專利名稱：變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)變電站運行維護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
長期以來，對變電站巡檢工作多采用人工方式進行，傳統(tǒng)的人工巡檢方式不僅存在勞動強度大、工作效率低、檢測質(zhì)量分散、手段單一等不足之處，而且事后也無法將人工所檢測的數(shù)據(jù)準確、及時地傳送到管理信息系統(tǒng)中以供工作中使用。隨著無人值守模式變電站的推廣，伴隨而來的是變電站巡檢工作量越來越大，巡檢到位率、及時性更加無法得到保證。特別是在高原、戈壁等特殊地理條件或如大風、霧天、 冰雪、冰雹、雷雨等極端天氣發(fā)生后，造成人工無法及時巡檢，并且受條件限制巡檢存在較大安全風險，此時變電站一旦發(fā)生意外事故，決策者因無法及時獲取直觀的現(xiàn)場信息，往往會貽誤最佳處理事故的時機，造成不必要的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡等重大的事故。近年來，隨著科技的發(fā)展，變電站智能機器人的出現(xiàn)，實現(xiàn)自動完成變電站日常設(shè)備巡視、紅外測溫、操作前后設(shè)備狀態(tài)檢查等工作，從而大大提高對變電站設(shè)備巡視的工作效率和質(zhì)量，降低人員勞動強度和工作風險，提升變電站智能化水平，為變電站無人值守提供強大的技術(shù)支撐。變電站智能機器人已經(jīng)成為變電站設(shè)備巡檢的重要輔助手段。國家知識產(chǎn)權(quán)局于2010年4月觀號公布的專利號CN201442^4U，名稱為“變電站智能巡檢機器人”，和國家知識產(chǎn)權(quán)局于2011年6月1號公布的申請?zhí)?01010508300. 2， 名稱為“變電站設(shè)備智能巡檢機器人系統(tǒng)”的專利中都提出了變電站智能機器人方面的技術(shù)方案。經(jīng)過分析，所公布的現(xiàn)有的變電站巡檢機器人技術(shù)方案存在以下技術(shù)問題1、所提到的巡檢機器人沒有全局路徑規(guī)劃功能。對特定設(shè)備進行巡視時，巡檢機器人沒有對路徑進行優(yōu)化，需要走一些不必要的路徑，既浪費了電池能量，又加長了巡檢機器人到位檢測的時間，檢測效率不高。2、所提到的巡檢機器人模式識別功能薄弱。當前的變電站高壓斷路器設(shè)備的狀態(tài)，多靠人工巡視或在線監(jiān)測，人工巡視勞動強度大、工作效率低；巡視/核查不到位，與現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)對接周期長；所提到的巡檢機器人在線監(jiān)測采樣信號較少、數(shù)據(jù)不足；對運動過程缺乏記錄；分析精度不高，診斷結(jié)論缺乏說服力等缺點。3、所提到的巡檢機器人缺乏安全防護系統(tǒng)。巡檢機器人在調(diào)試運行和正常巡檢過程中，特別是通過無線技術(shù)操作時，由于缺乏有效的防護手段，致使巡檢機器人在出現(xiàn)意外情況時，外殼與設(shè)備發(fā)生碰撞而損壞。4、所提到的巡檢機器人無法提前檢測設(shè)備的前期故障。紅外檢測易受環(huán)境中紅外輻射尤其是太陽輻射影響，因此紅外檢測一般不能在白天進行，這樣就造成一些設(shè)備故障不能被及時檢測和發(fā)現(xiàn)；紅外檢測通常檢測設(shè)備的后期故障，無法對設(shè)備的前期故障做出預(yù)警。5、所提到的巡檢機器人無法與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行有效結(jié)合。還存在很大的監(jiān)控盲區(qū)，很難真正滿足視頻巡視、全方位覆蓋的要求。6、所提到的巡檢機器人無法和順控系統(tǒng)配合。現(xiàn)有變電站巡檢機器人，無法實現(xiàn)倒閘操作后設(shè)備狀態(tài)的自動識別，無法與變電站順序控制平臺交互，也無法實現(xiàn)倒閘操作順控過程。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)。它以智能巡檢機器人為核心，整合現(xiàn)有機器人技術(shù)、電力設(shè)備非接觸檢測技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、模式識別、導(dǎo)航定位技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。它具有能夠?qū)崿F(xiàn)變電站機器人全天候、全方位、全自主智能巡檢和監(jiān)控，實現(xiàn)對巡檢監(jiān)控數(shù)據(jù)智能存儲，同時利用模式識別，有效降低工作勞動強度，降低變電站運維成本，提高正常巡檢作業(yè)和管理的智能化和自動化水平，為智能變電站和無人值守變電站提供創(chuàng)新型的技術(shù)檢測手段和全方位的安全保障，更快地推進變電站無人值守的進程的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與至少一個變電站的站級機器人智能巡檢系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接；所述各站級機器人智能巡檢系統(tǒng)包括至少一個基站，基站則與至少一個智能巡檢機器人無線通信；同時在變電站內(nèi)還設(shè)有至少一個機器人充電設(shè)施，在變電站還鋪設(shè)有與智能巡檢機器人相配合的用于行走的機器人導(dǎo)航定位設(shè)施，同時在變電站內(nèi)還設(shè)有環(huán)境信息采集子系統(tǒng)以及安裝在變電站內(nèi)各個需要監(jiān)控設(shè)備處的固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)；環(huán)境信息采集子系統(tǒng)、固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)與基站通信；所述智能巡檢機器人上設(shè)有智能巡檢機器人下位機，它通過網(wǎng)絡(luò)通信單元與基站通信；所述智能巡檢機器人下位機還與檢測單元連接，所述檢測單元包括紅外檢測單元和紫外檢測單元，所述紫外檢測單元包含紫外視頻服務(wù)器和紫外檢測裝置，紫外檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過紫外視頻服務(wù)器接入交換機，并通過無線通信傳送至基站后臺監(jiān)控計算機即上位機；紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器連接，紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器均與智能巡檢機器人下位機連接并受控于下位機。所述監(jiān)控中心包含至少一臺服務(wù)器、至少一臺監(jiān)控主機和相應(yīng)的報警裝置；其中， 所述監(jiān)控主機具有視頻監(jiān)控中心所有的監(jiān)視、控制和管理功能，并利用模式識別對視頻和圖片進行智能分析；所述的服務(wù)器存儲時間信息、照片和視頻文件，供快速檢索；報警裝置為系統(tǒng)軟硬件異常報警裝置或/和檢測報警裝置，其中，監(jiān)測報警裝置選自環(huán)境信息異常報警裝置、消防報警裝置、非法闖入報警裝置、視頻移動報警裝置中的一種或多種。所述監(jiān)控中心與各基站通過電力專用光纜連接。所述的基站包括后臺監(jiān)控計算機即上位機，它通過無線通訊模塊I與智能巡檢機器人通訊；所述上位機通過防火墻與變電站SCADA系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)連接；所述上位機通過移動通信模塊與遠程的監(jiān)控中心連接，所述移動通信模塊為GSM 模塊、CDMA模塊、GPRS模塊或3G模塊；所述環(huán)境信息采集子系統(tǒng)采用溫度、濕度和風速傳感器，采用RS485串行通訊協(xié)議通過電纜將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站后臺監(jiān)控計算機即上位機，并進行顯示存儲。所述的智能巡檢機器人包括智能巡檢機器人本體；智能巡檢機器人本體包括固定在移動平臺上的下位機以及與下位機相連接的導(dǎo)航定位模塊、電源模塊、云臺控制模塊、信息采集模塊、顯示模塊、安全防護模塊、檢測模塊、網(wǎng)絡(luò)通信單元；其中所述的網(wǎng)絡(luò)通信單元包括無線通訊模塊II與基站的無線通訊模塊I通訊。所述導(dǎo)航定位模塊包括兩個RFID閱讀器、一個GPS單元、一個磁導(dǎo)航單元與一個激光測距單元，所述GPS單元接收GPS定位信息，通過RFID閱讀器讀取RFID導(dǎo)航信息，通過磁導(dǎo)航單元讀取磁導(dǎo)航標識，通過激光測距單元讀取目標/障礙物距離信息，信息采集后傳送至下位機；所述電源模塊包括輸入電源，輸入電源與電源處理模塊連接，電源處理模塊分八路電源輸出，其中包括兩路12V輸出和六路28V輸出；12V輸出中的一路為無線通信模塊和交換機供電，另一路為信息采集設(shè)備供電；所述六路28V輸出則分別與散熱裝置、機器人下位機、安全防護模塊、云臺控制模塊、機器人行走設(shè)備和充電定位機構(gòu)供電；所述云臺控制模塊采用的結(jié)構(gòu)是采用中國授權(quán)專利號ZL200920029359. 6所述的結(jié)構(gòu)；所述信息采集模塊包括以下單元影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/濕度信息采集單元；所述影像信息采集單元除紅外熱像儀、紫外成像儀、視頻服務(wù)器外，還包括可見光攝像機，所述可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀分別或組合安裝在相應(yīng)的云臺上；所述聲音信息采集單元為拾音器；所述溫/濕度信息采集單元為溫濕度傳感器；所述安全防護模塊包括超聲故障檢測單元、安全觸邊單元，另外包括與視頻服務(wù)器連接的前置攝像頭和后置攝像頭，所采集的信息通過受控于下位機的視頻編碼器壓縮編碼后，經(jīng)無線通信模塊I、無線通信模塊II傳送給基站；后置攝像頭提供智能巡檢機器人后方實時視頻、輔助遙控智能巡檢機器人后退；所述超聲障礙檢測單元包括設(shè)置在機器人前端的超聲傳感器探頭，以及與超聲傳感器探頭連接的超聲信號處理板卡，它將檢測到的距離信息傳給機器人下位機。所述超聲傳感器探頭有四個，并列安裝在機器人前端。本單元采用的結(jié)構(gòu)是采用中國授權(quán)專利號 ZL200920029427.9所述的結(jié)構(gòu)，用于檢測巡檢機器人行進方向的障礙物、防止自動運行時的意外碰撞；所述安全觸邊單元為柔性可彎折的帶狀物，固定在智能巡檢機器人的邊沿位置上，實現(xiàn)安全保護。當巡檢機器人移動撞擊到障礙物時，柔性安全邊就會傳送信號給電源系統(tǒng)以停止機器人移動，為巡檢機器人意外碰撞提供重要的安全防護。所述無線通信模塊I、無線通信模塊II均為基于802. IlN的無線網(wǎng)橋；所述的下位機采用嵌入式工業(yè)控制計算機，內(nèi)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)，下位機通過無線通信模塊II與上位機通訊，傳送到上位機的通訊數(shù)據(jù)包括影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/濕度信息采集單元的數(shù)據(jù)；同時還傳輸導(dǎo)航定位模塊采集到的RFID 數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、目標/障礙物距離數(shù)據(jù)。所述的固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)包括在變電站設(shè)有至少一個高清網(wǎng)絡(luò)攝像機；所述高清網(wǎng)絡(luò)攝像機通過光纜與基站連接；高清網(wǎng)絡(luò)攝像機設(shè)置在智能巡檢機器人巡視盲區(qū)， 高清網(wǎng)絡(luò)攝像機直接監(jiān)視智能巡檢機器人漏檢設(shè)備，將數(shù)據(jù)上傳到基站，進行統(tǒng)一的監(jiān)控和分析存儲。所述的智能巡檢機器人充電設(shè)施包括充電室和充電定位機構(gòu)，所述充電室采用通道式小屋，充電室對開兩個門，安裝自動門禁，智能巡檢機器人可以通過無線通信模塊， 控制自動門禁的開合；充電室鋪設(shè)有智能巡檢機器人導(dǎo)航定位設(shè)施，便于智能巡檢機器人自動充電定位；充電室內(nèi)安裝充電箱。所述充電室自動門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用中國專利申請?zhí)枮?011201896988實用新型專利中的結(jié)構(gòu)，充電定位機構(gòu)采用中國授權(quán)專利號為 ZL200920290409. 6 的結(jié)構(gòu)。所述的一種變電站智能機器人巡檢方法包括以下步驟步驟1、充電；智能巡檢機器人在沒有收到無線通訊網(wǎng)絡(luò)或遙控傳輸?shù)难矙z任務(wù)指令時，在智能巡檢機器人充電室進行設(shè)備充電，等待巡檢任務(wù)下發(fā)；步驟2、路徑規(guī)劃；路徑規(guī)劃時，首先對變電站環(huán)境建模，形成拓撲網(wǎng)狀圖和連通關(guān)系矩陣；接著利用Floyd弗洛伊德算法確定搜索路徑矩陣，即最短路徑矩陣，并通過迭代優(yōu)化，提高運算速度；然后通過對節(jié)點和邊的遍歷，計算始發(fā)點到目標點序列的最短連通路徑；最后將最短連通路徑轉(zhuǎn)換到以RFID序列標示的行駛路線；在每個路口的RFID，根據(jù)路徑連通性，計算出智能巡檢機器人的轉(zhuǎn)動角度；步驟3、任務(wù)下發(fā)及執(zhí)行；基站上位機根據(jù)巡檢要求，路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃出任務(wù)信息，并將定時任務(wù)通過無線通訊系統(tǒng)發(fā)送到智能巡檢機器人下位機；到達任務(wù)時間后，巡檢機器人脫離充電設(shè)施開始巡檢；智能巡檢機器人導(dǎo)航定位模塊采集導(dǎo)航定位信息，將位置姿態(tài)信號發(fā)送下位機，在主控系統(tǒng)的控制下在變電站行駛；步驟4、停靠點檢測；當導(dǎo)航定位模塊探測到到達目標檢測點時，停止移動平臺， 根據(jù)任務(wù)，調(diào)用檢測系統(tǒng)的云臺相應(yīng)預(yù)制位，對準變電站設(shè)備進行檢測，并將檢測到的視頻和圖像數(shù)據(jù)通過無線通訊系統(tǒng)發(fā)送至基站上位機進行數(shù)據(jù)處理、分析、存儲；步驟5、模式識別；基于機器人可見光檢測采集的視頻和圖像數(shù)據(jù)，利用模板匹配的技術(shù)，對變電站的斷路器狀態(tài)進行識別；基于機器人紅外檢測采集的視頻和圖像數(shù)據(jù)，利用Sift特征對變電站刀間狀態(tài)進行識別；基站后臺監(jiān)控計算機即上位機對檢測數(shù)據(jù)進行分析判斷，必要時發(fā)出超溫警報；步驟6、順序執(zhí)行任務(wù)，直至巡檢任務(wù)完成，智能巡檢機器人返回機器人充電設(shè)施， 充電等待下個定時巡檢任務(wù)；步驟7、固定點監(jiān)控輔助巡檢；通過把不同固定點的多個攝像機都添加到固定點檢測序列中，配置成巡檢路線，所述的各攝像機按照規(guī)劃對準機器人漏檢設(shè)備并將視頻信息上傳至基站；基站的上位機將上傳的固定點輔助視頻利用模式識別識別后判斷設(shè)備的故障狀態(tài)；系統(tǒng)對需要監(jiān)控的區(qū)域設(shè)置觸發(fā)條件，即按需設(shè)置穿越警戒面檢測、進入、離開入侵區(qū)域檢測，在布防狀態(tài)下一旦觸發(fā)，系統(tǒng)就能聯(lián)動報警；步驟8、巡檢報表生成；全部任務(wù)完成，基站后臺監(jiān)控計算機接收到巡檢結(jié)束消息，分析處理本次巡檢數(shù)據(jù)，形成巡檢報表，本次巡檢結(jié)束；巡檢人員可以在基站的巡檢時間實時監(jiān)控巡檢全程；也可以在巡檢完成后瀏覽巡檢報表；也可以定期通過歷史數(shù)據(jù)檢索，查看巡檢歷史數(shù)據(jù)。另外，進一步說明，所述的后臺監(jiān)控計算機即上位機設(shè)有后臺監(jiān)控分析軟件，后臺監(jiān)控分析軟件包括界面層、控制層和數(shù)據(jù)層；[0046]所述界面層，分為視頻展示模塊、信息展示模塊、報警顯示模塊、報表生成模塊、電子地圖模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)配置模塊和設(shè)備控制模塊，智能巡檢機器人自身狀態(tài)及檢測系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測通過界面層提供操作交互界面實現(xiàn)；所述控制層，分為路徑規(guī)劃、模式識別、順控配合、音頻處理模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、 視頻處理模塊、報警處理模塊、報表處理模塊，路徑規(guī)劃模塊可以巡檢機器人巡檢線路的自動優(yōu)化，也可以在制定設(shè)備的特定巡檢任務(wù)時和智能巡檢機器人低壓報警自動返回充電時提供最短路徑；模式識別模塊可以實現(xiàn)設(shè)備的自動識別，可以在紅外圖像中精確定位設(shè)備， 自動準確判斷設(shè)備溫度；模式識別模塊也可以自動識別設(shè)備的狀態(tài)，如隔離開關(guān)的狀態(tài)和儀表的讀數(shù)；順控配合模塊綜合上述功能模塊，與變電站順序控制平臺交互，利用最優(yōu)路徑規(guī)劃算法、圖像分析、模式識別算法實現(xiàn)變電站倒間操作后的設(shè)備狀態(tài)的自動檢測，并將識別結(jié)果發(fā)送給變電站順序控制平臺，實現(xiàn)倒閘操作后設(shè)備狀態(tài)的自動校合，并驅(qū)動倒閘操作的自動、順利執(zhí)行，真正實現(xiàn)變電站倒閘操作的一鍵式順序控制；所述數(shù)據(jù)層，分為實時數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)配置文件、錄像文件和歷史數(shù)據(jù)庫；對檢測數(shù)據(jù)進行分類存儲，并實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的排序、篩選等檢索。本實用新型具有以下有益效果1、巡檢路徑優(yōu)化。智能巡檢機器人采用全局路徑規(guī)劃算法對巡檢路徑進行優(yōu)化，行駛路線短，智能巡檢機器人到位檢測時間快，節(jié)省了電池能量，同時能有效節(jié)省變電站設(shè)備操作后移動智能巡檢機器人設(shè)備校驗的時間。2、具有較強的模式識別功能。模式識別功能，包括基于可見光檢測技術(shù)、模板匹配技術(shù)實現(xiàn)變電站斷路器狀態(tài)識別和基于紅外檢測實現(xiàn)變電站刀間狀態(tài)識別，這些模塊和算法運算速度快，圖像識別率高，提高了自動巡檢和識別的效率，可滿足現(xiàn)場的實時巡視要求。3、全時段故障檢測。紫外檢測不受太陽輻射干擾，智能巡檢機器人可在白天對變電站設(shè)備進行巡檢， 與可見光和/或紅外檢測配合，可以全天任何時間段對設(shè)備進行檢測，提高了設(shè)備缺陷檢測的及時性；通過在智能巡檢機器人變配電設(shè)備檢測單元中結(jié)合紫外、紅外、可見光檢測的優(yōu)勢，可提高設(shè)備缺陷檢測的效率，準確可靠的對設(shè)備缺陷進行定位，可以全面檢測變電站設(shè)備的溫度、外觀、狀態(tài)和電暈閃絡(luò)情況。4、全方位的安全防護。超聲障礙檢測單位用于檢測機器人行進方向的障礙物、防止自動運行時的意外碰撞；前置攝像頭、后置攝像頭提供智能巡檢機器人前后方的實時視頻、輔助遙控智能巡檢機器人前進后退；安全觸邊最后一關(guān)防護智能巡檢機器人意外碰撞。全方位的安全防護可以使智能巡檢機器人自動安全運行，防止自動巡檢或遙控時的智能巡檢機器人意外碰撞或跌落。5、智能化程度高。通過自動充電和自主導(dǎo)航定位實現(xiàn)巡檢任務(wù)的全自主運行，無需人工干預(yù)；智能化程度高，巡檢數(shù)據(jù)一致性好，采用智能巡檢機器人實現(xiàn)變電站設(shè)備定點、定角度、定時間自動化巡檢，數(shù)據(jù)不受巡檢人員素質(zhì)能力等主觀因素的影響。[0060]6、全方位的視頻無縫隙監(jiān)控。通過移動的智能巡檢機器人和固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)的配合，實現(xiàn)了變電站視頻的無縫隙監(jiān)控，巡檢無盲區(qū)，消除原有安防、固定視頻監(jiān)控盲點，減少了單位面積監(jiān)控點的數(shù)量，使監(jiān)控場景覆蓋范圍更廣，提高變電站監(jiān)控系統(tǒng)的效能和智能化應(yīng)用水平。7、實現(xiàn)了與變電站順控系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)的配合。通過IEC61850協(xié)議與變電站順序控制平臺、SCADA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)交互，利用最優(yōu)路徑規(guī)劃算法、圖像分析、模式識別算法實現(xiàn)變電站倒間操作后的設(shè)備狀態(tài)的自動檢測， 并將識別結(jié)果通過IEC61850協(xié)議發(fā)送給變電站順序控制平臺，實現(xiàn)倒閘操作后設(shè)備狀態(tài)的自動校合，并驅(qū)動倒閘操作的自動、順利執(zhí)行，真正實現(xiàn)變電站倒閘操作的一鍵式順序控制。8、實現(xiàn)了多站級智能巡檢機器人智能巡檢系統(tǒng)的集中監(jiān)控。多個變電站智能巡檢機器人集中監(jiān)控，集中管理，符合變電站無人值守化的需求， 并為無人值守變電站的設(shè)備安全運行提供檢測手段；巡檢數(shù)據(jù)的集中管理和共享，可以更全面判斷設(shè)備故障和故障診斷分析。

圖1是變電站智能巡檢機器人巡檢系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是站級巡檢機器人智能巡檢子系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖；圖3是固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖4是智能巡檢機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖5是后臺監(jiān)控分析軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖6是智能巡檢機器人檢測數(shù)據(jù)流圖；圖7是智能巡檢機器人安全防護模塊數(shù)據(jù)流圖；圖8是變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)巡檢方法流程圖。圖中1.監(jiān)控中心，2.站級機器人智能巡檢系統(tǒng)，3.機器人導(dǎo)航定位設(shè)施，4.機器人充電設(shè)施，5.智能巡檢機器人，6.環(huán)境信息采集子系統(tǒng)，7.固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)，8高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭，9.上位機，10.無線通訊模塊I，11.無線通訊模塊II，12.下位機，13.移動平臺，14.導(dǎo)航定位模塊，15.云臺控制模塊，16.電源模塊，17.信息采集模塊，18.安全防護模塊，19顯示模塊，20.交換機，21.視頻編碼器，22.前置攝像頭，23.后置攝像頭，24.安全觸邊，25.超聲故障檢測單元，26.可見光攝像機，27.紅外熱像儀，28.紫外成像儀，29.基站，30.網(wǎng)路通信單元。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。實施例1圖1、圖2、圖3、圖4、圖6、圖7中，一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心1，所述監(jiān)控中心1與至少一個變電站的站級機器人智能巡檢系統(tǒng)2通過網(wǎng)絡(luò)連接；所述各站級機器人智能巡檢系統(tǒng)2包括至少一個基站四，基站四則與至少一個智能巡檢機器人 5無線通信；同時在變電站內(nèi)還設(shè)有至少一個機器人充電設(shè)施4，在變電站還鋪設(shè)有與智能巡檢機器人5相配合的用于行走的機器人導(dǎo)航定位設(shè)施3，同時在變電站內(nèi)還設(shè)有環(huán)境信息采集子系統(tǒng)6以及安裝在變電站內(nèi)各個需要監(jiān)控設(shè)備處的固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)7 ；環(huán)境信息采集子系統(tǒng)6、固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)7與基站四通信；所述智能巡檢機器人5上設(shè)有智能巡檢機器人的下位機12，它通過網(wǎng)絡(luò)通信單元30與基站四通信；所述智能巡檢機器人5的下位機12還與檢測單元連接，所述檢測單元包括紅外檢測單元和紫外檢測單元， 所述紫外檢測單元包含紫外視頻服務(wù)器和紫外檢測裝置，紫外檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過紫外視頻服務(wù)器接入交換機20，并通過無線通信傳送至基站后臺監(jiān)控計算機即上位機9 ；紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器連接，紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器均與智能巡檢機器人下位機12連接并受控于下位機12。所述監(jiān)控中心1包含至少一臺服務(wù)器、至少一臺監(jiān)控主機和相應(yīng)的報警裝置；其中，所述監(jiān)控主機具有視頻監(jiān)控中心所有的監(jiān)視、控制和管理功能，并利用模式識別對視頻和圖片進行智能分析；所述的服務(wù)器存儲時間信息、照片和視頻文件，供快速檢索；報警裝置為系統(tǒng)軟硬件異常報警裝置或/和檢測報警裝置，其中，監(jiān)測報警裝置選自環(huán)境信息異常報警裝置、消防報警裝置、非法闖入報警裝置、視頻移動報警裝置中的一種或多種。所述監(jiān)控中心1與各基站四通過電力專用光纜連接。所述的基站四包括后臺監(jiān)控計算機即上位機9，它通過無線通訊模塊IlO與智能巡檢機器人5通訊；所述上位機9通過防火墻與變電站SCADA系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)連接；所述上位機9通過移動通信模塊與遠程的監(jiān)控中心連接，所述移動通信模塊為 GSM模塊、CDMA模塊、GPRS模塊或3G模塊；所述環(huán)境信息采集子系統(tǒng)6采用溫度、濕度和風速傳感器，采用RS485串行通訊協(xié)議通過電纜將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站四后臺監(jiān)控計算機；進行顯示存儲。所述的智能巡檢機器人5包括機器人本體；機器人本體包括固定在移動平臺13上的下位機12以及與下位機12相連接的導(dǎo)航定位模塊14、電源模塊16、云臺控制模塊15、信息采集模塊17、顯示模塊19、安全防護模塊18、檢測模塊、網(wǎng)絡(luò)通信單元30 ；其中所述的網(wǎng)絡(luò)通信單元30包括無線通訊模塊IIll與基站四的無線通訊模塊IlO通訊。所述導(dǎo)航定位模塊14包括兩個RFID閱讀器、一個GPS單元、一個磁導(dǎo)航單元與一個激光測距單元，所述GPS單元接收GPS定位信息，通過RFID閱讀器讀取RFID導(dǎo)航信息， 通過磁導(dǎo)航單元讀取磁導(dǎo)航標識，通過激光測距單元讀取目標/障礙物距離信息，信息采集后傳送至下位機12 ；所述電源模塊16包括輸入電源，輸入電源與電源處理模塊連接，電源處理模塊分八路電源輸出，其中包括兩路12V輸出和六路28V輸出；12V輸出中的一路為無線通信模塊和交換機20供電，另一路為信息采集模塊17設(shè)備供電；所述六路28V輸出則分別與散熱裝置、機器人下位機12、安全防護模塊18、云臺控制模塊15、機器人行走設(shè)備和充電定位機構(gòu)
{共 ο所述云臺控制模塊15采用的結(jié)構(gòu)是采用中國授權(quán)專利號ZL200920029359. 6所述
的結(jié)構(gòu)。所述信息采集模塊17包括以下單元影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/ 濕度信息采集單元；所述影像信息采集單元除紅外熱像儀27、紫外成像儀觀、視頻服務(wù)器外，還包括可見光攝像機沈，所述可見光攝像機沈、紅外熱像儀27、紫外成像儀觀分別安裝在相應(yīng)的云臺上；所述聲音信息采集單元為拾音器；所述溫/濕度信息采集單元為溫濕度傳感器；所述無線通信模塊110、無線通信模塊IIll均為基于802. IlN的無線網(wǎng)橋；所述的下位機12采用嵌入式工業(yè)控制計算機，內(nèi)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)，下位機12通過無線通信模塊IIll與上位機9通訊，傳送到上位機9的通訊數(shù)據(jù)包括影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/濕度信息采集單元的數(shù)據(jù)；同時還傳輸導(dǎo)航定位模塊14 采集到的RFID數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、目標/障礙物距離數(shù)據(jù)。，所述安全防護模塊18另外包括與視頻服務(wù)器連接的前置攝像頭22和后置攝像頭 23，所采集的信息通過受控于下位機12的視頻編碼器21壓縮編碼后，經(jīng)無線通信模塊110、 無線通信模塊IIll傳送給基站四；后置攝像頭23提供智能巡檢機器人5后方實時視頻、 輔助遙控智能巡檢機器人5后退。所述超聲障礙檢測單元包括設(shè)置在機器人前端的超聲傳感器探頭，以及與超聲傳感器探頭連接的超聲信號處理板卡，它將檢測到的距離信息傳給工業(yè)控制計算機。所述超聲傳感器探頭有四個，并列安裝在機器人前端。本單元采用的結(jié)構(gòu)是采用中國授權(quán)專利號 ZL200920029427. 9所述的結(jié)構(gòu)，用于檢測智能巡檢機器人5行進方向的障礙物、防止自動運行時的意外碰撞；所述安全觸邊M單元為柔性可彎折的帶狀物，固定在智能巡檢機器人5的邊沿位置上，實現(xiàn)安全保護。當智能巡檢機器人5移動撞擊到障礙物時，柔性安全觸邊M就會傳送信號給電源系統(tǒng)以停止機器人移動，為智能巡檢機器人5意外碰撞提供重要的安全防護。所述的固定點輔助設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)7包括在變電站設(shè)有至少一個高清網(wǎng)絡(luò)攝像機8 ；所述高清網(wǎng)絡(luò)攝像機8通過光纜與基站四連接；高清網(wǎng)絡(luò)攝像機8設(shè)置在智能巡檢機器人5巡視盲區(qū)，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機8直接監(jiān)視智能巡檢機器人5漏檢設(shè)備，將數(shù)據(jù)上傳到基站四，進行統(tǒng)一的監(jiān)控和分析存儲；所述的機器人充電設(shè)施4包括充電室和充電定位機構(gòu)，所述充電室采用通道式小屋，充電室對開兩個門，安裝自動門禁，智能巡檢機器人5可以通過無線通信模塊，控制自動門禁的開合；充電室鋪設(shè)有智能巡檢機器人導(dǎo)航定位設(shè)施3，便于智能巡檢機器人5 自動充電定位；充電室內(nèi)安裝充電箱。所述充電室自動門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用中國專利申請?zhí)枮?011201896988實用新型專利中的結(jié)構(gòu)，充電定位機構(gòu)采用中國授權(quán)專利號為 ZL200920290409. 6 的結(jié)構(gòu)；所述移動平臺13采用輪式結(jié)構(gòu)，前兩輪為驅(qū)動輪，由兩電機分別驅(qū)動，差速轉(zhuǎn)向， 后兩輪為萬向輪，隨動。結(jié)構(gòu)簡單，易加工，直線運動性與轉(zhuǎn)彎性能好，能夠以兩驅(qū)動輪中心點做原地轉(zhuǎn)彎，且無側(cè)滑。適應(yīng)性強，且便于控制系統(tǒng)的設(shè)計。站級機器人智能巡檢系統(tǒng)2，執(zhí)行遠程數(shù)據(jù)采集的流程是首先智能巡檢機器人利用自身的數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的巡檢數(shù)據(jù)(包括電池電量、驅(qū)動器狀態(tài)和速度、云臺狀態(tài)、障礙物信息、磁傳感器信息、圖像信息、音頻信息、溫濕度數(shù)據(jù))，通過無線通信模塊傳輸?shù)交鞠到y(tǒng)；然后基站系統(tǒng)利用自身的各個功能模塊將巡檢數(shù)據(jù)處理后生成巡檢日志、 巡檢事項和巡檢實時數(shù)據(jù)，通過移動通信模塊將巡檢日志、巡檢事項和巡檢實時數(shù)據(jù)上報到遠程的監(jiān)控中心，方便技術(shù)人員及時了解智能巡檢機器人狀況，并對智能巡檢機器人故障進行及時準確的維護。變電站智能巡檢機器人安全防護的工作原理為距離信息采集裝置通過超聲檢測模塊檢測智能巡檢機器人5前行方向上的障礙物信息，并采用安全觸邊M作智能巡檢機器人的碰撞防護，保證智能巡檢機器人5即使發(fā)生碰撞事故也不會損壞外殼及設(shè)備，智能巡檢機器人5遇到障礙物或發(fā)生碰撞后，通過工業(yè)控制計算機的信息采集處理，能夠命令智能巡檢機器5人進行正確的動作。視頻服務(wù)器主要用來對智能巡檢機器人進行遠程操控時，通過前置攝像頭22和后置攝像頭23對智能巡檢機器人5行進道路情況進行監(jiān)控，并將視頻信號通過無線方式傳回監(jiān)控室后臺計算機，使操作人員能夠?qū)χ悄苎矙z機器人5進行安全操作，避免發(fā)生意外。變電站智能機器人全時段故障檢測的原理智能巡檢機器人5具有可見光檢測單元、紅外檢測單元和紫外檢測單元；可見光檢測單元包含可見光視頻服務(wù)器和可見光檢測裝置，可見光檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過可見光視頻服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)通信單元，從機器人基站四后臺監(jiān)控計算機下發(fā)的控制指令經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信單元通過可見光視頻服務(wù)器傳送至可見光檢測裝置。紅外檢測單元包含紅外視頻服務(wù)器和紅外檢測裝置，紅外檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過紅外視頻服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)通信單元，紅外檢測裝置與智能巡檢機器人下位機的其它數(shù)據(jù)交換可經(jīng)由紅外視頻服務(wù)器傳送或者直接通過網(wǎng)絡(luò)通信單元完成；紫外檢測單元包含紫外視頻服務(wù)器和紫外檢測裝置，紫外檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過紫外視頻服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)通信單元，紫外檢測裝置與智能巡檢機器人下位機的其它數(shù)據(jù)交換可經(jīng)由紫外視頻服務(wù)器傳送或者直接通過網(wǎng)絡(luò)通信單元完成。通過在智能巡檢機器人變配電設(shè)備檢測單元中結(jié)合紫外、紅外、可見光檢測的優(yōu)勢，可提高設(shè)備缺陷檢測的效率，準確可靠的對設(shè)備缺陷進行定位。圖5中，上位機后臺監(jiān)控分析軟件由界面層、控制層和數(shù)據(jù)層組成。所述界面層，分為視頻展示模塊、信息展示模塊、報警顯示模塊、報表生成模塊、電子地圖模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、數(shù)據(jù)配置模塊和設(shè)備控制模塊。界面層提供友好的操作交互界面，完成智能巡檢機器人自身狀態(tài)及檢測系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測。所述控制層，分為路徑規(guī)劃、模式識別、順控配合、音頻處理模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、 視頻處理模塊、報警處理模塊、報表處理模塊。路徑規(guī)劃模塊可以智能巡檢機器人巡檢線路的自動優(yōu)化，也可以在制定設(shè)備的特定巡檢任務(wù)時和智能巡檢機器人低壓報警自動返回充電時提供最短路徑。路徑規(guī)劃時首先對變電站環(huán)境建模，形成拓撲網(wǎng)狀圖和連通關(guān)系矩陣； 接著利用Floyd弗洛伊德算法確定搜索路徑矩陣，即最短路徑矩陣，并通過迭代優(yōu)化，提高運算速度；然后通過對節(jié)點和邊的遍歷，計算始發(fā)點到目標點序列的最短連通路徑；最后將最短連通路徑轉(zhuǎn)換到以RFID序列標示的行駛路線；在每個路口 RFID，根據(jù)路徑連通性， 計算出智能巡檢機器人的轉(zhuǎn)動角度。模式識別技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)備的自動識別，可以在紅外圖像中精確定位設(shè)備，自動準確判斷設(shè)備溫度；模式識別技術(shù)也可以自動識別設(shè)備的狀態(tài)， 如隔離開關(guān)的狀態(tài)和儀表的讀數(shù)。順控配合模塊綜合上述功能模塊，與變電站順序控制平臺交互，利用最優(yōu)路徑規(guī)劃算法、圖像分析、模式識別算法實現(xiàn)變電站倒間操作后的設(shè)備狀態(tài)的自動檢測，并將識別結(jié)果發(fā)送給變電站順序控制平臺，實現(xiàn)倒閘操作后設(shè)備狀態(tài)的自動校合，并驅(qū)動倒閘操作的自動、順利執(zhí)行，真正實現(xiàn)變電站倒閘操作的一鍵式順序控制。所述數(shù)據(jù)層，分為實時數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)配置文件、錄像文件和歷史數(shù)據(jù)庫。對檢測數(shù)據(jù)進行分類存儲，并實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的排序、篩選等檢索。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。圖8中，機器人巡檢方法，包括以下步驟步驟1、充電；智能巡檢機器人5在沒有收到無線通訊網(wǎng)絡(luò)或遙控傳輸?shù)难矙z任務(wù)指令時，在智能巡檢機器人5充電室進行設(shè)備充電，等待巡檢任務(wù)下發(fā)；步驟2、路徑規(guī)劃路徑規(guī)劃時，首先對變電站環(huán)境建模，形成拓撲網(wǎng)狀圖和連通關(guān)系矩陣；接著利用Floyd弗洛伊德算法確定搜索路徑矩陣，即最短路徑矩陣，并通過迭代優(yōu)化，提高運算速度；然后通過對節(jié)點和邊的遍歷，計算始發(fā)點到目標點序列的最短連通路徑；最后將最短連通路徑轉(zhuǎn)換到以RFID序列標示的行駛路線；在每個路口的RFID，根據(jù)路徑連通性，計算出智能巡檢機器人5的轉(zhuǎn)動角度；步驟3、任務(wù)下發(fā)及執(zhí)行；基站四的上位機9根據(jù)巡檢要求，路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃出任務(wù)信息，并將定時任務(wù)通過無線通訊系統(tǒng)發(fā)送到智能巡檢機器人5下位機12 ；到達任務(wù)時間后，智能巡檢機器人5脫離充電設(shè)施開始巡檢；智能巡檢機器人5導(dǎo)航定位模塊3采集導(dǎo)航定位信息，將位置姿態(tài)信號發(fā)送下位機12，在主控系統(tǒng)的控制下在變電站行駛；步驟4、?？奎c檢測；當導(dǎo)航定位模塊探測到到達目標檢測點時，停止移動平臺， 根據(jù)任務(wù)，調(diào)用檢測系統(tǒng)的云臺相應(yīng)預(yù)制位，對準變電站設(shè)備進行檢測，并將檢測到的視頻和圖像數(shù)據(jù)通過無線通訊系統(tǒng)發(fā)送至基站四的上位機9進行數(shù)據(jù)處理、分析、存儲；步驟5、模式識別；基于機器人可見光檢測采集的視頻和圖像數(shù)據(jù)，利用模板匹配的技術(shù)，對變電站的斷路器狀態(tài)進行識別；基于機器人紅外檢測采集的視頻和圖像數(shù)據(jù)，利用Sift特征對變電站刀間狀態(tài)進行識別；基站四的后臺監(jiān)控計算機即上位機9對檢測數(shù)據(jù)進行分析判斷，必要時發(fā)出超溫警報；步驟6、順序執(zhí)行任務(wù)，直至巡檢任務(wù)完成，智能巡檢機器人5返回機器人充電設(shè)施4，充電等待下個定時巡檢任務(wù)；步驟7、固定點監(jiān)控輔助巡檢；通過把不同固定點的多個攝像機都添加到固定點檢測序列中，配置成巡檢路線，所述的各攝像機按照規(guī)劃對準機器人漏檢設(shè)備并將視頻信息上傳至基站；基站四的上位機將上傳的固定點輔助視頻利用模式識別識別后判斷設(shè)備的故障狀態(tài)；系統(tǒng)對需要監(jiān)控的區(qū)域設(shè)置觸發(fā)條件，即按需設(shè)置穿越警戒面檢測、進入、離開入侵區(qū)域檢測，在布防狀態(tài)下一旦觸發(fā)，系統(tǒng)就能聯(lián)動報警；步驟8、巡檢報表生成；全部任務(wù)完成，基站四后臺監(jiān)控計算機即上位機9接收到巡檢結(jié)束消息，分析處理本次巡檢數(shù)據(jù)，形成巡檢報表，本次巡檢結(jié)束；巡檢人員可以在基站四的巡檢時間實時監(jiān)控巡檢全程；也可以在巡檢完成后瀏覽巡檢報表；也可以定期通過歷史數(shù)據(jù)檢索，查看巡檢歷史數(shù)據(jù)。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，它包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與至少一個變電站的站級機器人智能巡檢系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接；所述各站級機器人智能巡檢系統(tǒng)包括至少一個基站，基站則與至少一個智能巡檢機器人無線通信；同時在變電站內(nèi)還設(shè)有至少一個智能巡檢機器人充電設(shè)施，在變電站還鋪設(shè)有與智能巡檢機器人相配合的用于行走的巡檢機器人導(dǎo)航定位設(shè)施，同時在變電站內(nèi)還設(shè)有環(huán)境信息采集子系統(tǒng)以及安裝在變電站內(nèi)各個需要監(jiān)控設(shè)備處的固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)，環(huán)境信息采集子系統(tǒng)、固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)與基站通信；所述智能巡檢機器人上設(shè)有智能巡檢機器人下位機，它通過網(wǎng)絡(luò)通信單元與基站通信；所述智能巡檢機器人下位機還與檢測單元連接，所述檢測單元包括紅外檢測單元和紫外檢測單元，所述紫外檢測單元包含紫外視頻服務(wù)器和紫外檢測裝置，紫外檢測裝置采集設(shè)備圖像得到的模擬視頻通過紫外視頻服務(wù)器接入交換機，并通過無線通信傳送至基站后臺監(jiān)控計算機即上位機；紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器連接，紫外檢測裝置與紫外視頻服務(wù)器均與智能巡檢機器人下位機連接并受控于下位機。
2.如權(quán)利要求1所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控中心包含至少一臺服務(wù)器、至少一臺監(jiān)控主機和相應(yīng)的報警裝置；其中，所述監(jiān)控主機具有視頻監(jiān)控中心所有的監(jiān)視、控制和管理功能，并利用模式識別技術(shù)對視頻和圖片進行智能分析；所述的服務(wù)器存儲時間信息、照片和視頻文件，供快速檢索；報警裝置為系統(tǒng)軟硬件異常報警裝置或/和檢測報警裝置，其中，監(jiān)測報警裝置選自環(huán)境信息異常報警裝置、消防報警裝置、非法闖入報警裝置、視頻移動報警裝置中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控中心與各基站通過電力專用光纜連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述的基站包括后臺監(jiān)控計算機即上位機，它通過無線通訊模塊I與智能巡檢機器人通訊；所述上位機通過防火墻與變電站SCADA系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)連接；所述上位機通過移動通信模塊與遠程的監(jiān)控中心連接，所述移動通信模塊為GSM模塊、CDMA模塊、GPRS模塊或3G模塊；所述環(huán)境信息采集子系統(tǒng)采用溫度、濕度和風速傳感器，采用RS485串行通訊協(xié)議通過電纜將數(shù)據(jù)發(fā)送給基站后臺監(jiān)控計算機；進行顯示存儲。
5.如權(quán)利要求1或4所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述的智能巡檢機器人包括機器人本體；機器人本體包括下位機以及與下位機相連接的導(dǎo)航定位模塊、 電源模塊、云臺控制模塊、信息采集模塊、顯示模塊、安全防護模塊、檢測模塊、網(wǎng)絡(luò)通信單元；其中所述的網(wǎng)絡(luò)通信單元包括無線通訊模塊II，無線通訊模塊II與基站的無線通訊模塊I通訊；所述導(dǎo)航定位模塊包括兩個RFID閱讀器、一個GPS單元、一個磁導(dǎo)航單元與一個激光測距單元，所述GPS單元接收GPS定位信息，通過RFID閱讀器讀取RFID導(dǎo)航信息，通過磁導(dǎo)航單元讀取磁導(dǎo)航標識，通過激光測距單元讀取目標/障礙物距離信息，信息采集后傳送至下位機；所述電源模塊包括輸入電源，輸入電源與電源處理模塊連接，電源處理模塊分八路電源輸出，其中包括兩路12V輸出和六路28V輸出；12V輸出中的一路為無線通信模塊和交換機供電，另一路為信息采集模塊供電；所述六路28V輸出則分別與散熱裝置、機器人下位機、安全防護模塊、云臺控制模塊、機器人行走設(shè)備和充電定位機構(gòu)供電；所述信息采集模塊包括以下單元影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/濕度信息采集單元；所述影像信息采集單元除紅外熱像儀、紫外成像儀、視頻服務(wù)器外，還包括 可見光攝像機，所述可見光攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀分別或組合安裝在相應(yīng)的云臺上；所述聲音信息采集單元為拾音器；所述溫/濕度信息采集單元為溫濕度傳感器；所述無線通信模塊I、無線通信模塊II均為基于802. IlN的無線網(wǎng)橋；所述的下位機采用嵌入式工業(yè)控制計算機，內(nèi)建嵌入式Linux操作系統(tǒng)，下位機通過無線通信模塊II與上位機通訊，傳送到上位機的通訊數(shù)據(jù)包括影像信息采集單元、聲音信息采集單元、溫/濕度信息采集單元的數(shù)據(jù)；同時還傳輸導(dǎo)航定位模塊采集到的RFID數(shù)據(jù)、 GPS數(shù)據(jù)、目標/障礙物距離數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述安全防護模塊包括超聲故障檢測單元、安全觸邊單元，另外包括與視頻服務(wù)器連接的前置攝像頭和后置攝像頭，所采集的信息通過受控于下位機的視頻編碼器壓縮編碼后，經(jīng)無線通信模塊I、 無線通信模塊II傳送給基站；后置攝像頭提供智能巡檢機器人后方實時視頻、輔助遙控智能巡檢機器人后退。
7.如權(quán)利要求5所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述超聲障礙檢測單元包括設(shè)置在機器人前端的超聲傳感器探頭，以及與超聲傳感器探頭連接的超聲信號處理板卡，它將檢測到的距離信息傳給工業(yè)控制計算機，所述超聲傳感器探頭有四個，并列安裝在機器人前端；用于檢測智能巡檢機器人行進方向的障礙物、防止自動運行時的意外碰撞；所述安全觸邊單元為柔性可彎折的帶狀物，固定在智能巡檢機器人的邊沿位置上，實現(xiàn)安全保護，當智能巡檢機器人移動撞擊到障礙物時，柔性安全邊就會傳送信號給電源系統(tǒng)以停止機器人移動，為智能巡檢機器人意外碰撞提供重要的安全防護。
8.如權(quán)利要求1所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述的固定點輔助設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)包括在變電站設(shè)有至少一個高清網(wǎng)絡(luò)攝像機；所述高清網(wǎng)絡(luò)攝像機通過光纜與基站連接；高清網(wǎng)絡(luò)攝像機設(shè)置在智能巡檢機器人巡視盲區(qū)，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機直接監(jiān)視智能巡檢機器人漏檢設(shè)備，將數(shù)據(jù)上傳到基站，進行統(tǒng)一的監(jiān)控和分析存儲。
9.如權(quán)利要求1所述的一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，其特征是，所述的智能巡檢機器人充電設(shè)施包括充電室和充電定位機構(gòu)，所述充電室采用通道式小屋，充電室對開兩個門，安裝自動門禁，智能巡檢機器人可以通過無線通信模塊，控制自動門禁的開合；充電室鋪設(shè)有智能巡檢機器人導(dǎo)航定位設(shè)施，便于智能巡檢機器人自動充電定位；充電室內(nèi)安裝充電箱。
專利摘要本實用新型公開了一種變電站智能機器人巡檢系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與至少一個變電站的站級機器人智能巡檢系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接；所述各站級機器人智能巡檢系統(tǒng)包括至少一個基站，同時在變電站內(nèi)還設(shè)有環(huán)境信息采集子系統(tǒng)以及安裝在變電站內(nèi)各個需要監(jiān)控設(shè)備處的固定點輔助監(jiān)控子系統(tǒng)，所述智能巡檢機器人上設(shè)有智能巡檢機器人下位機，所述智能巡檢機器人下位機還與檢測單元連接，所述檢測單元包括紅外檢測單元和紫外檢測單元，所述紫外檢測單元包含紫外視頻服務(wù)器和紫外檢測裝置。本實用新型巡檢路徑優(yōu)化，安全防護好，智能化程度高，具有全時段故障檢測和無縫隙視頻監(jiān)控的優(yōu)點，為智能變電站提供全新的技術(shù)檢測手段和全方位的安全保障。
文檔編號H02J13/00GK202178515SQ20112027464
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者厲秉強, 孫大慶, 張斌, 曹濤, 欒貽青 申請人:山東魯能智能技術(shù)有限公司