视频监控很早就引入电力设备的运行状态,在远程监控、后台操作中起到非常重要的作用。在早期发展中利用“遥视”技术和机器人结合实现生产环境的监控,在这个阶段只实现了图像、声音信号、数字化、远程数据传输,为解决运行环境当中的多媒体监控系统的运行提供全面技术支持。但发展的早期并没有数据分析、处理功能,当前时代是数据化时代,数字化技术深入到各个领域内,计算机技术和机器人技术的发展有异曲同工之妙。巡检技术当中运用机器人,是因为人眼判断具有主观性,而且人工操作很容易疲劳、产生误差,很难达到自动化的需求,事后缺乏准确判断,降低了事故的处理能力,延误了排除缺陷的时间。

图像识别及图像检测系统
图像识别系统由数据库服务器和管理中心、图像识别终端三个部分组成,其中数据库服务器位于中心机房,为系统提供数据服务、图片显示服务;管理中心主要是记录访客登记、保卫,主要用来进行访客登记和临时卡管理、相关历史数据查询功能。图像识别终端放置在不同确定位置,能够对相关目标物体进行图像显示对比。

图像识别在当前发展中属于非常重要的领域,利用人工智能、计算机对图像进行处理和分析,从而识别不同模式下的目标和成像技术。运用在工业当中是使用工业相机进行拍摄,之后利用软件根据图片的灰阶差进一步进行处理。当前图像识别技术已广泛运用到各个领域内,如交通领域当中的车牌号识别、交通标志识别、军事、地形勘测、指纹、人脸识别等。

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研制机器人
机器人巡检过程中,移动机器人是该系统中的关键技术。当前机器人的设置中一般选择仿生机构,机构的关节比较多,结构复杂,而且这种机器人体积大、笨重,适应能力和负载能力都比较低。机器人的关节比较多,在运动学的逆解当中,解耦控制难度比较高,因此要相应提升运动控制的精度。再加上机器人的动态性比较差,不满足输电线作业的要求。工业化使用水平比较低,从运用的水平来看应该在当前的设计中,让机器人朝着小巧紧凑、轻质的机械结构发展,方便上下作业的同时,还要能够方便携带。当前的发展中,巡检机器人还不能满足特殊巡检任务要求。

激光导航
激光导航是利用视觉传感器拍摄路面图像,运用图像识别技术来提取特征点,作为路标计算出全局路标,在全局坐标系下提出坐标值,为激光导航提供依据。巡检机器人在运行时激光定位传感器来检测路标信息,检测到的路标信息不能少于三个点,使用三角测量法进行计算,得到机器人的位置信息来调整机器人运行的路线。具体的原理为:机器人激光传感器每扫描一周,就能够得到检测的路标信息激光传感器夹角。检测到三个路标之后计算机计算得到激光传感器的全局坐标,结合设定的导航路线计算出机器人设定路径位置、导航偏差,运用指令调节左右驱动器,调整路线引导机器人设定路线运行。

北斗卫星定位系统
北斗定位系统可提供机器人精准的位置信息,可报告发现故障的具体位置,对大型或超大型变电站中运行的自动运检机器人起到辅助定位、精准对时等功能。北斗定位首先是读取北斗卫星的数据之后建立起采集机器人初始位置的坐标,实现北斗定位和二维地图信息的融合,通过地图构建的图纸将一定比例生成到地图当中,通过位置坐标进一步控制机器人的运动距离。北斗卫星技术和机器人的合作实现了全国首个高精度定位机器人项目。而将这个项目高度融和贯通的先驱为北斗工程副总设计师谭述森院士。智能巡检机器人采用高精度卫星定位系统将精度定位精确到厘米,将其引入到机器人领域内,机器人能够自动生成地图、实现智能路径规划、道路障碍识别、定时运行等。

新型5G传输
当前我国正在快速推进5G网络,5G网络数据传输具有高效率、高清晰度、高性能等优势,且覆盖面积更广。在传统网络数据传输中难免存在数据包丢失、图像模糊等现象,但运用5G技术融入到电力巡检机器人巡检技术中,既能满足超高清视频、图片数据传输需求,也可满足在变电站内强电磁干扰环境下的稳定运行,同时兼具更好的数据加密能力。尤其是当前智能化、自动化技术快速发展的过程中,新一代电网设备标准逐渐使用在电力发展当中。巡检机器人应具备与智能电网信息网络互通能力,充分运用5G网络的优势,发挥人工智能和智能电网信息网络互通的能力,快速、高效、准确的完成电网运检工作。

电力巡检机器人终端视觉巡检技术的发展空间非常广,多传感器融合将会运用在输电线巡检中,随着自主巡检机器人技术的不断完善,线路故障探测方式的成熟,在未来的发展过程中巡检机器人会集成多种传感器,运用多种传感器对机器人的行走越障进行导航和定位。同时巡检机器人的体积会越来越小,能够开发出相关的平台,实现信息交互和共享。随着智能电网输电线智能电网的快速发展,发展出电网设备互联标准,发挥出巡检机器人的优势,完成输电线的运维工作。