变电站保护屏柜巡检机器人系统的设计与实现

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我国作为用电大国,电力系统的相关产业技术都在国际上处于领先地位。目前,全国电力系统中电力屏柜的巡检却仍然采用人工的方式完成。人工巡检的方式对作业人员的身心素质、业务水平、技术经验等方面都有较高要求,因此也引入了许多不确定因素,而机器人巡检则可避免这些隐患,弥补人工巡检的不足,在提升作业效率与运维质量的同时增加安全性与经济效益。尤其是经过此次疫情,实现对电力屏柜无人值守的远程智能监管已经成为电力行业的迫切需求。本文使用基于图像识别的自主巡径机器人代替工作人员进行变电站电力保护屏柜的巡检。机器人采用多传感器融合技术,实现快速构建精确的环境地图;利用自适应蒙特卡洛粒子滤波等算法,实现机器人的自主避障、精确定位和路径规划,从而保障机器人快速、准确、稳定地导航到电力保护屏柜前,以便开展后续巡检工作。机器人对保护屏柜的巡检方式考虑了屏柜中压板开关数量多、颜色不一、编号字体小、光照条件复杂等问题。本文结合图像识别和深度学习算法,实现了对电力保护屏柜压板开关编号与状态的准确识别。避免了人工核对过程中因长时间重复工作产生的疲劳,从而可能带来的漏检和误检情况,不仅能解放人力需求,还能优化传统电力系统管理结构,实现电力系统的实时监控和智能化信息管理。本文研发的电力屏柜巡检机器人通过利用机器人技术,并结合互联网、物联网技术,搭建了一个完整的监测平台,可以在不改变大量已投入设备工作方式的基础上,逐步有效地替换人工巡检,进而打造一个无人值守的远程智能监管系统,提升电网监测和管理工作的先进性,这将在电力行业起到引领性作用,并为产业化提供示范。
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