电缆隧道运行中巡检机器人的有效运用.docx

电缆隧道运行中巡检机器人的有效运用【摘要】研究得知电缆隧道巡检机器人应用于电缆隧道巡检过程中不仅提高了隧道巡检过程的自动化程度同时提高巡检的准确度和精度大大降低了电缆维护人员的工作难度确保了隧道电缆安全稳定运行。介于此本文详细分析了电缆隧道巡检机器人的有效运用旨在不断提高隧道巡检机器人的应用水平提供行之有效的可行性建议。【关键词】电缆隧道巡检机器人技术当前城市地下电网建设普及电缆故障问题也随之并发为了能够及时发现隧道电缆出现的故障并且予以消除限于隧道特殊的环境人工检查成本高、检查难度大等问题巡检机器人则成为了首选工具。研制电缆隧道巡检机器人开展电缆隧道巡检作业具有重大现实意义对电缆隧道巡检机器人技术进行深入研究具有重要的学术价值和社会价值。一、电缆隧道巡检机器人技术的评价分析隧道巡检机器人在电缆隧道巡检过程中发挥着重要作用常用巡检机器人有：轮式机器人、履带式机器人、轨道式机器人以及多双足式机器人。不同巡z机器人特点不同轮式机器人运动结构比较简单但是转向灵活、机动性较强较适用于常移动的场合比如：交通隧道的维修和维护等；履带式机器人则能够较好地适应复杂地面具有较好地越障能力明显优于轮式机器人；导轨机器人在巡检过程中主要沿着事先规划好的路线进行巡检通常会绕道而行直接抵达目的地。电缆隧道的特点是空间狭小机器人在接近地面敷设的电缆时由于避障空间不够通常会直接翻越障碍物但是这种越障方式会给电缆的稳定运行带来直接或者是间接危害使用路径稳定的导轨机器人则可以有效避免给电缆造成的危害。因此电缆隧道环境下使用轨道巡检机器人要明显优于其它类型机器人更有利于保护隧道电缆。二、巡检机器人的功能设计电缆隧道巡检机器人系统主要由四大模块组成分别为主控模块、控制模块、电源管理模块、安全充电模块。电缆隧道中渗水、电缆老化、腐蚀、破损以及电缆阴燃现象时有发生巡检机器人在这些模块的作用下可以准确定位电缆故障位置、减少电缆火灾以及类似事故发生确保隧道电缆安全稳定运行最终促进智能电网建设。三、隧道巡检机器人的关键技术及应用1、机械结构。隧道电缆巡检机器人进行地下作业复杂的地下环境（如：碎石块、土堆等）会给巡检过程带来难度由此可见良好的行走和越障机构是巡检机器人必不可少的。巡检机器人在应用过程中配备红外成像设备以及搭建可控云台则更有利于帮助电缆维护人员掌握电缆运行状况。2、导航与定位技术。自主导航功能可以提高机器人的智能化程度依靠这项功能可以科学规划行走路径不仅能够规划全局路径还能够规划越障路径。因此巡检机器人自主导航功能的应用促使机器人在隧道巡检过程中自动进行路径规划选择最优路径顺利跨越各种障碍此外借助于超声、红外和视觉传感器能够对周围隧道环境自动成像帮助机器人确定下一个位置帮助电缆维护人员准确掌握隧道电缆状况。3、通讯技术。电缆隧道巡检机器人中一个重要模块是通讯模块它是实现人与上位机通讯的桥梁发挥的主要作用是在人与上位机之间进行数据传输上位机与机器人通讯示意图如图-1所示。巡检机器人由上位机控制控制手段主要是发送各种遥控指令比如：图像采集指令、定位拍照指令、行走指令等机器人执行这些指令后可以有效获取实时录像、自身方位、电缆运行红外图谱等然后将这些信息传输给上位机。因此在两者之间通讯过程中要确保通讯流畅设备宽带信息传输速度要快有科学的抗干扰设计能够进行远距离通讯。4、线路检查与故障定位。线路检查与故障定位是巡检机器人经常使用的一项关键技术。电缆隧道环境复杂特殊必须顺利跨越障碍才能够确保巡检任务完成。隧道巡检机器人在线路检查和故障定位过程中则需要使用视觉传感器和红外探测传感器红外探测传感器主要监测断股和接头松动现象视觉传感器则主要通过高清摄像头对电缆周围环境录像然后将视频传输至上位机供操作人员科学判断电缆外观的损坏情况。总结：综上所述隧道电缆巡检机器人在隧道电缆巡检方面发挥着重要作用多样化巡检机器人可以有效提高故障诊断效率和故障位置定位精度。隧道机器人的开发设计一直是隧道电缆巡检过程自动化领域研究的热点。在科学技术飞速发展的今天隧道巡检机器人可以搭载的传感器种类越来越多故障诊断速度更快、精确度更高自动机器人在工业隧道内的应用也必将更为广泛。参考文献[1]李团结机器人技术[M]电子工业出版社2009[2]李正.高压输电线路白主巡检机器人的研究[D]上海大学2013.[3]姜芸付庄.一种小型电缆隧道检测机器人设计[J]华东电力.2009（01）[4]赵亮冯林吴振宇.基于FPGA的小型机器人无线通信系统[J]计算机工程.2010（13）