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【628568.com--畢業(yè)論文】

　　機(jī)器人論文

　　摘要：針對(duì)隧道巡檢機(jī)器人巡檢過(guò)程中環(huán)境密閉、強(qiáng)磁干擾、長(zhǎng)距離傳輸、信號(hào)延遲、通信不穩(wěn)定等問(wèn)題設(shè)計(jì)了隧道巡檢機(jī)器人通信系統(tǒng)，分別從網(wǎng)絡(luò)通信及內(nèi)部通信兩方面設(shè)計(jì)了基于Labview的軟件控制的網(wǎng)橋通信、以太網(wǎng)絡(luò)通信與串口通信結(jié)合的隧道巡檢機(jī)器人通信系統(tǒng)。有效解決了隧道巡檢環(huán)境干擾問(wèn)題，使通信更加快速，信號(hào)更加穩(wěn)定，保障了隧道巡檢機(jī)器人巡檢過(guò)程信息交互的穩(wěn)定與可靠。

　　關(guān)鍵詞：隧道巡檢機(jī)器人;通信系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)通信

　　中圖分類號(hào)：TP242   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A  文章編號(hào)：1007-9416（2020）04-0000-00

　　0引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電纜發(fā)生故障引發(fā)的事故的幾率也在相應(yīng)地增加，為了保障電力電纜在地下隧道內(nèi)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，隧道巡檢機(jī)器人孕育而生[2]。隧道巡檢機(jī)器人具有可長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作，保證了巡檢過(guò)程中的實(shí)時(shí)可靠性，復(fù)雜環(huán)境中適用性等。隧道巡檢機(jī)器人在進(jìn)行巡檢時(shí)需要與外界搭建可靠的通信，由于隧道區(qū)域空間狹小，存在拐角和岔口，加上內(nèi)部有大量的電力電纜，構(gòu)成了一種閉域空間環(huán)境，這些都將給隧道巡檢機(jī)器人的通信帶來(lái)嚴(yán)重困難，因此有必要對(duì)隧道巡檢機(jī)器人的通信系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)[1]。

　　1通信系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

　　通信系統(tǒng)分為網(wǎng)絡(luò)通信和內(nèi)部通信，其中網(wǎng)絡(luò)通信為了避免因直角彎產(chǎn)生的信號(hào)延遲等問(wèn)題，主要由兩個(gè)部分組成分別為有線、無(wú)線傳輸[3]。有線傳輸部分與信號(hào)中繼相連接，被放入井下的隧道巡檢機(jī)器人攜帶中繼模塊。其中中繼模塊通過(guò)網(wǎng)橋無(wú)線發(fā)射和接受相應(yīng)指令;內(nèi)部通信即本體攜帶的控制單元與驅(qū)動(dòng)器、傳感器等裝置的信號(hào)通信。

　　由于隧道巡檢系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)可分為三層：上層-上位機(jī)、中層-微控制器、下層-用于執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)單元和用于反饋的采集單元。因此隧道巡檢機(jī)器人的通信系統(tǒng)流程圖如圖1所示，上層上位機(jī)與中層微控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信完成指令的傳輸及相應(yīng)處理;中層微控制器與下層單元選用串口通信方式完成信息交互[4]。

　　2網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)

　　通信系統(tǒng)中運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通信傳輸者著上層上位機(jī)和中層微控制器之間的指令，同時(shí)負(fù)責(zé)與機(jī)器人所攜帶的攝像頭之間的畫面反饋工作。因?yàn)樗淼揽臻g密閉同時(shí)存在強(qiáng)磁干擾，所以需要傳輸距離較長(zhǎng)并且穩(wěn)定的信號(hào)傳輸，為穩(wěn)定完成通信任務(wù)，實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸，為實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人動(dòng)作位置調(diào)整和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，設(shè)計(jì)了以網(wǎng)橋?yàn)橹欣^的網(wǎng)絡(luò)通信模式[6]。

　　網(wǎng)橋可以在較長(zhǎng)的距離上正常工作，其主要在數(shù)據(jù)鏈路層工作，連接LAN的方法是不同的MAC地址發(fā)送幀[5]。由于考慮到在網(wǎng)絡(luò)通信的過(guò)程中會(huì)有障礙物出現(xiàn)的可能，為降低對(duì)信號(hào)的影響將中繼單元（網(wǎng)橋）放置在隧道內(nèi)，與上位機(jī)的連接由于不需要移動(dòng)所以選用了有線傳輸更加穩(wěn)定。傳輸網(wǎng)橋有2.4G和5.8G兩種型號(hào)傳輸方式，由于5.8G傳輸距離長(zhǎng)、傳輸速率塊、傳輸穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)選用5.8G網(wǎng)橋進(jìn)行信號(hào)傳輸。

　　上位機(jī)和微控制器及上位機(jī)和攝像頭之間為單獨(dú)通信，因?yàn)榕c上位機(jī)間的通信都需要通過(guò)雙絞線形式進(jìn)行連接并且在于機(jī)器人內(nèi)部，并且穩(wěn)定性能要求高，所以選擇國(guó)電龍?jiān)措姎饴酚善鞔罱ňW(wǎng)絡(luò)，即能接入控制器進(jìn)行指令傳輸，也能連接攝像頭增加控制靈活性。具體參數(shù)如表1所示。

　　3串口通信設(shè)計(jì)

　　中層的微控制器與下層的電機(jī)及三個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間的信號(hào)通信采用的是串口通信模式，因?yàn)镽S232應(yīng)用簡(jiǎn)便、成本較低、通信質(zhì)量穩(wěn)定、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn)所以設(shè)計(jì)選用了RS232串口協(xié)議通信方式。

　　RS232串行接口主要用于完成中層微控制器與下層部分模塊之間的通信，選用的中層的微控制器與下層的驅(qū)動(dòng)器上均有可以用于進(jìn)行RS232通信的DB9串行接口。組網(wǎng)時(shí)應(yīng)在發(fā)送線與地線之間連接一個(gè)10kΩ的電阻，為保障工作電路和驅(qū)動(dòng)器的安全。通過(guò)對(duì)三個(gè)驅(qū)動(dòng)器的組網(wǎng)方法就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各個(gè)電機(jī)之間的聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)靈活操作控制。

　　4結(jié)論

　　本文完成了基于Labview的軟件控制的5.8GHz的外部網(wǎng)橋通信、以太網(wǎng)絡(luò)通訊與RS232串口通信結(jié)合的隧道巡檢機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此通信系統(tǒng)可以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目焖倏煽浚行Ы档退淼纼?nèi)的強(qiáng)磁干擾。

　　參考文獻(xiàn)

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　　機(jī)器人論文

　　機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用會(huì)充分啟發(fā)學(xué)生智力、拓展學(xué)生思維，同時(shí)在學(xué)習(xí)文化課程的過(guò)程中，學(xué)習(xí)機(jī)器人課程還可以適當(dāng)緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。尤其是對(duì)高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，其學(xué)習(xí)比較緊張，利用一部分時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)與機(jī)器人相關(guān)的課程，可以適當(dāng)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。由于高中學(xué)生思維發(fā)散性較強(qiáng)，在學(xué)習(xí)與機(jī)器人課程相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，其主觀能動(dòng)性得以發(fā)揮，還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文結(jié)合高中教學(xué)實(shí)際以及機(jī)器人課程與開(kāi)發(fā)進(jìn)行相關(guān)研究的分析。

　　機(jī)器人 開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 研究

　　【中圖分類號(hào)】G642     【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A      【文章編號(hào)】1005-8877（2019）02-0002-01

　　學(xué)生在高中階段的學(xué)習(xí)不應(yīng)僅僅接受基礎(chǔ)文化科目的講解，通過(guò)適當(dāng)?shù)膬?nèi)容拓展與延伸來(lái)鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也是非常重要的。在高中階段的教學(xué)過(guò)程中，機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不僅能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于機(jī)器人是在智能技術(shù)不斷發(fā)展的前提下所出現(xiàn)的新事物，在應(yīng)用過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于智能技術(shù)有新的認(rèn)識(shí)，這對(duì)拓展學(xué)生的思路來(lái)說(shuō)也是非常重要的。人工智能的發(fā)展為我們的生活帶來(lái)了極大的便利，將與機(jī)器人相關(guān)的課程引入到高中教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合高中學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)特征完成教學(xué)設(shè)計(jì)，可有效開(kāi)發(fā)學(xué)生思維。

　　1.結(jié)合智能技術(shù)系統(tǒng)講解機(jī)器人，讓課程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更深入

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能應(yīng)用越來(lái)越廣泛，與此同時(shí)，機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)也受到越來(lái)越多的重視和應(yīng)用。在高中階段的教學(xué)過(guò)程中，機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，雖然高中階段學(xué)生需要具備較強(qiáng)的文化科目學(xué)習(xí)能力來(lái)應(yīng)對(duì)各種類型的考試。但是除此之外，為了啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生對(duì)社會(huì)新型事物產(chǎn)生較強(qiáng)的興趣和好奇心，結(jié)合人工智能技術(shù)來(lái)講解與機(jī)器人相關(guān)的內(nèi)容同樣重要。在進(jìn)行機(jī)器人課程的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，教師不僅僅要講解機(jī)器人相關(guān)的內(nèi)容。

　　例如在向?qū)W生介紹機(jī)器人的工作原理以及設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)，教師可以結(jié)合人工智能技術(shù)的基礎(chǔ)性內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹v解，讓學(xué)生了解機(jī)器人作為人工智能技術(shù)的產(chǎn)物，其設(shè)計(jì)原理是什么，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該遵循怎樣的思路與原則。相較于直接進(jìn)行機(jī)器人的介紹來(lái)說(shuō)，以人工智能技術(shù)為切入點(diǎn)，逐步引入到機(jī)器人的介紹過(guò)程中，能夠讓學(xué)生對(duì)該門課程產(chǎn)生由淺入深的了解。采取這種講解形式，也可以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，同時(shí)充分激發(fā)學(xué)生對(duì)于人工智能以及機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣。

　　2.發(fā)揮多種輔助教學(xué)工具的作用，讓課程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更深入

　　在各門課程的教學(xué)過(guò)程中，充分發(fā)揮多種輔助性教學(xué)的工具作用是非常重要的。由于很多課程難度較大，涉及到比較復(fù)雜的知識(shí)，需要學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)與理解才能掌握，僅僅通過(guò)口頭語(yǔ)言和文字的形式進(jìn)行講解，會(huì)造成學(xué)生理解方面的問(wèn)題。針對(duì)這部分內(nèi)容，教師可以發(fā)揮多種輔助教學(xué)工具的作用，來(lái)增進(jìn)學(xué)生了解，其中多媒體是非常普遍的應(yīng)用形式。在機(jī)器人課程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，借助多媒體技術(shù)來(lái)展示機(jī)器人的整體構(gòu)造以及設(shè)計(jì)原理非常直觀，有助于學(xué)生理解。

　　例如在向?qū)W生介紹與掃地機(jī)器人相關(guān)的具體內(nèi)容時(shí)，由于具體條件的限制，教師很難將掃地機(jī)器人直接帶到課堂上，讓學(xué)生進(jìn)行直接了解，而采取口頭講解與文字解析的形式又不夠直觀，此時(shí)發(fā)揮多媒體教學(xué)的作用是非常有效的。教師可以搜集與掃地機(jī)器人相關(guān)的動(dòng)畫和視頻展示給學(xué)生，先讓學(xué)生熟悉掃地機(jī)器人的工作原理，然后通過(guò)適當(dāng)?shù)膭?dòng)畫解析，增進(jìn)學(xué)生對(duì)于掃地機(jī)器人構(gòu)成的了解，啟發(fā)學(xué)生思考。除此之外，教師也要注意與學(xué)生之間的互動(dòng)，采取多媒體輔助教學(xué)的同時(shí)，將語(yǔ)言交流的作用發(fā)揮到最大。

　　3.巧妙結(jié)合機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽，讓課程開(kāi)發(fā)與應(yīng)用更深入

　　機(jī)器人課程開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的最終目的不僅僅是讓學(xué)生了解機(jī)器人的工作原理和基礎(chǔ)知識(shí)，開(kāi)發(fā)學(xué)生思維、啟發(fā)學(xué)生自主完成機(jī)器人的設(shè)計(jì)也是非常重要的教學(xué)目標(biāo)。因此，在具體的課程應(yīng)用于研究過(guò)程中，組織學(xué)生完成機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽是比較有效的形式之一。在將與機(jī)器人相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原則和結(jié)構(gòu)講解給學(xué)生之后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)大賽，這也可以作為高中階段學(xué)生的拓展活動(dòng)之一，緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。針對(duì)學(xué)生的能力與實(shí)際，教師可以確定是否進(jìn)行自主命題，確定符合學(xué)生實(shí)際情況的比賽形式和比賽機(jī)制。由于機(jī)器人設(shè)計(jì)需要學(xué)生進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的構(gòu)思和設(shè)計(jì)才能完成，難度也比較大，教師可以讓學(xué)生通過(guò)合作的形式，充分利用課余時(shí)間進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。

　　例如，在與機(jī)器人相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)講解完畢之后，教師可以組織學(xué)生以小組合作的形式來(lái)設(shè)計(jì)小型機(jī)器人?？紤]到學(xué)生的實(shí)際能力，教師可以讓學(xué)生只完成簡(jiǎn)單機(jī)器人的設(shè)計(jì)，能夠完成簡(jiǎn)單的動(dòng)作與指令即可。雖然這一設(shè)計(jì)難度不大，但是對(duì)于剛剛?cè)腴T的學(xué)生來(lái)說(shuō)，仍然會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間，而且考慮到高中階段學(xué)生的文化科目的學(xué)習(xí)壓力，教師可以組織學(xué)生以多人合作的形式來(lái)完成。在實(shí)際的比賽過(guò)程中，由學(xué)生利用課下時(shí)間完成設(shè)計(jì)，教師抽出課堂教學(xué)時(shí)間，讓學(xué)生按自己的分組情況展示自己所設(shè)計(jì)的機(jī)器人，分別介紹具體的設(shè)計(jì)思路和原理。

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　總之，在設(shè)計(jì)具體的機(jī)器人課程應(yīng)用與研究的過(guò)程中，教師可以結(jié)合人工智能技術(shù)，系統(tǒng)性地講解機(jī)器人的有關(guān)基礎(chǔ)性內(nèi)容，為學(xué)生打下良好的基礎(chǔ)，方便學(xué)生以后進(jìn)行自主探究與學(xué)習(xí)。在介紹與機(jī)器人相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，也要發(fā)揮多種輔助性教學(xué)工具的作用，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)更加全面且深刻，同時(shí)充分激發(fā)學(xué)生的參與熱情。為了發(fā)揮機(jī)器人課程開(kāi)發(fā)與研究的最終目的，讓學(xué)生參與機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽，通過(guò)實(shí)踐的形式來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是非常有效的。

　　參考文獻(xiàn)

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　　機(jī)器人論文

　　摘要：文章闡述了一種室內(nèi)配電室掛軌式巡檢機(jī)器人解決方案，該方案有效提高了巡檢效率，可以大力解決配網(wǎng)范圍廣、設(shè)備多、人手不足等難題，是一套智能配電房綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠清楚展示配電房在線監(jiān)測(cè)情況，包括綜合環(huán)境、綜合電氣、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控等。

　　關(guān)鍵詞：配電;機(jī)器人;巡檢;自動(dòng)化

　　1公司需求分析

　　韓泰輪胎有限公司車間配電房共有31個(gè)，主變2個(gè)，且在地域上分布非常分散，導(dǎo)致對(duì)配電房的巡檢工作量急劇增加。傳統(tǒng)配電室的日常巡檢工作以人工為主，通過(guò)固定的監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備和手持式檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行輔助巡檢。目前傳統(tǒng)巡檢方式存在很多問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)。

　　1.1巡檢工作量大

　　配電房、IDC、繼保室、開(kāi)關(guān)室等數(shù)量巨大，巡檢內(nèi)容多，人員巡檢難以按照實(shí)際業(yè)務(wù)需求全面覆蓋。

　　1.2缺少提前預(yù)測(cè)

　　由于缺少提前預(yù)測(cè)功能，相關(guān)值守人員只能在異常發(fā)生之后進(jìn)行“事后響應(yīng)”，無(wú)法提前進(jìn)行預(yù)警和避免事故的發(fā)生。

　　1.3缺乏統(tǒng)一調(diào)度

　　現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)未聯(lián)網(wǎng)，大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)未整合，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度單元。

　　1.4工作安全隱患

　　人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境感知度差，在巡檢過(guò)程中，無(wú)法預(yù)測(cè)有毒有害氣體，一些輻射場(chǎng)所也有可能對(duì)人體產(chǎn)生重大影響。

　　2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

　　室內(nèi)掛軌式巡檢機(jī)器人系統(tǒng)以巡檢機(jī)器人為核心，集移動(dòng)視頻巡檢、紅外測(cè)溫、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)智能分析等功能于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢區(qū)域設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析管理。巡檢機(jī)器人的配置為巡檢機(jī)器人本體、智能終端監(jiān)控軟件、軌道及其他輔助設(shè)施[1]。

　　2.1后臺(tái)管理系統(tǒng)

　　2.1.1本地監(jiān)控后臺(tái)

　　本地監(jiān)控后臺(tái)作為巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的中心，主要由實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、報(bào)表系統(tǒng)、地圖編輯模塊、任務(wù)管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊和系統(tǒng)集成模塊等組成;除了能控制機(jī)器人執(zhí)行相關(guān)巡邏任務(wù)外，還應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、統(tǒng)計(jì)、檢索、報(bào)表、智能分析等多種功能。

　　2.1.2遠(yuǎn)程集控后臺(tái)

　　多個(gè)本地監(jiān)控后臺(tái)，對(duì)多個(gè)管道智能巡檢機(jī)器人進(jìn)行控制及相關(guān)數(shù)據(jù)分析，對(duì)所轄管道進(jìn)行更高層次的綜合控制和管理。

　　（1）軌道系統(tǒng)：掛軌機(jī)器人采用自動(dòng)行走的懸掛軌道式設(shè)計(jì)，軌道豎向尺寸小，整體安裝尺寸需求空間小，在滿足機(jī)器人順暢通行的前提下，增加了耐磨性。

　　（2）通信系統(tǒng)：掛軌機(jī)器人采用PLC通信系統(tǒng)（兼容無(wú)線WiFi）與整套控制系統(tǒng)通信。通信系統(tǒng)為機(jī)器人提供不小于50Mbps有效網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以保證巡檢機(jī)器人系統(tǒng)所有的控制信號(hào)、視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)及報(bào)警信息等各類數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可靠傳輸。

　?。?）供電系統(tǒng)：掛軌機(jī)器人采用滑觸線的方式進(jìn)行取電，滑觸線安裝在鋁型材軌道上，供電系統(tǒng)直接從主電氣室取電，機(jī)器人供電模塊采用濾波技術(shù)，濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對(duì)電源的干擾，使機(jī)器人獲得穩(wěn)定的電源。

　?。?）導(dǎo)航定位方式：掛軌機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)激光條碼掃描、伺服電機(jī)里程碼盤（脈沖）和RFID結(jié)合的方式進(jìn)行定位和路徑校核，RFID定位輔助糾錯(cuò)系統(tǒng)，能夠?qū)⑹覂?nèi)定位精度提高到3cm以內(nèi)[2]，保證智能巡檢機(jī)器人和遠(yuǎn)程中心可以實(shí)時(shí)了解機(jī)器人的位置信息。

　　2.2方案舉例（以韓泰輪胎11PS配電房為例）

　　2.2.1硬件配置

　　在配電房布置1套掛軌式智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。配電房現(xiàn)場(chǎng)地面距房頂距離6791mm，因?qū)痈咻^高，采用現(xiàn)場(chǎng)加裝龍門架作為軌道的支撐，現(xiàn)場(chǎng)采用軌道巡檢路徑。

　　變電站巡檢機(jī)器人具有電機(jī)驅(qū)控制系統(tǒng)、云臺(tái)導(dǎo)航定位避障模塊可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外熱成儀、視頻服務(wù)器音編解碼工業(yè)無(wú)線等基本硬件功能模塊[3]，此外增加了環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊、應(yīng)急廣播及聲光告警模塊。

　　掛軌式巡檢機(jī)器人配置具體包括：LED補(bǔ)光燈、可見(jiàn)光攝像機(jī)、防撞雷達(dá)、熱成像儀、環(huán)境檢測(cè)模塊、行走機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)（雙臂型，支持垂直±90°旋轉(zhuǎn)）、揚(yáng)聲器、交互觸摸屏、狀態(tài)燈、云臺(tái)（支持云臺(tái)水平360°旋轉(zhuǎn)）。

　　2.2.2軟件配置

　?。?）視頻識(shí)別。掛軌機(jī)器人視頻識(shí)別是室內(nèi)掛軌式巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的核心功能之一，通過(guò)機(jī)器人自身攜帶的可見(jiàn)光攝像機(jī)，完成視頻圖像的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)高精度圖像識(shí)別算法，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，識(shí)別視頻內(nèi)容。

　?。?）紅外測(cè)溫。掛軌機(jī)器人利用自身攜帶的紅外熱成像儀對(duì)室內(nèi)電力設(shè)備溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析，進(jìn)而診斷出致熱型設(shè)備故障及熱缺陷，觸發(fā)相應(yīng)報(bào)警。巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后會(huì)自動(dòng)生成任務(wù)報(bào)表，對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行有效的診斷。

　?。?）環(huán)境檢測(cè)。掛軌機(jī)器人攜帶的環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，能夠監(jiān)測(cè)環(huán)境中的有害氣體、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息。實(shí)時(shí)將采集的環(huán)境信息傳輸?shù)娇刂浦行?，?dāng)監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警，以提示運(yùn)維人員及時(shí)處理。

　?。?）音頻采集。掛軌機(jī)器人本體搭載高靈敏度的拾音器，并隨云臺(tái)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，定向采集電力設(shè)備的音頻信息。機(jī)器人采用國(guó)際領(lǐng)先的音頻降噪算法和聲音識(shí)別技術(shù)，增強(qiáng)音頻信息識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)軟件壓縮后傳回服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)，可雙向語(yǔ)音通話。

　?。?）任務(wù)管理。在監(jiān)控平臺(tái)中，將任務(wù)管理分成全面巡檢、例行巡檢、專項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義任務(wù)、地圖選點(diǎn)以及任務(wù)展示7大模塊，每個(gè)大模塊又拆分為不同的小模塊，可以根據(jù)各種情況建立不同類型的任務(wù)。在任務(wù)系統(tǒng)中既可以手動(dòng)進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行，也可按照日程進(jìn)行任務(wù)分配執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡檢功能。

　　2.3軟件功能說(shuō)明

　　2.3.1自動(dòng)巡檢

　　自動(dòng)巡檢是掛軌機(jī)器人按照預(yù)設(shè)規(guī)劃路徑自動(dòng)巡視方式，機(jī)器人根據(jù)高清攝像機(jī)、高靈敏紅外熱成像儀、拾音器等多種檢測(cè)設(shè)備，按照既定的規(guī)則完成室內(nèi)各處的設(shè)備拍照、表計(jì)讀數(shù)、紅外測(cè)溫及環(huán)境監(jiān)測(cè)等巡檢活動(dòng)，將巡檢數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)胶笈_(tái)管理系統(tǒng)保存，生成檢測(cè)分析報(bào)告。

　　2.3.2人工遙控巡檢

　　系統(tǒng)可以通過(guò)遙控巡檢的方式對(duì)機(jī)器人進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控。

　　2.3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

　　平臺(tái)具備對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、分析、統(tǒng)計(jì)、檢索的功能。監(jiān)控平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的整理與排序，支持Excel報(bào)表導(dǎo)出保存。運(yùn)維人員可根據(jù)任務(wù)或監(jiān)控點(diǎn)在監(jiān)控平臺(tái)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，快速查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

　　2.3.3報(bào)表輸出

　　掛軌機(jī)器人在執(zhí)行完一個(gè)任務(wù)之后會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表，運(yùn)維人員可以在監(jiān)控平臺(tái)根據(jù)時(shí)間、巡檢類型、任務(wù)名稱等進(jìn)行檢索并查看報(bào)表。運(yùn)維人員可根據(jù)需求檢索、查看、導(dǎo)出各類表報(bào)。

　　2.3.4預(yù)警與聯(lián)動(dòng)

　　掛軌機(jī)器人在巡檢過(guò)程中，通過(guò)數(shù)值分析、閾值對(duì)比、趨勢(shì)分析、數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)技術(shù)，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)預(yù)警。預(yù)警信息通過(guò)界面告警和聲光告警兩種方式呈現(xiàn)，及時(shí)提醒運(yùn)維人員注意。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　3.1直接效益分析

　　3.1.1降低設(shè)備巡檢人工成本

　　智能機(jī)器人的運(yùn)用，在一定程度上可以替代人工，完成設(shè)備的巡檢工作，減少運(yùn)維人員投入，降低人員成本。

　　3.1.2提高操作、檢修快速反應(yīng)能力，有效控制設(shè)備受損率

　　通過(guò)集成紅外熱成像、聲音、高清在線監(jiān)測(cè)功能，為設(shè)備的安全正常運(yùn)行提供可靠的科學(xué)依據(jù)，從而縮短維修時(shí)間。

　　3.2社會(huì)效益分析

　　3.2.1實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)，提升整體管理水平

　　在安全生產(chǎn)領(lǐng)域高效地開(kāi)展生產(chǎn)工作、提高專業(yè)技能水平，實(shí)現(xiàn)配電房的數(shù)字化管理水平，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　3.2.2規(guī)范設(shè)備操作流程，加強(qiáng)安全管理

　　采用智能機(jī)器人可以規(guī)范配電房設(shè)備的巡視流程，減少人員人身傷害。人員管理資源得到充分利用，減少生產(chǎn)管理成本。

　　3.2.3提升企業(yè)社會(huì)形象

　　有助于提升公司在行業(yè)中的地位，同時(shí)帶動(dòng)人力水平的提升，獲得良好的社會(huì)效益。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]宋文軒.智能配電巡檢機(jī)器人在三河口選煤廠的應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2021（2）：50-52

　　[2]呂小文.懸掛軌道式智能巡檢機(jī)器人研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2019.

　　[3]王凱.變電站巡檢機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.

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