应用自适应蒙特卡洛定位(AMCL)算法结合激光以及里程计的数据进行实时定位。针对变电站环境,在地图中标定巡检坐标以及路径中的关键点,设计了全局路径规划以及点对点的导航算法。实验结果表明:巡检机器人能在室内外有效工作,室内外测试条件下的x和y方向的平均绝对误差均小于2 cm,角度的平均绝对误差均小于2°。     

基于STM32的变电站巡检机器人设计

智能电网的发展对变电站智能化水平要求越来越高,变电站传统人工巡检方式存在工作量大、缺乏系统分析和实时故障分析等缺点.针对传统巡检方式的不足,本文设计了基于STM32芯片的变电站智能巡检机器人,详细阐述了硬件结构和软件算法设计方案,然后对样机通讯系统、控制系统、智能识别诊断系统进行了测试分析.     

变电站智能巡检机器人监控系统设计与实现

变电站巡检机器人可以帮助巡检人员完成大量的重复性工作,不仅仅节省人力成本,还可以避免由于人员懈怠所可能导致的安全隐患。而一套完整的巡检机器人监控与操作系统是变电站巡检机器人能否正常工作的关键。正是介绍如何系统地设计与实现变电站巡检机器人操控系统。包括协助巡检工作人员完成巡检任务的人机交互软件,以及为了实现无人巡检所采用的仪表设备图像处理算法。着重介绍了监控软件的设计,通过运用设计模式的方法,模块化、层次化的实现各个控制功能,处理室外无人作业的巡检机器人可能遇到的各种突发异常,让整个巡检系统可以安全平稳的运行。     

基于卷积神经网络的变电站巡检机器人图像识别

随着科学技术的发展,人工智能在工作生活中应用的范畴也越来越广泛。在我们所熟知的变电站中,已经逐步出现了智能巡检机器人来代替人工巡视。那么机器人在巡视过程中又是如何识别表记等相关信息的呢?本文将就这一问题展开讨论。文中首先讨论了卷积神经网络的理论基础,以及一些相关的运算,给出了基于卷积神经网络的变电站巡检机器人图像识别模型。     

变电站巡检机器人导航控制系统设计与实现

随着信息技术的快速发展,作为电网中的重要节点,变电站的自动化程度不断提高。日常巡检工作对于变电站的正常运行起着至关重要的作用,针对人工巡检出现的一些问题,使用机器人代替人工完成巡检工作是经过验证的较好的解决方案之一。导航和控制模块是完成巡检工作的重要组成部分,在设计的过程中需要充分考虑导航和控制模块的组成结构、传感器种类和信息交互方式等,为软件系统的实现提供保障。     

基于激光雷达巡检机器人的变电站三维地图构建

变电站场景相比于一般场景,更为复杂,相似场景多,不易于三维(3D)可视化,基于传统迭代最近点(ICP)算法的点云匹配易出现地图误匹配.为了解决上述问题,设计了基于三维激光雷达的巡检机器人系统,利用三维激光雷达提供的点云信息构建三维地图;同时优化传统点云匹配算法,采用基于特征的点云匹配算法,解决由于相似场景导致误匹配,出...     

面向变电站机器人巡检路径规划中的算法研究

针对目前在变电站中应用广泛的巡检机器人,探讨了其巡检路径的问题,依据离散数学理论中的哈密顿回路方法和路径的常规规划算法,研究了一种变电站的巡检路径为矩形分布时的机器人巡检路径问题.针对不同巡检方式,分别提出:全局巡检方式,采用新提出的哈密顿算法,当巡视起点被设定后,其他被巡视的任何点均可被归类,从而找出其巡检路径的哈密...     

融合视觉的室外变电站智能巡检机器人研究

为提高室外变电站巡检机器人的定位精度和地图构建精度,提出了一种改进的Cartographer算法。为验证改进后的算法,选择在室外变电站环境下进行对单一传感器和多种传感器融合里程计6种方式进行对比试验。结果表明,在室外变电站环境下,对比其他算法,所提算法在地图整体误差降低了82.14%,地图构建精度有所提升,进一步说明了改进后的算法,很大程度上提升了机器人的定位精度和地图构建精度。     

基于Android的变电站巡检机器人辅助配置系统

变电站巡检机器人在投运前需要进行变电站的巡检模型配置,而现有的配置流程存在不足之处,针对这些不足设计并实现了一种基于Android的变电站巡检机器人辅助配置系统。阐述了该辅助配置系统的总体结构,介绍了Android应用程序的实现,论述了辅助配置流程。测试结果表明,该辅助配置系统提高了工程服务人员在现场的配置效率,降低了配置工作的强度,延长了单次配置的时间。     

基于激光定位的变电站智能巡检机器人导航系统设计

导航和定位是变电站智能巡检机器人完全自主运行的关键,针对巡检机器人现有导航定位方式的不足,将激光定位技术应用于巡检机器人导航,设计了巡检机器人激光导航系统,详细介绍了系统的软硬件结构及实现方法,并在室外环境下对导航系统进行了实验测试;实验结果表明,巡检机器人运行平稳,具有较高的导航控制精度;实验中机器人的运行轨迹重合度较好,直线运行时运动轨迹与路径横向垂直偏差在±15mm以内,航向偏差可控制在±1.5°左右。     

变电站巡检机器人预设性能反步自抗扰控制

为提升机器人在变电站巡检过程中在干扰情况下的控制效果,研究变电站巡检机器人预设性能反步自抗扰控制方法。该方法以机器人运动模型为基础,利用扩张状态观测器估计机器人运动状态后,确定巡检机器人的运动控制律;同时,完成预设性能函数和误差转换,获取转换后的无约束误差;在此基础上,将其和确定的控制律相结合,构建机器人速度和方位角的反步自抗扰控制器,完成机器人预设性能反步自抗扰控制。测试结果显示,该方法可精准估计机器人在滑动情况下产生的总扰动量,机器人的速度控制结果均在30 m/s～32 m/s范围内,方向角的控制结果均在15°～40°之间,有效控制机器人的力矩震荡现象,机器人在3个方向上的运动误差控制结果均在（-10 cm,10 cm）范围内,能够精准控制机器人按照预设巡检路径完成变电站巡检。