变电站智能巡检机器人系统主要设计特点

1、自主知识产权红外探测器

机器人系统的核心检测器件具有自主知识产权，本系统采用384*288/640×480分辨率热像仪，有效提供对测量目标的温度识别效果。

2、激光制导、无轨运行、定位精确

不需要任何轨道，直接使用阀厅现有路面就可以快速实施巡检监控，无需繁琐的工程施工。系统定位精度高达5毫米。

?三维角度实时输出

?XYZ三轴陀螺三轴加表数据实时输出

?自动温度补偿、集成稳定算法

无轨化导航的优势主要表现为：无需预埋磁条，缩短施工周期，节约系统成本，提高便捷性；环境适应性强，运行可靠性高。

3、系统定制超大容量电池，具备超长工作时间，充满电后连续工作时间长达8小时

4、设备自动识别管理功能

对于系统采集的热图进行自动识别，通过图像配准的方法识别出该热图包含的有效设备目标，保证温度监测的有效性。

5、详细设备工作状态管理功能

建立所有设备以及设备部件的管理体系，在自动巡检的同时对本红外热像仪巡视范围内的所有设备部件进行温度分析记录。在报警的时候可以详细到具体设备故障部位。

6、防误报识别功能

所有的温度测量都基于有效的设备识别，根据巡查策略可以只测量标记过的设备，对于外界的干扰热源自动剔除，有效的防止了误报警的产生。

7、高维图像识别技术

100%表计识别率，采用的矩阵模式的数学模型，解决由于光线、所处的位置等诸多原因导致的读表失败，有效的提供了表计识别率。

可靠的抗低温措施

在高纬度地区，冬天的温度能低到零下45度，如果采用一般的云台，可能会产生云台齿轮机构会冻结情况，导致系统不能正常工作。针对这种情况，系统使用了带自动加热系统的云台，同时云台内部采用低温润滑油，保证云台系统在零下45度环境正常工作。

安全设计

①本安设计：安全技术是无轨化运行的关键，本项目采用5项独立的安全保障手段保障巡检车在运行时的安全，分别为：定位系统自诊断技术；激光停障技术、超声停障技术、安全碰撞开关。通过以上5点安全措施，保障装置即使在激光被干扰或者定位出现错误的情况下仍然能够安全停车，并且在超声停障和碰撞开关触发停障的模式下，其会自动切断电机电源，保障其不会对周边设备和自身造成损失，而后，在得到后台工作人员确认障碍物性质时，再启动电机电源，继续执行任务。

②设置电子墙：通过在后台控制软件的变电站电子地图上，按照设备安全距离，设置虚拟的电子墙，当机器人在自动巡检脱离原有路径时，或是在手动巡检人工控制失误时，确保机器人不要超越安全距离。此时的电子墙就可以对机器人起到隔离作用，一旦接近电子墙，机器人就会发出报警，提醒工作人员注意安全。

地图上可设置电子墙

EMC电磁兼容性设计

巡检机器人均采用进口知名品牌工业级电子元器件，电源、通讯等模块采用屏蔽、隔离处理，关键信号通过阻抗匹配设计、各设备模块采用等电势共地设计，输入输出接口的滤波和保护设计等技术确保各模块的信号完整性、安全和可靠性。在机壳设计上，针对进出风口、接缝处等区域的进行EMC防护设计，并机壳表面进行特殊处理。在电气设计上，巡检机器人采用电源跟信号电缆分开布线，电源线缆加磁环滤波，以及高频等通讯信号采用屏蔽线缆，标准的接地设计，保证各模块设备正常运行。

防腐设计

巡检机器人外壳采用耐腐蚀材料及表面喷塑处理，机器人内部传感、控制、均采用模块化设计，内部电子元器件均采用标准化生产。在原材料管理上，通过符合《IPC J-STD-033B.1-2007》标准的潮敏防护（MSD）控制体系，避免塑封器件受潮失效，并配置除湿机和加湿机，对库房和板卡生产线所处环境进行温度和湿度控制，保证产品制造过程中ESD和MSD的可靠防护。板件生产过程中，通过全自动三防涂覆生产线完成涂覆的制造，核心设备采用美国PVA650型全自动涂覆机，自动上板、下板，过热风隧道炉完成烘干，整个过程无人工干预、接触，确保过程一致性。生产完成后，按照《JB/T- 6174仪器仪表功能电路板老化工艺规范》对板件进行上电老化，自主研发“老化过程监控系统”全自动控制老化室环境温度，通过6个高低温循环以及电功率等综合作用实现24小时不间断运作，对PCBA进行老化筛选，确保机器人在潮湿、腐蚀环境下正常可靠运行。

巡检机器人专用充电房采用镀锌板和防腐木质结构，配有双层顶盖，隔热性好，外壳及骨架全部经过防腐处理，具有长期户外使用的条件，同时外形及色彩可与环境相互协调一致，因此可作为变电站配套设备长期使用。

防水防尘设计

巡检机器人外壳采用一体化结构设计，开盖处通过密封胶条密封处理，连接处均采用工业级进口防水接插件，并测试机器人内部的发热量，选择合适排气量的排风电机，通风口利用防水海绵及滤尘网处理，外设模块均选购工业级高防护性产品并自带加热模块。整机满足IP55，部分外设可达IP67的防护等级，确保巡检机器人在雨天等潮湿环境下正常稳定的长期运行。

散热设计

在高温天气，针对巡检机器人的发热需及时散热的需求，研发团队专门对热环境进行研究，在机器人内部设计了专用风道，合理的风道进出口保证空气对流，明显改善了设备内部的热环境，防止局部温度过度增高，提高零部件的使用寿命，减少故障的发生。同时，内部的传感及控制模块均采用低功耗设计，并通过对热源设备的空间层次布局采用铝板和外壳的热传导等散热措施以保证巡检车内外温度的及时交互，确保机器人在高温环境下正常可靠运行