作为一种能够在变电站内使用的特种机器人,变电站巡检机器人能够很大程度上代替人工巡检员实现对变电站内电力设备故障的检测以及变电设备仪表数据的记录工作。一定程度上降低了人力工作的强度,对变电站设备的稳定运行起到了积极的作用。在现阶段全球智能电力系统普及的今天,如何能够最大程度的提高变电站智能化水平,已经逐渐成为业内研究的热点课题,随着相关研究的不断深入,一些高新成果已经在国内的变电站中陆续投入了使用,并取得了不错的效果。现阶段针对变电站巡检机器人项目而言,其研究工作的要点主要在于如何提高巡检机器人系统的精确性、可靠性和智能化程度,最终实现由巡检机器人对于变电站人力巡检的完全代替。首先,本文在调研了国内外现有的变电站巡检机器人实例以及相关标准后确定了研究方案。巡检机器人使用基于激光雷达定位的导航系统;采用基于网络传输的可见光以及热成像高清摄像头技术的后台实时监控以及故障监测;在监控后台使用B/S网络架构,满足工作人员随时随地管理系统、调取数据以及对机器人下达巡检任务。其次,基于对于巡检机器人整体系统功能的需求,为巡检机器人设计了运动规划层软件以实现巡检机器人变电站内的自主定位导航,运动规划层软件设计中在变电站环境中基于GMapping算法建立了二维的栅格地图,并根据可行路径以及巡检任务下达建立用于巡检的拓扑图,在建立好的拓扑图中使用基于栅格地图的AMCL算法进行定位,综合各项数据规划最优任务路径,最后机器人依靠导航算法的引导完成点到点的运动。为了在执行任务的同时配合系统监控后台实现人机交互,系统设计了功能层软件,在软件设计的过程中为了规避各个功能模块之间的系统命令冲突,系统内规划了六个状态模式,包括建图、部署、巡检、自动充电、手动操作、空闲模式,各个模块分别进行软件设计以完成系统功能。最后,针对本人所在的国网朝阳供电公司的实际情况,将本文设计的巡检机器人投放使用,在实际应用的过程中建立完善的巡检机器人管理机制并获得了一定的管理经验,系统投入使用初期就对辖区内的几起典型故障起到了良好的预警效果。