电力智能巡检机器人研究综述
变电站智能巡检机器人关键技术研究
变电站智能巡检机器人关键技术研究一、本文概述随着科技的飞速发展,智能化、自动化的技术手段在电力系统的运维管理中扮演着越来越重要的角色。
变电站作为电力系统的重要组成部分,其安全、稳定运行对于整个电网的健康至关重要。
传统的变电站巡检主要依赖于人工完成,这种方法不仅效率低下,而且存在安全风险。
研究并开发变电站智能巡检机器人成为了当前电力行业的一个重要研究方向。
本文旨在深入探讨变电站智能巡检机器人的关键技术,包括机器人的设计理念、系统架构、功能模块以及在实际应用中的性能表现。
本文将概述变电站智能巡检机器人的发展背景和其在电力系统中的重要性。
随后,将详细介绍机器人的设计原则和系统架构,包括硬件选择、传感器配置、控制系统设计等关键环节。
接着,本文将重点分析机器人在变电站巡检中的功能模块,如自主导航、图像识别、故障诊断等,并探讨这些功能在实际应用中的表现和优化策略。
本文还将探讨变电站智能巡检机器人在实际部署中面临的挑战,如环境适应性、数据传输的稳定性和实时性、机器人的维护和升级等。
针对这些挑战,本文将提出相应的解决方案和改进措施。
本文将通过案例分析,展示变电站智能巡检机器人在实际应用中的效果和优势,并对未来的发展趋势进行展望。
本文通过对变电站智能巡检机器人的关键技术进行深入研究,旨在为电力系统的自动化、智能化巡检提供理论指导和实践参考,从而提高电力系统的运行效率和安全性。
二、国内外研究现状与发展趋势随着电力行业向智能化、自动化方向的加速转型,变电站智能巡检机器人已成为提升运维效率、保障电力设施安全的重要工具。
本节将概述国内外在变电站智能巡检机器人领域的研究现状,并对其未来发展趋势进行展望。
国内方面,近年来我国在变电站巡检机器人技术研发与应用上取得了显著进展。
相关研究着重于以下几个方面:控制算法:针对变电站复杂环境下的巡检任务,国内学者与企业不断探索与优化适用于巡检机器人的控制算法。
这些算法旨在确保机器人在复杂环境中精确导航、避障以及执行精细化检测操作,如基于深度学习的路径规划、基于模型预测控制的运动协调策略等。
变电站智能巡检机器人研究分析(全文)
变电站智能巡检机器人研究分析(全文)前言:传统的巡检任务范围广、工作量大、及其重复性,很容易导致一部分巡检人员产生厌烦心理,巡检工作不到位。
变电站无人值班模式的进展,在一定程度上还存在因无人在现场及时监视、巡视而带来的一系列问题,甚至留下安全运行隐患。
比如:设备、接线的放电、发热,失去及时发现的机会,大风、大雪及雷雨后设备状况无法及时巡视,或者对主变、开关油位及设备状况无法及时了解,发生事故跳闸时无法及时检查故障设备的情况等等。
为了解决这种矛盾,兼顾变电站传统的运行方式和机器人技术应用的进展,由机器人巡检系统来弥补。
然而,因为机器人智能巡检系统进入电力生产应用的时间较短,且不同电压等级、不同厂家制造的设备差别较大,该系统未能在实际应用中发挥出其应有的作用。
一、巡检机器人简介本文所研究的变电站机器人巡检系统是由浙江国自机器人技术有限公司研制开发的。
此型号巡检机器人主体由激光传感器、云台,高清摄像头、红外热像仪、超声传感器、机器人核心操纵机箱、安全停障模块、底盘模块等核心设备和其他辅助设备组成。
运用无轨化导航技术和运动四驱底盘,并集多种高科技技术为一体,具备无轨化、可调配、智能化、集群化、耐高寒高温、运行时长等优势。
主要有定点定路径、指定点巡检、遥控巡检、高清可见光与红外实时视频监控、变压器和空气噪声监控、SF6泄露检测、红外测温与故障报警、可见光图像智能判别、巡检报表分析与历史数据分析等功能,以自主或遥控的方式,在无人值守的环境中,完成对室内外高压设备进行红外温度监测和仪表油位的图像识别等任务,替代人工完成巡检中遇到的急、难、险、重和重复性工作。
例行巡检时,系统根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息,自主启动并完成巡检任务。
特巡时由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视,自主完成巡检任务。
也可以实时远程视频巡检。
能自动开启、关闭充电房门,完成自主充电。
搭载红外热成像仪,具备自动对焦功能。
能够对站内设备进行温度检测,对电流致热型和电压致热性缺陷或故障进行自动分析推断,并提出预警;搭载高清摄像头,能够对有读数的表盘及油位表计进行数据读取,自动记录和推断,并提出报警,读数误差小于5%;搭载拾音器,能够对设备运行噪声进行采集、远传、分析,识别异常声音;能够采集环境温度、湿度、气压、降水量、风向、风速等。
机器人关键技术综述变电站智能巡检
科技风2021年2月水利电力DOI:10.19392/ki.1671-7341.202105093机器人关键技术综述变电站智能巡检景凯凯袁顺刚胡林林许继电源有限公司河南许昌46100摘要:变电站智能巡检机器人系统以自主或遥控的方式,在无人值守的环境中,完成对室外高压设备进行红外温度监测和仪表液位的图像识别等任务,替代人工完成巡检中遇到的繁、难、险和重复性的工作。
本文介绍了变电站智能巡检机器人的系统组成,重点探讨了巡检机器人的关键技术,包括行走机构、导航控制技术、视觉伺服校正技术及图像识别等技术,展望巡检机器人的发展方向及应用前景,为变电站巡检机器人的更新迭代提供参考方向。
关键词:变电站;巡检机器人;导航;图像识别;关键技术目前,全国多数变电站电力设备巡检仍为人工巡检方式。
巡检人员的巡视内容主要包括设备温度、仪表表计读数、或高压电缆的接头状态等,巡视内容固定单一,巡视人员工作效率较低*1+$随着电网安全运行的要求越来越高,变电站使用智能化设备的必要性也越来越强,能够使用一套既能对变电站设备自动进行数据采集,又能对所得数据进行全面综合分析和比较的智能化无轨机器人系统,是非常必要的。
近年来,随着变电站巡检机器人持续深化应用,机器人已可代替人工完成变电站高压变电设备的所有巡检作业。
采用变电站巡检机器人可提高变电站的数字化程度和全方位监控的自动化水平,有效保障设备安全可靠运行,提高安全生产工作效率和质量1变电站巡检机器人系统组成变电站智能巡检机器人系统分为三层体系架构,分别为:车载子系统、本地监控后台及远程集控后台。
车载子系统通过无线局域网与本地监控后台进行数据、图像、视频等信息交互,远程集控后台通过申请的电网专网对本地监控后台、车载子系统进行任务下派、状态监控及数据管理。
车载子系统由控制单元、导航单元、行走机构、供电单元及传感单元组成,其中传感单元包括云台、可见光相机、红外热像仪及拾音检测装置。
2关键技术分析2.1行走机构行走机构是巡检机器人执行巡检任务的基础,控制机器人前进、后退,转弯及停止动作,行走机构根据移动方式的不同,可分为履带式、轨道式和轮式三种,分别应用于不同的场景,其中轮式运动机构在变电站巡检机器人中被广泛使用。
电力智能巡检机器人研究
电力智能巡检机器人研究摘要:使用电力智能巡检机器人是电网智能化得以实现的重要手段,是智能电网未来发展的重要方向。
因此,本文先对电力智能巡检机器人国内外研究情况进行分析,然后探讨了电力智能巡检机器人关键技术,以供参阅。
关键词:电力;智能;巡检;机器人;技术1电力智能巡检机器人国内外研究情况电力巡检机器人的早期研究主要集中在日本、美国等国家,早在1980年,日本就开始将移动机器人应用于变电站中,采用磁导航方式,搭载红外热像仪,对154kV~275kV变电站的设备致热缺陷进行检测;八十年代末期,日本研制出了地下管道监控机器人,用于监测275kV地下管网内的温度、湿度、水位、甲烷气体、声音、超声、彩色视频图像等;九十年代,日本又研制出了涡轮叶片巡检机器人,配电线路检修机器人等应用于不同场景的巡检机器人。
2008年,巴西学者J.K.C.Pinto等人设计了一种配备WiFi和红外热像仪的高空滑行变电站巡检机器人,对变电站电力设备的致热点进行检测;美国研发的变电站检测机器人,能够实现电力设备自动红外检测,并使用检测天线定位局部放电位置。
2013年,加拿大研制出了一种检测及操作机器人,采用GPS定位方式,在735kV变电站实现视觉和红外检测,并能远程执行开关分合操作。
新西兰研制的电力巡检机器人,采用GPS定位,具备双向语音交互以及激光避障功能。
从2016年CARPI会议(国际电力机器人学术会议)上所发表论文及研究成果而言,近十年来,电力巡检机器人行业主要由中国引导,其专利、产品数量以及应用规模远远超过了其他大洲的数量。
经过数年的市场应用和推广,目前国内的电力巡检机器人行业按应用场景可分为室外巡检机器人、室内巡检机器人、电缆隧道巡检机器人、巡检无人机四大类。
在中国,国家电网公司于2002年成立了电力机器人技术实验室,主要开展电力机器人领域的技术研究。
2004年,研制成功第一台功能样机,后续在国家“863项目”支持和国家电网公司多方项目支持下,研制出了系列化变电站巡检。
智能巡检机器人在变电站中的应用研究
智能巡检机器人在变电站中的应用研究智能巡检机器人在变电站中的应用研究1. 引言随着工业智能化的发展,智能巡检机器人逐渐进入各个领域,成为改善工作效率、提升生产安全的重要装备。
而在电力行业中,变电站是电力传输和配电的重要环节,也是电力系统高压电能与低压电能之间的关键转换站,并且其设备种类繁多,维护保养任务繁重。
因此,研究智能巡检机器人在变电站中的应用,对提升电力系统运行效率、降低安全风险具有重要意义。
2. 变电站及其巡检需求变电站是电力系统中的重要组成部分,其具有复杂的设备架构和严格的工作条件。
对变电站设备进行定期巡检,可有效发现和解决潜在的故障隐患,保障电力系统的安全运行。
传统巡检方式主要由工作人员手动进行,存在巡检辛苦、工作繁琐、效率低下的问题。
智能巡检机器人的引入可以有效解决这些问题,并提高巡检效率。
3. 智能巡检机器人的技术特点智能巡检机器人利用机器视觉、传感器、通讯技术等先进技术,实现变电站设备的自主巡检。
其特点包括:(1) 自主导航能力:通过激光雷达等传感器,实现机器人在变电站内的自主导航和避障功能;(2) 数据采集和处理:机器人配备各种高精度传感器,能够准确采集与检测各种变电站设备的工作状态,并将数据进行实时处理与分析;(3) 联网与远程操作:机器人可以通过WI-FI或蜂窝数据网络实时与巡检指挥中心进行通信,实现远程控制与监控。
4. 智能巡检机器人在变电站巡检中的应用智能巡检机器人在变电站巡检中具有广泛的应用前景。
首先,机器人可以代替人工巡检,有效减少工作人员长时间在高压环境下的暴露风险。
其次,智能巡检机器人可以通过传感器的数据采集和处理功能,实时监测设备的工作状态,及时发现存在的故障隐患,并生成巡检报告,便于维修人员快速定位问题并采取措施。
另外,智能巡检机器人还可以配合监控系统,对变电站周边环境进行监测,确保外部因素对变电站设备的安全影响。
5. 智能巡检机器人存在的挑战和解决方案尽管智能巡检机器人在变电站巡检中具有许多优势,但也面临一些挑战。
基于无人机的智能电力巡检技术研究
基于无人机的智能电力巡检技术研究一、前言随着科技的飞速发展和人们对电力质量要求的提高,电力巡检已经成为了电力行业的重要组成部分。
然而,传统的电力巡检存在着人力投入的成本高、效率低、难以到达异常区域等问题。
因此,基于无人机的智能电力巡检技术应运而生,成为了当前电力行业的研究热点。
二、无人机智能电力巡检技术的发展现状在行业发展的初期阶段,无人机电力巡检主要应用于供电线路拍摄、巡检、抢修和故障排除等方面。
随着技术的逐步成熟,现今的无人机系统已经多样化,采用了多种无线传输技术、雷达技术和人工智能处理技术等,实现了自主控制、智能识别和智能决策等多种功能。
三、无人机智能电力巡检技术的优势和挑战无人机智能电力巡检技术可以通过图像采集,实现对供电线路的隐患和缺陷的无死角掌握,进行高分辨率的检测。
并且,通过无人机对线路的全面巡视,可以优化巡检方案,全面掌握线路运行情况,预防线路故障的发生。
但同时,无人机智能电力巡检技术在应用过程中也面临着因天气影响而无法操作、难以胜任在复杂环境下的自主控制、设备容易受损等挑战。
四、未来无人机智能电力巡检技术的发展趋势无人机智能电力巡检技术的发展方向将是从简单的拍照、摄像到更加聚焦在实际情况下的问题解决,融合多种技术解决巡检过程中出现的难题。
例如,无人机可以携带多种传感器,从而检测电力设备的电压、电流、温度等参数,用于实时监测电力设备状态。
同时,在自主控制方面,需要完善智能化和自动化技术,提高无人机在复杂环境下的适应性,降低故障率。
五、无人机智能电力巡检技术的意义无人机智能电力巡检技术可以实现对线路全面的检测和管理,提高电力行业的安全性、可靠性、经济性和环保性。
在发掘和利用各种技术的同时,推进电力信息化建设,进一步提升电力巡检管理水平,为经济发展提供更好的电力保障。
六、结语无人机智能电力巡检技术的快速发展,为电力行业提供了帮助,并且也取得了显著的成果。
随着技术应用的不断拓展,无人机智能电力巡检技术正在成为电力行业的主流趋势。
机器人在智能巡检中的应用研究
机器人在智能巡检中的应用研究近年来,随着人工智能技术的飞速发展,机器人逐渐成为工业领域中不可或缺的工具之一,特别是在智能巡检中,机器人的应用已经越来越广泛。
本文将探讨机器人在智能巡检中的应用研究,包括机器人技术的发展、机器人在巡检领域的应用现状以及机器人巡检技术发展的前景。
一、机器人技术的发展机器人具备机械、电子、计算机等多种学科的交叉技术,随着这些学科的发展,机器人也得以跟进更新换代。
在机器人技术方面,六轴机械臂和AGV(自动引导车)等技术已经逐渐成熟,并被广泛应用于制造、物流等领域。
而在智能巡检方面,机器人技术主要集中于无人机、巡检机器人等方面的发展。
二、机器人在巡检领域的应用现状目前,机器人在巡检领域的应用已经十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 电力巡检电力巡检是机器人巡检领域中应用最为广泛的领域之一。
智能机器人通过巡检发电站、变电站、输电线路等设备设施,可以发现线路松动、接头松动等问题,大大提高了电力设备运行的可靠性和安全性。
2. 基础设施巡检机器人也可以用于基础设施的巡检,如桥梁、隧道、废水处理站,通过机器人的巡检,可以及时发现建筑结构的腐蚀、裂缝等问题,保证基础设施的安全运行。
3. 工业巡检在工业领域中,机器人可以应用于轴承、电动机、变压器等设备的巡检,及时发现设备的损坏、老化等问题,提高设备的使用寿命和可靠性。
4. 环境检测机器人还可以用于环境检测领域中,如空气、水质检测等方面。
通过配备相应的检测仪器,机器人可以检测污染物的浓度等各项指标,提高环境监测的效率。
三、机器人巡检技术发展前景随着人工智能技术的不断发展,机器人巡检的技术也在不断创新和进步。
未来几年,机器人巡检的技术发展前景将会更加广阔。
预计未来机器人的巡检能力将得到进一步增强,可以实现对复杂设备和结构的巡检。
同时,机器人巡检将进一步完善巡检过程中的测量、检修、监控等方面,可以实现更全面、更深入的巡检。
总之,机器人在智能巡检中的应用研究正日渐成为热点话题。
变电站巡检机器人研究现状综述
变电站巡检机器人研究现状综述摘要:变电站机器人是机器人技术应用于变电站的设备环境中,基于红外线,可见光相机等,获得地图和红外热图像信息,自动识别设备的状态和智能分析算法,而不是实现设备状态的自动检测和分析早期的变电站。
可以绝大部分的代替人工巡检。
目前,日本、中国、加拿大、巴西等国家已经开展并推广了变电站巡检机器人的研究。
关键词:巡检机器人;变电站;现状研究前言:变电站作为一个整体的电力工作所,机械设备的运行顺利非常的关键,在此基础上,全面监督变电站设备的检查,促进工作顺利,越来越满足逐渐增加的需求。
多种多样的应用技术被用于变电站巡检机器人的开发,实现变电站的自动化检查,提高变电站设备运营的安全性,可以很大的提高变电站巡检工作的效率和质量。
1 变电站巡检机器人概述变电站巡检机器人对室外变电所检查,配合无轨机器人四维目标位置追踪装置的变电所路径和行动自由,对红外线温度测量,智能测量表和图像识别技术,如容易对变电所进行定期检查,对图像图像信息和数据进行实时传送,如温度,湿度,气压远程传送平台;要实现网上实时监控。
2 国内、外变电站巡检机器人研究现状2.1 国内变电站巡检机器人研究现状电力科学研究院国家电网山东电力公司及其山东能源智能技术有限公司从1999年开始进行变电所巡逻机器人研究,并最先建立了国家电网公司的电力机器人技术实验室。
2002年主要从事电力机器人领域的技术研究。
2004年,首款功能试制品开发成功,此后在国家“863项目”和国家电网公司的多方支援下,研制出了用于变电站巡逻的机器人。
如今,变电站巡检机器人的技术愈发先进;例如国网智能公司最新研制生产的无轨激光导航机器人。
其技术先进,制造技术稳定,造价合理已量产使用。
详见下图对比。
综合运用非接触检测、机械可靠性设计、多传感器融合的定位导航、视觉伺服云台控制等技术,实现了机器人在变电站室外环境全天候、全区域自主运行,开发了变电站巡检机器人系统软件,实现了设备热缺陷分析预警,开关、断路器开合状态识别,仪表自动读数,设备外观异常和变压器声音异常检测及异常状态报警等功能,在世界上首次实现了机器人在变电站的自主巡检及应用推广,提高了变电站巡检的自动化和智能化水平。
巡检机器人最新研究报告
巡检机器人最新研究报告
巡检机器人最新研究报告
摘要:
巡检机器人是一种能够自主完成巡检任务的机器人系统。
在本报告中,我们对巡检机器人的最新研究进行了综述,并深入探讨了其应用领域、关键技术和未来发展方向。
我们发现,巡检机器人在工业、建筑、能源等领域有着广泛的应用前景,并且已经取得了一些重要的研究成果。
一、应用领域:
巡检机器人可以应用于各种环境和场景,比如工厂车间、地铁隧道、建筑物外壳等。
它可以完成各种巡检任务,比如拍摄照片、收集数据、检测故障等。
巡检机器人能够代替人工进行危险或繁重的巡检工作,大大提高了工作效率和安全性。
二、关键技术:
巡检机器人的关键技术包括导航和定位、感知与感知、决策与规划等。
导航和定位技术使机器人能够精确地定位自身位置,并规划最优路径进行巡检。
感知与感知技术使机器人能够感知周围环境,收集数据并检测故障。
决策与规划技术使机器人能够根据收集到的数据做出相应的决策,并规划行动路径。
三、未来发展方向:
巡检机器人的未来发展方向包括技术改进和应用拓展。
技术改进方面,我们需要进一步提升巡检机器人的导航和定位精度,提高感知与感知能力,增强决策与规划能力。
应用拓展方面,
我们可以将巡检机器人应用于更多的领域,比如石油、化工、医疗等。
总结:
巡检机器人是一种有着广泛应用前景的机器人系统,它可以代替人工进行危险或繁重的巡检工作,提高工作效率和安全性。
巡检机器人的关键技术包括导航和定位、感知与感知、决策与规划等。
未来,我们可以通过技术改进和应用拓展来进一步完善巡检机器人系统。
机器人在电力巡检中的应用研究
机器人在电力巡检中的应用研究一、绪论随着电力行业的不断发展和进步,电力设备的数量越来越多,电力运行管理难度也越来越大。
在实际应用中,电力设备的巡检和维护是一项重要的工作,对于保证电力设备的良好运行、降低故障率和保障用电安全至关重要。
然而,传统的电力设备巡检方式存在着人力、时间、效率等多方面的问题。
为了解决这些问题,机器人被引入到电力设备巡检中,成为了传统巡检方式的一种重要补充。
机器人的应用不仅大幅提高了电力巡检效率,同时也降低了巡检成本,为电力行业的进步和发展做出了积极的贡献。
二、机器人在电力巡检中的应用状况机器人的应用可以分为两种:一种是地面巡检机器人,另一种是高空巡检机器人。
1. 地面巡检机器人地面巡检机器人是一种可以自主运动的电力设备巡检设备。
该机器人主要包含机器人本体、变频控制器、热像仪、激光雷达、多项式运动学等系统组成。
通过这些系统,机器人可以准确检测出电力设备的运行状态和故障情况,同时具有容错性强、重复性好等特点,大大提高了巡检效率。
另外,地面巡检机器人还可以应用在管道、油气管道等领域中,大幅提高巡检效率,同时降低了人力成本和时间成本。
2. 高空巡检机器人高空巡检机器人是一种能够在电塔等高空设备上执行巡检任务的智能机器人。
该机器人主要由机身、控制系统、摄像头、机械臂等部件组成。
在巡检任务中,机器人可根据控制系统预设巡检路线进行自主巡检,通过摄像头和热像仪等设备对设备进行拍摄和检测,实现巡检和检测的一体化。
相较于传统的巡检方式,高空巡检机器人具有具有操作精度高、安全可靠,且能够准确识别设备运行状态、高效率、重复性好、可操作性强等优点。
三、机器人巡检技术发展随着人工智能和自动化技术的不断普及和进步,机器人巡检技术也在不断发展和突破。
未来机器人巡检技术的发展方向主要包括以下几个方面:1. 机器人巡检智能化未来机器人巡检技术将更加智能化,能够自主控制巡检路线和检测方法,并具有智能辨识能力。
同时,机器人巡检技术将具有学习记忆能力,自主制定巡检计划,并适应不同巡检场景和环境要求。
变电站机器人智能巡检的系统研究与应用
变电站机器人智能巡检的系统研究与应用随着我国电力行业的快速发展,变电站作为电力传输的关键环节,承担着能源传输和分配的重要任务。
而随着电力设备规模的不断扩大和变电站的数量逐渐增多,变电站的安全运行和设备的稳定性变得越来越重要。
传统的巡检方式面临着一些问题,比如巡检频率低、巡检效率低、风险高等。
研究并应用变电站机器人智能巡检系统已成为当前亟需解决的问题之一。
一、智能巡检系统的优势变电站机器人智能巡检系统是一种结合了传感器技术、机器视觉技术和人工智能技术的综合型智能系统。
相比传统的人工巡检方式,智能巡检系统具有以下优势:1. 高效率:机器人可以在较短的时间内覆盖整个变电站的巡检区域,大大提高了巡检效率。
2. 安全性:巡检机器人可以代替人工进行巡检,减少了人员的安全风险。
3. 准确度:机器人搭载了各类传感器和高清摄像头,可以实时监测设备运行状态,并精准地进行故障诊断与分析。
4. 可追溯性:智能巡检系统可以记录巡检过程和结果,对隐患进行及时处理,为设备管理提供数据支持。
二、研究现状与挑战目前,国内外对变电站机器人智能巡检系统的研究成果已经开始涌现。
有的系统具备自主导航能力,能够根据巡检任务进行路径规划,从而有效减少巡检时间和提高适应性。
还有的系统可以通过机器视觉技术实现对设备状态的实时监测和分析,从而有效识别设备故障和危险隐患。
目前智能巡检系统还面临以下挑战:三、系统应用与展望随着科技的不断进步,变电站机器人智能巡检系统的应用前景将越来越广阔。
在变电站巡检方面,智能巡检系统将成为未来的发展趋势。
机器人可以根据巡检计划自主巡检,及时发现设备故障或隐患,从而提高设备的可靠性和安全性。
在智能维护和管理方面,机器人还可以与设备管理系统进行联动,实现对设备的智能维护和管理。
通过机器人对设备状态的实时监测和分析,可以提前预警并预防设备故障,从而延长设备寿命,降低运营成本。
基于机器学习和大数据技术,智能巡检系统还可以实现对设备运行状态的预测和优化调度,为变电站运行提供更加智能、高效的管理决策。
变电站智能巡检机器人应用综述
变电站智能巡检机器人应用综述摘要:为了保障经济发展,我国加大了对电力设施的投入力度,所以变电站等基础电力设施在数量上得到了大规模的增长。
其中,变电站的运维工作具有强度大,复杂度高等特点,加大了变电站中运维人员的工作强度。
然而,随着机器人技术的不断成熟,智能巡检机器人可以有效的担负起变电站中的巡检任务,并且更具效率,使得其成为今后变电站运行管理模式的主要发展方向。
因此,本文将对变电站智能巡检机器人应用情况予以阐述。
关键词:变电站;智能巡检机器人;应用;综述引言:变电站在运行过程中,为了确保其可安全、可靠的工作,需要指派专业的运维人员来对其进行必要的监控,以此来杜绝隐患的出现。
现阶段,人工模式仍然是各个变电站主要的运维方式,同时存在较大的工作强度,并且受到人员素质以及恶劣环境等因素的制约,导致变电站的运维质量难以满足既定要求。
其中,随着机器人技术的不断成熟,智能巡检机器人可以高质量的完成变电站运维任务,所以加大对变电站智能巡检机器人方面的研究就显得极为重要。
一、变电站施工及安全管控概况变电站施工与安全管控可以概述为以下几方面,即:(1)施工现场作业点多,安全问题突出。
在电力基础设施规模不断扩大的今天,各变电站的施工与扩建工程正在如火如荼的开展,同时存在多个地区停电检修作业的情况,并且与其它检修作业不同,变电站的检修涉及较多内容,所以会极大的增加管控难度,一旦出现问题,不仅会导致大面积停电,甚至会危急作业人员的生命安全。
(2)运维人员数量有限。
随着变电站“无人值守”工作推进速度的加快,越来越多的变电站开始实施无人值守的运维模式,所以运维人员数量有着大幅度的减少。
然而,随着变电站扩建施工以及大型检修工作的开始,运维人员在数量方面就显得捉襟见肘。
(3)在各变电站中,智能巡检机器人已经有所应用,并且取得了不错的效果。
总之,对于变电站来讲,如何在现有条件下最大限度的提升变电站的安全管控效果,将是智能巡检机器人未来研究所需关注的重点。
电力巡检机器人毕业论文
电力巡检机器人毕业论文电力巡检机器人毕业论文引言随着工业化进程的加快,电力系统的安全和稳定运行对社会的可持续发展至关重要。
传统的电力巡检方法需要大量的人力和物力投入,并且存在一定的风险和困难。
因此,研究和开发电力巡检机器人是提高电力巡检效率和质量的重要途径。
1. 研究背景电力巡检是指利用相关设备和技术对电力系统进行定期检查,以发现并排除潜在的故障和问题。
传统的电力巡检方法主要依赖人工巡检,人工巡检存在效率低、质量难保证、工作环境复杂等问题。
因此,引入机器人技术可以提高巡检效率和质量,减少人工巡检的困难和风险。
2. 电力巡检机器人的研究现状目前,电力巡检机器人的研究已经取得了一定的进展。
国内外的研究者们通过引入视觉传感器、机器学习等技术,研发出了一些电力巡检机器人系统。
这些机器人能够自主行驶、识别设备状况并进行故障检测等操作。
然而,当前电力巡检机器人的研究还存在一定的局限性,如巡检范围较小、机器人智能性有限、数据处理能力有限等。
3. 电力巡检机器人的研究内容为了解决上述问题,本论文主要研究以下内容:(1)电力巡检机器人的机械设计与动力学分析:通过对电力巡检机器人的机械设计和动力学分析,保证机器人的稳定行驶和适应复杂环境的能力。
(2)电力巡检机器人的智能控制:采用机器学习和人工智能等技术,实现电力巡检机器人的自主导航、设备识别和故障检测等功能。
(3)电力巡检机器人的数据处理和分析:利用大数据和云计算技术,对电力巡检机器人收集的数据进行处理和分析,提取有用的信息,为电力系统的运行和维护提供决策支持。
4. 研究方法本论文采用实验研究和数据分析相结合的方法进行研究。
首先,通过搜集和分析相关文献,了解电力巡检机器人的最新研究进展;然后,设计和实现电力巡检机器人的硬件和软件系统;最后,进行实验验证和数据分析,评估电力巡检机器人的性能和效果。
5. 研究意义本论文的研究成果有助于提高电力巡检的效率和质量,降低电力系统故障率,保障电力系统的安全和稳定运行。
浅析高压变电巡检机器人智能技术
浅析高压变电巡检机器人智能技术摘要:本文主要介绍了高压变电巡检机器人的智能技术。
以智能巡检为例,阐述了机器人在巡检中的应用,包括机器视觉、模式识别、语音识别、数据分析等方面的技术,这些技术使得机器人的巡检效率和精度大幅提升。
此外,文章还介绍了机器人智能巡检技术在电力行业的应用前景和发展方向。
关键词:高压变电、巡检机器人、智能技术、机器视觉、模式识别、语音识别、数据分析正文:高压变电巡检机器人是一种集机械、电子、计算机等科技于一身的新型设备。
智能巡检机器人作为其中的一种,可以利用各种传感器和计算机控制技术,全方位地巡检高压变电站的各项设备,用于实现对设备的故障隐患检查,及时发现并解决问题。
目前,智能巡检机器人主要依靠机器视觉、模式识别、语音识别、数据分析等技术,提高巡检的效率和精度。
其中,机器视觉是巡检机器人最重要的技术之一。
机器视觉技术可以通过摄像头、激光测距仪等传感器对高压设备进行检测,同时经过算法处理,将检测信息转化为数字化信号。
应用机器视觉技术,可以有效避免人员巡检时因视线受阻、环境较差等原因造成的漏检等问题。
还有一种关键的技术就是模式识别。
通过样本的训练和学习,可以让机器人能够识别设备的多种信息,包括构造、材料、形状、颜色等等。
通过模式的识别与比对,机器人可以准确识别设备的基本情况,更好地完成巡检任务。
此外,语音识别技术也可以让机器人直接与人对话,并通过模拟人类听觉处理,把语音转换成可理解的文字或数值等符号。
这种技术可以大大简化人机对于与机器人交流的困难。
最后,数据分析也是智能巡检机器人技术的重要方面。
数据分析和计算可以帮助巡检机器人有效地处理和储存检测数据,通过基于机器学习和数据挖掘的分析,来实现设备故障预警和监控。
巡检机器人可以实时更新数据,定期生成报告,帮助工作人员了解设备的实时情况及可能存在的故障隐患。
综上述,高压变电巡检机器人的智能技术已经得到越来越多的发展和应用。
未来,随着技术的不断优化与升级,机器人巡检技术在电力行业中的应用前景会越来越广泛。
电力巡检机器人行业研究报告
输入企业名称汇报人:日期:XXX目 录1234行业背景研究行业现状分析行业痛点及发展建议行业格局及前景趋势CONTENTS1行业背景研究电力巡检机器人是针对电力系统所开发的一款可自动分析和处理电力设备、设施状态和运行情况数据信息,为现场运维工作提供技术支持的设备。
电力巡检机器人属于服务机器人范畴,服务目的在于减轻电力运维人员的运维负担、提高巡检工作效率、保障设备安全可靠运行,现已逐渐应用于电力、铁路、石化等领域。
电力巡检机器人巡检系统包括三部分:机器人分系统、任务荷载分系统和综合保障分系统.电力巡检机器人是集合了智能巡检技术、机器人本体技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、导航定位技术、模式识别技术及物联网技术等高新技术的有机结合体。
作为新型检测手段,电力巡检机器人具有数据采集与记录、数据查询及分析、重点设备关注、提示报警、生成巡检报告五大主要功能。
电力巡检机器人行业定义行业定义020304999年国网山东电力附属公司山东鲁能最先在中国开始发展电力巡检机器人2012至今2012年,智能电网概念兴起,掀起电网智能化改造升级热潮2014-2018年期间,电力巡检机器人市场需求增长迅速,电力巡检机器人产能逐渐开始释放004年国家电网公司推出第一款功能样机2005-2011年国家电网公司随后研制出室外巡检机器人此阶段,巡检机器人的价格偏高且缺陷多,市场购买意愿并不强烈01国务院工信部、发改委国务院《“十三五”国家科技创新规划》明确全面部署启动科技创新2030重大项目,包括聚焦部署智能电网基础支撑技术,实现智能电网技术装备与系统全面国产化;发展新一代信息技术,包括重点发展大数据驱动的类人智能技术方法,突破一人为中心的人机物融合理论方法和关键技术,研制相关设备、工具和平台。
《机器人产业发展规划(2016-2020年)》《”十三五”国家科技创新规划》中提出发展目标:到2020年,服务机器人年销售收入超过300亿元,培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业,打造5个以上机器人配套产业集群,争取在新一代机器人技术取得突破,智能机器人实现创新应用。
变电站智能巡检机器人的应用综述
变电站智能巡检机器人的应用综述摘要:随着社会的发展,电力工程的发展也有了很大的提高。
变电站是电力系统中重要的组成部分之一,它的运行稳定、可靠与否,直接关系到整个电网的可靠性,并且还会对供电质量有一定的影响。
这就要求变电站要做好运维工作,而为实现无人值守的目标,可在变电站运维中,对智能巡检机器人进行合理应用。
基于此点,本文首先对变电站智能巡检机器人的功能进行简要分析,在此基础上对智能巡检机器人在变电站运维中的应用进行论述。
关键词:变电站;智能巡检机器人;应用综述引言机器人技术是我国战略科技产业,涉及自动控制、图像识别、智能学习等一系列高科技。
《中国制造2025》规划,明确将工业机器人列入大力推动突破发展十大重点领域之一,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用,这将有力促进机器人新兴市场的成长。
随着人力资源紧缺与电力设备运维精益化要求的矛盾越来越突出,变电站智能巡检机器人越来越受到重视。
国家电网《2015—2020年电网智能化滚动规划指南》指出,将全面推广应用机器人巡检,实现输变电设备的智能巡检、电网运行状态的实时评估和辅助决策,全面建成具有信息化、自动化和互动化特征的智能电网。
南方电网《智能技术在生产技术领域中的应用方案》也明确表明了推广应用变电站智能巡检机器人的工作计划。
综上,变电站智能巡检机器人有着广泛的应用前景。
1概述机器人是21世纪文明科学的高新产物,给人们的生活和工业生产带来了极大的便利。
在我国变电站巡检工作中,智能巡检机器人将代替传统的人工巡检,成为未来的主要发展趋势,而且智能机器人的优越性更加明显。
使用智能机器人巡视变电站,能够及时获取电气设备的状态信息和其中存在的安全隐患。
同时,智能电网的快速发展推动了变电站的智能化管理,使得变电站的无人化成为一种趋势。
相比于传统的人工巡检方式,变电站巡检机器人的便捷性、可靠性、经济性尤为突出。
2变电站巡检机器人的优越性与传统的人工巡检方式相比,变电站巡检机器人将人工智能与互联网相融合,极大地推动了变电站的智能管理。
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电力智能巡检机器人研究综述
摘要:电力智能巡检机器人搭载高清可见光相机,红外热成像仪、拾音设备等
智能化检测装置以及智能分析算法软件,完成全天候数据快速采集、实时信息传输、智能分析预警到快速决策反馈的管控闭环,从而代替人工巡检实现电力设备
状态的自动检测和智能分析,提高了电网和电力设备运行的可靠性。
使用电力智
能巡检机器人是电网智能化得以实现的重要手段,是智能电网未来发展的重要方向。
文中针对目前国内外研究现状和不足,分别从电力智能巡检机器人的主要技术、前沿科技、功能定位及标准体系等方面展开讨论,对电力智能巡检机器人研
究现状进行了综述性探讨。
关键词:电力智能;巡检;机器人
引言
伴随经济发展和人民生活水平的提高,社会用电量不断提升,对电网运行稳
定性提出更高挑战,变电、输电、配电等电力系统各环节的巡检需求进一步提高。
目前电力公司仍主要采用传统的人工巡检方式,即利用看、听、闻等感知手段,
对电力设备运行状态进行查验和记录,此种方式存在着人力成本高、巡检手段单一、巡检数据主观性强、受天气影响大、数据管理分散等问题,逐渐无法满足准确、实时、高频率的电力设备巡检需求。
我国目前正从劳动密集型向现代化制造
业方向发展,振兴制造业、实现工业化是我国经济发展的重要任务。
从工业发展
历程看,生产手段必然要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革。
随着国
民经济的快速发展以及生产技术的不断进步和劳动力成本的不断上升,使用机械、自动化技术代替人力成为巡检管理的必然趋势。
1电力智能巡检机器人国内外市场总体情况分析
1.1国内市场情况
按2015年国家电网和南方电网的规划,未来5年,原有枢纽及中心变电站
智能化改造率将达100%,有约两万座110kV及以上的传统变电站将要进行智能
化改造,同时新建智能化变电站数量达到1.5万座。
根据国家电网的统计,2016
年底应用于国网35kV及以上变电站的智能巡检机器人数量共计893台,这一数
量远未达到市场饱和的程度。
2017至2020年间,仅考虑此3.5万座智能变电站
中有15%-20%需配置智能巡检机器人,运行模式以一机三站为例,单套机器人系
统价格约为100万元,则未来三年中变电站机器人将有17.5亿元-23.3亿元的市
场容量。
中长期来看,我国的变电站巡检机器人潜在市场规模接近123.3亿元。
具有较大的市场空间。
室内机器人主要应用于开关站内。
根据统计,一般一个地
级市配电站数量从500座至5,000座不等,直辖市、省会城市、经济发达城市数
量较多。
根据各地区用电量不同及电网建设情况不同,按平均每个地级市1,000
座配电站估计,全国297个地级以上城市(含4个直辖市)大约拥有配电站30
万座。
另根据国家能源局公布的《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》,我国将会加速发展智能电网的建设,预计对于电力智能巡检机器人的需求超过5
万台。
1.2国外市场情况
此外,国内电力企业积极参与国际合作与“走出去”战略。
随着智能电网建设
的全面铺开,各类人工智能设备的需求潜力不断增长,智能巡检机器人也由此迎
来了发展提速期。
除了在国内市场获得快速发展外,随着我国电力企业海外业务
拓展和中东欧等国加快智能电网建设,随着“一带一路”“中国制造2025”等国家战
略深入实施,特别是特高压和各级电网快速发展,电力机器人产业凭借高科技、
智能化、先进性等独特优势,将迎来新的发展机遇和更为广阔的发展空间。
我国
智能巡检机器人有望在海外市场也获取积极态势。
2电力智能巡检机器人的主要技术和前沿科技
2.1图像识别
电力智能巡检机器人搭载高清可见光相机,拍摄设备图像,利用图像识别技
术完成设备运行状态的自主识别与判断。
主要识别类型包括:表计读数、指示灯
状态、机械指示状态、开关位置等。
电力巡检机器人搭载的识别技术:1)基于
局部特征匹配的数字表自动定位识别技术使用Canny算法提取图像中数字表边缘,采用surf特征算法,匹配查找与数字表区域模板特征相似的区域,利用数字模板
图像库进行SVM分类训练,将采集到的数字特征与其匹配,输出准确的识别结果。
2)基于虚拟线段判定的阀门分合指示识别技术采用了基于模版图像特征匹配的ROI提取方法,获得刀闸在图像中的具体位置,然后利用刀闸的线状特征,基于Hough变换,判断刀闸的分合状态。
该技术可实现阀门分合指示的位置判断及颜
色判断,通过计算机图像图形学技术构造出以阀门把手为指针的虚拟表盘的图形
模型,后通过图像处理手段对原始图像进行感兴趣区域切割,后通过相关直线线
段检测技术对把手位置进行判定,对照其在虚拟表盘中的角度,可以判定此阀门
开关的状态信息。
2.2红外热成像
电力巡检机器人搭载红外热成像仪,拍摄设备的红外图像,并自主获取设备
实时温度。
红外图像温度识别技术目前已较为成熟,即根据物体的红外辐射强度
判断其温度高低,各厂家采用的识别技术基本一致。
设备方面。
通常分为制冷焦
平面热像仪和非制冷焦平面热像仪,主流厂家采用非制冷焦平面热像仪,相比于
制冷焦平面热像仪,具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、维护方便、灵敏
度高等优点。
2.3定位导航
目前移动巡检机器人采用的定位导航技术主要有磁导航技术、轨道导航技术、惯性导航技术、GPS导航技术、以及SLAM导航技术。
磁导航技术需在路面铺设
导航磁轨道,利用机器人搭载的磁导航传感器感应轨道位置,实现机器人沿轨道
的自主行走。
磁导航技术由于需要铺设磁轨道,前期基建工序复杂、建设成本较高;且由于磁轨道暴露在路面,受曝晒、雨淋等影响,易产生损坏、脱落、失磁
等问题,通常1-2年即需对部分轨道进行更换,维护复杂、维护成本高。
轨道导
航技术及利用预先吊装或预埋的轨道,结合磁钢片/二维码等特征标识点,实现机器人的沿轨道行走和定点检测;此种方法定位精度相对较高,适用于室内环境巡
检机器人的导航。
对于变电站等室外场景而言,由于面积大、环境复杂,轨道无
法吊装等问题,轨道导航方式不适用。
惯性导航利用机器人搭载的IMU等惯性测
量装置,根据测量加速度、角速度等数据,获取机器人的位姿和速度信息,从而
实现对机器人的定位导航;此种方法由于测量装置本身测量误差以及打滑、颠簸
等外界因素,导致每次测量均会存在一定的定位误差,机器人行走一段距离后会
产生较大的累计误差,从而使得导航偏移。
GPS导航技术利用GPS卫星,对机器
人位置进行定位;一方面,此种方法定位精度通常为米级,即便是差分GPS方式
定位精度通常也在10厘米级,无法满足定点精确测量的需求;另一方面,电力
设备的电磁扰动会对GPS信号产生影响,严重制约了其导航可靠性。
结语
我国目前正从劳动密集型向现代化制造业方向发展,振兴制造业、实现工业
化是我国经济发展的主要任务。
从工业发展历程看,生产手段必然要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革。
随着国民经济的快速发展以及生产技术的不断
进步和劳动力成本的不断上升,如何进一步提高生产率、提高产品质量、降低劳
动强度、改善劳动条件已经成为企业不得不考虑的问题。
参考文献
[1]杨旭东,黄玉柱,李继刚,等.变电站巡检机器人研究现状综述[J].山东电力技术,2015,42(1):30-34.
[2]葛青青.多站式智能巡检机器人在丽水电网的应用研究[D].华北电力大学(北京),2017.
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京),2017.。