智能機(jī)器人結(jié)合鐵路牽引變電所的運(yùn)行與檢修OperationandMaintenanceofIntelligentRobotCombinedwithRailwayTractionSubstation【摘要】：近幾年我國鐵路系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)高速的發(fā)展，鐵路前期的基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)愈加的完善、成熟，但在鐵路后期運(yùn)營維護(hù)方面可能受限于人員和技術(shù)等方面的原因，一些設(shè)備在運(yùn)行狀況下不能科學(xué)的去檢測和管理，這就在一定程度上影響了鐵路系統(tǒng)的正常營運(yùn)。通過使用智能機(jī)器人技術(shù)能夠輔助甚至代替人工對變電所的巡檢，從而使得鐵道供電系統(tǒng)更加可靠的運(yùn)行。本文先是介紹了智能機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)施的背景及其在變電所的發(fā)展，同時(shí)也深入的探究了在工作現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行的可行性。通過變電所智能機(jī)器人的研究，具體的分析了智能機(jī)器人巡視系統(tǒng)中系統(tǒng)的總體構(gòu)架、軟硬件控制系統(tǒng)、基站系統(tǒng)和移動端系統(tǒng)。通過對該系統(tǒng)的實(shí)際使用，總結(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和不足，在鐵路牽引變電所原有的控制系統(tǒng)結(jié)合目前智能機(jī)器人探究更加可行的智慧化鐵路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行檢修模式?！娟P(guān)鍵詞】：智能機(jī)器人；鐵路牽引變電所；巡檢；運(yùn)行與檢修Abstract:TherapiddevelopmentoftheChina’srailwaysystemnetworkinrecentyears,theinfrastructureconstructionintheearlystageoftherailwayhasbecomemoreandmoreperfectandmature.However,theoperationandmaintenanceinthelaterstageoftherailwaymaybelimitedbythereasonsofpersonnelandtechnology,andsomeequipmentcannotbetestedandmanagedscientificallyundertheoperationcondition,whichtoacertainextentaffectsthenormaloperationoftherailwaysystem.Theintelligentrobottechnologycanassistorevenreplacetheartificialinspectionofthesubstation,sothattherailwaypowersupplysystemcanoperatemorereliably.Firstly,thispaperintroducesthebackgroundoftheimplementationofintelligentrobotsystemanditsdevelopmentinthesubstation,atthesametime,italsodeeplyexploresthefeasibilityoftheactualoperationintheworksite.Throughtheresearchofintelligentrobotinsubstation,theoverallframework,softwareandhardwarecontrolsystem,basestationsystemandmobileterminalsystemofintelligentrobotinspectionsystemareanalyzed.Throughtheactualuseofthesystem,theadvantagesanddisadvantagesofthesystemaresummarized.Theoriginalcontrolsystemoftherailwaytractionsubstationiscombinedwiththecurrentintelligentrobottoexploreamorefeasibleoperationandmaintenancemodeoftheintelligentrailwaynetwork.Keywords:intelligentrobot；railwaytractionsubstation；operationandmaintenance目次1緒論研究背景和意義----------------------------------------------11.2國內(nèi)外巡視技術(shù)研究現(xiàn)狀--------------------------------------21.3論文主要內(nèi)容------------------------------------------------2智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)2.1智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)總體框架----------------------------------2.1.1智能機(jī)器人系統(tǒng)總體框架概述------------------------------2.1.2智能機(jī)器人硬件和軟件構(gòu)架--------------------------------2.2機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的軟件控制系統(tǒng)--------------------------------2.3基站系統(tǒng)----------------------------------------------------2.3.1基站創(chuàng)新點(diǎn)----------------------------------------------2.3.2基站功能------------------------------------------------2.3.3基站系統(tǒng)在牽引變電所運(yùn)行檢修中的作用--------------------2.4移動站系統(tǒng)--------------------------------------------------2.4.1移動站創(chuàng)新點(diǎn)--------------------------------------------2.4.2移動站外形結(jié)構(gòu)部件--------------------------------------2.4.3移動站控制部分------------------------------------------2.5基礎(chǔ)設(shè)施----------------------------------------------------2.6本章小結(jié)----------------------------------------------------3目前巡視機(jī)器人在牽引變電所的應(yīng)用效果3.1巡視機(jī)器人運(yùn)用情況------------------------------------------3.2巡視機(jī)器人運(yùn)用中的優(yōu)點(diǎn)與不足--------------------------------3.2.1優(yōu)點(diǎn)----------------------------------------------------3.2.2不足----------------------------------------------------3.2.3本章小結(jié)------------------------------------------------4結(jié)論與展望------------------------------------------------------5參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------第1章緒論1.1研究背景和意義隨著我國電力技術(shù)發(fā)展節(jié)奏的加快，電網(wǎng)建設(shè)和電力體系改革的深入，我國電力系統(tǒng)的自動化、智能化得到很大的提升。變電所的巡檢工作是保障電力設(shè)備正常運(yùn)行和安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的巡檢任務(wù)要求運(yùn)維工作人員定期到各變電所巡視，采集大量的數(shù)據(jù)并且進(jìn)行繁瑣的周期性巡檢工作。在遭遇大風(fēng)、大雪及雷雨等惡劣天氣時(shí)無法及時(shí)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行巡視，這些情況使得人工巡檢受到環(huán)境、個人等因素的制約，從而導(dǎo)致變電所運(yùn)行過程中存在安全隱患丟失優(yōu)先安排處理的機(jī)會。伴隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展和各領(lǐng)域水平的不斷優(yōu)化，使用智能機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電所巡視工作初步的功能。同時(shí)，智能機(jī)器人能夠全天全方位對變電設(shè)備進(jìn)行檢測，讓運(yùn)維人員從繁瑣的周期巡檢工作中解放出來。通過對牽引變電所運(yùn)行情況的深入分析，可以發(fā)現(xiàn)牽引變電所巡檢方式在不斷的進(jìn)行改進(jìn)，但沒有很好的解決巡檢人員到位率低、設(shè)備的巡檢質(zhì)量不高和人為捏造巡檢報(bào)表等問題。各方面存在的這些問題使?fàn)恳冸娝F(xiàn)場巡檢更加的困難，即給設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行留下了隱患。經(jīng)分析和總結(jié)后，現(xiàn)場巡視作業(yè)問題具體表現(xiàn)在以下幾個方面：牽引變電所針對現(xiàn)場巡視作業(yè)制定的定期巡查制度，更多的只是停留在書面層面上沒有實(shí)際的行為、缺少執(zhí)行的力度，尤其是對于一些相對容易出現(xiàn)故障和缺陷的設(shè)備，更新設(shè)備缺乏方法和經(jīng)驗(yàn)去檢修，運(yùn)維人員在進(jìn)行現(xiàn)場檢修任務(wù)時(shí)不能保證達(dá)到巡視目標(biāo)。目前更多的人員參加鐵路工作，各牽引變電所運(yùn)行檢修人員的文化和技能水平存在差距。具有不同的技能的人員不能得到很好的分配，比如大學(xué)畢業(yè)的應(yīng)屆生沒有足夠的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)。雖然對人員的現(xiàn)場工作編排規(guī)程，但是在運(yùn)行維修人員現(xiàn)場執(zhí)行中沒有貫徹和落實(shí)，與之而來就出現(xiàn)了諸多的問題。隨著我國鐵路體制改革的深入，牽引變電所引入了新的設(shè)備和技術(shù)，這導(dǎo)致長期運(yùn)維的工作人員對設(shè)備的熟悉程度降低，使得設(shè)備巡檢質(zhì)量不高現(xiàn)場巡視有一定的困難。針對以上情況進(jìn)行具體的分析后，本文在牽引變電所的傳統(tǒng)運(yùn)行巡檢方式上結(jié)合智能機(jī)器人技術(shù)探究不同的巡檢思路。近些年，國內(nèi)的智能機(jī)器人技術(shù)逐漸的進(jìn)步結(jié)合電力牽引網(wǎng)本身的建設(shè)，智能機(jī)器人巡視系統(tǒng)得到廣泛的運(yùn)用，與此同時(shí)運(yùn)用機(jī)器人能夠安全穩(wěn)定的完成電力系統(tǒng)運(yùn)行。智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)能在巡檢的過程中準(zhǔn)確的完成牽引變電設(shè)備巡檢任務(wù)，并且在終端設(shè)備監(jiān)控后臺中具有數(shù)據(jù)的概括和匯總，運(yùn)維操作人員能夠運(yùn)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評估，進(jìn)而更加了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。通過記錄和歷史數(shù)據(jù)曲線分析可以明顯提高牽引變電所設(shè)備的可預(yù)測性，為變電設(shè)備檢修和運(yùn)行狀態(tài)評估提供非常有效的數(shù)據(jù)支持，這直接減少了設(shè)備發(fā)生事故的可能性。根據(jù)前文所述，將智能機(jī)器人引入電力系統(tǒng)巡檢有關(guān)的電力設(shè)備，即減輕了運(yùn)維人員繁重的巡檢任務(wù)，使得工作人員遠(yuǎn)離帶電設(shè)備，并且為推廣和普及智能化變電所提供了創(chuàng)新的技術(shù)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場檢測手段，提高了電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行水平。1.2國內(nèi)外巡視技術(shù)研究現(xiàn)狀隨著電氣自動化技術(shù)快速的發(fā)展，智能機(jī)器人也逐漸的引入各個行業(yè)。由于機(jī)器人能夠完成甚至代替人在各領(lǐng)域的功能，而且具有實(shí)用性和良好的發(fā)展前景，世界各國都加快對智能機(jī)器人的研制。美國軍方在1984年研制出了世界上第一臺地面自主機(jī)器人，1992年美國又研制出了一種時(shí)速可達(dá)75公里的自主車。但這些僅僅是樣機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用，還存在諸多技術(shù)上的困難有待解決，也限制了應(yīng)用范圍和功能未形成規(guī)?；瘧?yīng)用。在應(yīng)用研究領(lǐng)域中電力系統(tǒng)的應(yīng)用是最為典型的，2003年日本研究人員率先提出巡檢機(jī)器人的研究方案，并完成了實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)。此研究方案不僅僅是研制出不同類型的機(jī)器人，更是把這些機(jī)器人放在運(yùn)用的角度來發(fā)展，用來代替人在高危惡劣環(huán)境中工作。隨后，日本四國電力公司與東芝公司及其他研究所共同設(shè)計(jì)制造了一款軌道移動式機(jī)器人，用于500KV變電站設(shè)備的監(jiān)控（如下圖為日本研發(fā)的軌道式變電巡檢機(jī)器人）。但由于技術(shù)上出現(xiàn)的一些問題，僅在2-3所變電站試用，并停止后續(xù)的研發(fā)。而在國外還未見應(yīng)用于變電站內(nèi)可實(shí)際運(yùn)行的設(shè)備巡檢機(jī)器人。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展和微機(jī)監(jiān)控技術(shù)在變電站的推廣使用，變電站巡視機(jī)器人系統(tǒng)因其靈活的控制/運(yùn)行方式、不受天氣因數(shù)影響等優(yōu)點(diǎn)，逐漸在無人值守或少人天氣因素影響等優(yōu)點(diǎn)，逐漸在無人值班或少人值守變電站對戶外高壓設(shè)備執(zhí)行巡視任務(wù)，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備缺陷，預(yù)防事故發(fā)生，確保設(shè)備安全運(yùn)行發(fā)揮了一定的作用。傳統(tǒng)的變電站巡視主要是通人工方式，綜合運(yùn)用感官以及一些配套的檢測儀器對變電設(shè)備進(jìn)行以簡單定性判斷為主的檢查，該方式存在勞動強(qiáng)度大、檢測質(zhì)量分散、主觀因素多等缺陷。圖1-1軌道式變電站巡檢機(jī)器人電力系統(tǒng)機(jī)器人屬于典型的特種機(jī)器人，現(xiàn)如今對其的研究也越來越深入，在國際上也有獨(dú)特的領(lǐng)域?qū)μ胤N機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)用研究。國內(nèi)外研究并已投入實(shí)際應(yīng)用的電力特種機(jī)器人主要有：高壓帶電作業(yè)機(jī)器人、高壓巡線機(jī)器人、變電站設(shè)備巡檢機(jī)器人、變電站瓷瓶清掃機(jī)器人、鍋爐承壓部件檢測機(jī)器人、核電站作業(yè)機(jī)器人、電纜管道檢測機(jī)器人等。經(jīng)過多年的探索，目前國內(nèi)變電站機(jī)器人設(shè)備巡視領(lǐng)域的研發(fā)動力十足，并積累了許多的寶貴經(jīng)驗(yàn)。2019年11月，由中鐵電氣化局電氣化裝備研發(fā)中心自主研發(fā)的牽引變電所智能巡檢機(jī)器人產(chǎn)品，正式投入京張高鐵崇禮鐵路小白陽牽引變電所執(zhí)行巡檢任務(wù)。下圖為京張高鐵牽引變電所巡視智能機(jī)器人。圖1-2京張高鐵牽引變電所巡檢機(jī)器人正在巡視作業(yè)1.3論文主要內(nèi)容本文主要針對牽引變電所巡視過程中存在的問題，結(jié)合智能機(jī)器人在運(yùn)行中的實(shí)地情況，具體的分析智能機(jī)器人巡視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及實(shí)現(xiàn)過程，并在以下幾個方面進(jìn)行研究。對智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)總體框架構(gòu)成和功能詳細(xì)的分析，其中介紹了該機(jī)器人巡視系統(tǒng)中的模塊式分布并描述各模塊所對應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)。（2）該智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)具體分為基站系統(tǒng)和移動站系統(tǒng)，介紹基站系統(tǒng)的功能和各模塊方案的設(shè)計(jì)以及在牽引變電所運(yùn)行檢修中的作用，對移動站系統(tǒng)從外形機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制部分角度分析。（3）在牽引變電所中智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用效果，并從機(jī)器人現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用情況中總結(jié)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和存在的不足之處。最后為本文的總結(jié)與展望，總結(jié)了智能機(jī)器人在牽引變電所巡檢上有更加良好的推廣應(yīng)用前景，同時(shí)也列舉了巡檢系統(tǒng)在實(shí)際現(xiàn)場有待完善解決的一些問題。第2章智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)2.1智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)總體框架2.1.1智能機(jī)器人系統(tǒng)總體框架概述智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)采用的是分層式結(jié)構(gòu)，主要分為兩層：移動站系統(tǒng)層（機(jī)器人本體）和基站系統(tǒng)層（機(jī)器人監(jiān)控后臺）[[]李向東,魯守銀,王宏等.一種智能巡檢機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì).機(jī)器人，2005，27(6):502-506[]李向東,魯守銀,王宏等.一種智能巡檢機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì).機(jī)器人，2005，27(6):502-506具體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖下圖2-1所示。2.1.2智能機(jī)器人硬件和軟件構(gòu)架基站系統(tǒng)層主要組成部分是后臺工程機(jī)、網(wǎng)絡(luò)集線器（HUB）、無線通訊設(shè)備和基站導(dǎo)航定位規(guī)劃系統(tǒng)等。后臺工程機(jī)系統(tǒng)基于Windows系統(tǒng)，采用C++編程語言進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，主要提供的功能有：為操作人員提供操作交互界面、監(jiān)控機(jī)器人的各項(xiàng)狀態(tài)信息、規(guī)劃機(jī)器人的運(yùn)動路線[[]李穎,陳紀(jì)海,劉昊.變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)信息安全問題的研究與探究.信息技術(shù)與信息化,2017(Z1):147-150.[]李穎,陳紀(jì)海,劉昊.變電站機(jī)器人巡檢系統(tǒng)信息安全問題的研究與探究.信息技術(shù)與信息化,2017(Z1):147-150.移動站系統(tǒng)層兩大模塊分為移動本體和控制檢測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動控制、驅(qū)動電機(jī)控制、RFID采集、移動站導(dǎo)航定位、云臺控制、可見光圖像采集、紅外測溫圖像采集、超聲信息采集、無線網(wǎng)絡(luò)通信等功能。移動站控制程序是基于WINCE操作系統(tǒng)，采用C++編程語言開發(fā)設(shè)計(jì)，主要功能是采集處理導(dǎo)航定位信息，根據(jù)后臺工程機(jī)的控制命令來控制機(jī)器人的運(yùn)動，上傳機(jī)器人的狀態(tài)信息以及機(jī)器人采集的可見光圖像、紅外測溫圖像和聲音等數(shù)據(jù)[[]錢金菊,王柯,王銳,彭向陽.變電站智能機(jī)器人巡檢任務(wù)規(guī)劃.廣東電力,2017,30(02):143-149.[]錢金菊,王柯,王銳,彭向陽.變電站智能機(jī)器人巡檢任務(wù)規(guī)劃.廣東電力,2017,30(02):143-149.基站和移動站系統(tǒng)均采用無線通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，完成數(shù)據(jù)的傳輸和對機(jī)器人進(jìn)行遙控[[]董吉文,馮文強(qiáng),魯守銀等.變電站巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).微計(jì)算機(jī)信息,200925(2):220-222.[]董吉文,馮文強(qiáng),魯守銀等.變電站巡檢機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).微計(jì)算機(jī)信息,200925(2):220-222.2.2機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的軟件控制系統(tǒng)機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的軟件控制系統(tǒng)，可以分為三大部分：（１）基站軟件系統(tǒng)。（２）移動站軟件系統(tǒng)。（３）微型嵌入式軟件系統(tǒng)。這三大系統(tǒng)分工協(xié)作，共同完成整套的巡檢任務(wù)。其中移動站系統(tǒng)與其他兩個系統(tǒng)之間均有交互，自身內(nèi)部也有與第三方協(xié)作的模塊，這種高度耦合性使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中不得做出一些妥協(xié)，以維護(hù)整個項(xiàng)目的可擴(kuò)展性。這套軟件控制系統(tǒng)，嚴(yán)格的來說是一個具有很強(qiáng)實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。具體表現(xiàn)在系統(tǒng)接受到數(shù)據(jù)后對其的處理方式上，比如：把該數(shù)據(jù)當(dāng)做狀態(tài)量進(jìn)行展示，或當(dāng)做事件對其進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)。同時(shí)，基站系統(tǒng)也是控制中心，直接給其他兩大系統(tǒng)下達(dá)指令[[]李祥,崔昊楊,曾俊冬,江超,唐忠.變電站智能機(jī)器人及其研究展望.上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2017,33(01):15-19.[]李祥,崔昊楊,曾俊冬,江超,唐忠.變電站智能機(jī)器人及其研究展望.上海電力學(xué)院學(xué)報(bào),2017,33(01):15-19.系統(tǒng)主框架以機(jī)器人運(yùn)行為中心，主體內(nèi)部以視頻采集、云臺、導(dǎo)航、安防和電源管理等模塊與機(jī)器人運(yùn)行中心協(xié)作交互。外圍系統(tǒng)中基站和微型嵌入式系統(tǒng)與主體框架中指令代理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)相互傳輸，地圖匯集更新入地圖數(shù)據(jù)代理中心。這樣主體框架中的各個模塊和外圍系統(tǒng)協(xié)同機(jī)器人實(shí)時(shí)的運(yùn)行。圖2-5系統(tǒng)主框架及其外圍系統(tǒng)關(guān)系移動站軟件的整體構(gòu)造在下列圖示中能夠說明系統(tǒng)關(guān)系。如圖２－４所示，從框架圖可以看出，框架可以分為三層：邊界層、控制層、實(shí)體層。系統(tǒng)以事件為驅(qū)動方式，圖中的連線是模塊間事件流的走向。如圖２－５是主體框架和外圍接口間的關(guān)系圖[[]彭林,王邵亞.巡檢機(jī)器人在無人值守變電站的應(yīng)用探究.電子世界,2017(01):157+159.[]彭林,王邵亞.巡檢機(jī)器人在無人值守變電站的應(yīng)用探究.電子世界,2017(01):157+159.2.3基站系統(tǒng)2.3.1基站創(chuàng)新點(diǎn)基站除了用于以前的無線通訊之外還增加了不同新功能以便操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控巡檢機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)和更好的檢測設(shè)備。在基站運(yùn)行模式上增加識別的功能，能快速完成對站內(nèi)具體電氣設(shè)備的檢測任務(wù)，實(shí)現(xiàn)基站系統(tǒng)分區(qū)模塊的運(yùn)用。在巡視機(jī)器人上加裝超聲感應(yīng)模組以實(shí)現(xiàn)聲音檢測與判斷功能，如變電站設(shè)備出現(xiàn)異常，機(jī)器人本體將通過基站系統(tǒng)無線通訊設(shè)備上傳異常數(shù)據(jù)至操作界面，經(jīng)系統(tǒng)檢測和判斷會自動報(bào)警?；鞠到y(tǒng)還增加了變電所設(shè)備儀表識別讀數(shù)功能，巡視機(jī)器人通過基站導(dǎo)航定位運(yùn)行至指定位置對儀表讀數(shù)識別，對儀表盤讀數(shù)圖片信息上傳保存到后臺系統(tǒng)供有關(guān)人員分析處理。2.3.2基站功能基站系統(tǒng)主要的設(shè)備組成是后臺主機(jī)、集線器、無線通訊設(shè)備和基站導(dǎo)航定位規(guī)劃系統(tǒng)等。后臺工程機(jī)系統(tǒng)基于Windows系統(tǒng)，采用Ｃ＋＋編程語言開發(fā)設(shè)計(jì)，主要提供的功能有：為操作人員提供操作的界面，監(jiān)控機(jī)器人的各項(xiàng)狀態(tài)信息，規(guī)劃機(jī)器人行動的路線[[]魯守銀,張營,李建祥,慕世友.移動機(jī)器人在高壓變電站中的應(yīng)用.高電壓技術(shù),2017,43(01):276-284.[]魯守銀,張營,李建祥,慕世友.移動機(jī)器人在高壓變電站中的應(yīng)用.高電壓技術(shù),2017,43(01):276-284.基站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為：（１）任務(wù)管理（２）圖像監(jiān)控（３）機(jī)器人控制（４）數(shù)據(jù)存儲（５）查詢（６）機(jī)器人狀態(tài)顯示（７）報(bào)警顯示（８）配置2.3.3基站系統(tǒng)在牽引變電所運(yùn)行檢修中的作用基站系統(tǒng)包含各個模塊方案，這些模塊能夠整合完成巡檢機(jī)器人在牽引變電所中的巡視任務(wù)。該系統(tǒng)平臺建立在調(diào)度控制系統(tǒng)和牽引變電所之間，通過無線通訊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)完成智能巡檢機(jī)器人與本地后臺及遠(yuǎn)程集控后臺的雙向交互，遠(yuǎn)程集控后臺可以實(shí)時(shí)的讀取現(xiàn)場變電所監(jiān)測數(shù)據(jù)與智能機(jī)器人本體狀態(tài)數(shù)據(jù)?；鞠到y(tǒng)中巡檢任務(wù)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)建、存儲和刪除智能機(jī)器人自動巡檢任務(wù)。在人機(jī)界面中可以新建和刪除任務(wù)，還可以手動定時(shí)，提前設(shè)定任務(wù)執(zhí)行時(shí)間。智能巡視機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的流程：遠(yuǎn)程集控后臺操作有關(guān)人員收到任務(wù)開始執(zhí)行，將本次巡檢任務(wù)包括的設(shè)備發(fā)送給巡檢機(jī)器人，機(jī)器人開始執(zhí)行，到達(dá)指定的設(shè)備時(shí)通知基站，基站將要執(zhí)行的檢測動作發(fā)送給巡檢機(jī)器人，完成檢測后向下一個設(shè)備方位運(yùn)行，完成所有的檢測任務(wù)后返回充電倉進(jìn)行充電。基站系統(tǒng)中圖像監(jiān)控模塊在巡視機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)時(shí)拍攝可見光和紅外線的視頻圖像，可以在基站顯示屏界面上實(shí)時(shí)的顯示，系統(tǒng)會根據(jù)任務(wù)設(shè)定對圖像進(jìn)行自動抓取，操作人員也可以控制攝像頭的云臺，對某個特定的角度進(jìn)行拍照[[]李震.山東電網(wǎng)變電站機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.華北電力大學(xué),2017.]。[]李震.山東電網(wǎng)變電站機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.華北電力大學(xué),2017.圖2-7監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)示意圖機(jī)器人控制模塊可以完成遠(yuǎn)程控制機(jī)器人運(yùn)動、控制云臺的轉(zhuǎn)動、調(diào)整攝像頭的焦距和對拍攝的圖像拉近和拉遠(yuǎn)、使用紅外測溫儀對設(shè)備測溫等。可以使用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行操作[[]郝永鑫.變電站全地形巡檢作業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).山東大學(xué),2016.[]郝永鑫.變電站全地形巡檢作業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).山東大學(xué),2016.許多巡視機(jī)器人都在鍵盤上設(shè)置好了快捷方式，這樣可以使得人工控制更加的方便，就比如下圖，可以用鍵盤上的W、S、A、D這四個鍵控制車體向前向后、向左向右運(yùn)動，+、-控制云臺攝像頭拍攝圖片的拉近和拉遠(yuǎn)。下圖2-8為控制模塊結(jié)構(gòu)圖圖2-8控制模塊結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)中建立了一個實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)庫，用以保存智能機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的各項(xiàng)日志、表計(jì)數(shù)據(jù)、測溫?cái)?shù)據(jù)及外觀檢測記錄進(jìn)行實(shí)時(shí)保存，這樣可以使得各個模塊數(shù)據(jù)的交互更加的便捷。后臺的數(shù)據(jù)庫再把這些實(shí)時(shí)得到的數(shù)據(jù)信息長期的進(jìn)行保存。這些動態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌分析對牽引變電所設(shè)備故障的預(yù)測和檢修更加具有彈性的維修時(shí)間。結(jié)合查詢模塊能夠查詢各項(xiàng)日志，系統(tǒng)自動生成巡視報(bào)表，還可以通過查詢平臺對設(shè)備的歷史溫度進(jìn)行分析查看。下圖2-9為查詢模塊結(jié)構(gòu)圖圖2-9查詢模塊結(jié)構(gòu)圖機(jī)器人狀態(tài)顯示模塊能將智能機(jī)器人的狀態(tài)參數(shù)、各個傳感器實(shí)時(shí)工作狀態(tài)、無線通信狀態(tài)以及發(fā)出的報(bào)警信息顯示出來。當(dāng)出現(xiàn)故障或設(shè)備工作異常時(shí)報(bào)警輸出模塊向基站系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號，并儲存發(fā)生異常的數(shù)據(jù)，方便以后查詢和分析。而且能夠使用配置模塊對智能機(jī)器人的各項(xiàng)功能進(jìn)行設(shè)置，用以更好的解決巡檢時(shí)功能的需求。2.4移動站系統(tǒng)2.4.1移動站創(chuàng)新點(diǎn)智能機(jī)器人是整個機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)場移動作業(yè)載體和設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集及控制的載體。隨著巡檢機(jī)器人大面積的普及推廣在各方面存在的不足能夠快速得到反饋解決。在智能機(jī)器人動力能源裝配方面，采用鋰電池，其在電池容量方面更突出。一是增加了電池使用時(shí)間，二是提高了電池的利用率，增加動力能源配置方面的使用壽命。并且在原基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)了充電結(jié)構(gòu)，能更穩(wěn)定的給電池充電，保證巡視機(jī)器人正常高效的工作。為機(jī)器人更換了外殼和磁條相關(guān)零部件，保證了巡檢機(jī)器人在雨、雪、霧等天氣所需的防水條件。對巡視機(jī)器人充電過程進(jìn)行監(jiān)控，保證充電過程的正常穩(wěn)定。為能實(shí)時(shí)的監(jiān)控油溫的變化，增加固定的監(jiān)測點(diǎn)，記錄動態(tài)的數(shù)據(jù)變化。