智能巡检机器人在500kV变电站的应用研究

发布时间：2021-05-12 03:34

　　随着南方电网公司变电站运维工作质量精益化管理的提升,集多种高科技于一身的智能巡检机器人开始进入变电站并协助运行人员开展巡检工作,极大地提升了电网巡检工作质量,但要完全胜任复杂的巡检工作,智能巡检机器人需要解决巡检导航定位精确度、巡视覆盖率、表计标识精准识别、红外测温分析等诸多问题。2017年底,无轨轮式智能巡检机器人开始在500kV榕江变电站应用,与传统的采用磁轨迹引导外加RFID标签辅助定位方式来实现导航定位方式不同,本文采用了基于地图匹配的激光导航系统,设计了地图拼接软件中的地图创建和定位模块实现方法,简要介绍了机器人的全局规划实现方法,并对全站设备点进行了导航路径构建,最终通过变电场现场测试,验证了基于地图匹配的激光导航系统构建的导航路径能实现100%的巡检覆盖率,重复定位精度也能满足仪表识别系统对重复获取识别图像的要求。在仪表标识图像识别方面,本文机器人采用了基于视觉显著性分析图像预处理算法,通过缩小特征模版遍历区域进行快速定位;对于不同类型的仪表标识识别,采用了基于Opencv的仪表建模的识别方法,使算法的复杂性得到了降低,提高了识别算法的精度和鲁棒性。通过大量的现场的实验和... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外智能巡检机器人应用研究现状
        1.2.1 国内智能巡检机器人应用研究现状
        1.2.2 国外智能巡检机器人应用研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和论文结构
第二章 智能巡检机器人软硬件系统组成
    2.1 智能巡检机器人硬件结构组成
        2.1.1 巡检机器人外形
        2.1.2 运动模块及障碍物感应装置
        2.1.3 集成可见光摄像仪和红外热像仪的一体化云台
        2.1.4 无线通讯设备及AP无线网络箱
        2.1.5 自主充电装备及充电房
        2.1.6 微气象
        2.1.7 其他附属设备
    2.2 智能巡检机器人客户端软件功能
        2.2.1 实时监控界面
        2.2.2 巡检计划界面
        2.2.3 远程遥控界面
        2.2.4 其他界面
    2.3 本章小结
第三章 智能巡检机器人导航定位及图像识别方法研究
    3.1 智能巡检机器人地图构建及导航定位原理
        3.1.1 导航地图构建
        3.1.2 激光定位解算
        3.1.3 最短路径导航
    3.2 智能巡检机器人表计图像识别实现方法
        3.2.1 基于视觉选择性注意机制的图像预处理方法
        3.2.2 基于视觉的机器人云台姿势微调方法
        3.2.3 基于预建模和图像旋转法的指针式仪表识别实现方法
        3.2.4 基于Opencv的仪表标识特征模板设计
    3.3 本章小结
第四章 智能巡检机器人导航定位及图像识别实验分析
    4.1 智能巡检机器人导航定位应用实验分析
        4.1.1 巡检任务规划应用
        4.1.2 重复定位精度测试
    4.2 智能巡检机器人仪表标识识别应用实验分析
        4.2.1 指针类仪表识别
        4.2.2 分合位指示识别
        4.2.3 字符类仪表识别
        4.2.4 红外图像识别分析
    4.3 本章小结
第五章 智能巡检机器人运维模式及应用拓展研究
    5.1 智能巡检机器人单站式运维研究
    5.2 智能巡视机器人集控式运维研究
    5.3 智能巡视机器人应用拓展研究
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附件



本文编号：3182651