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解決方案Solution
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變電站智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)紅外探測(cè)器
機(jī)器人系統(tǒng)的核心檢測(cè)器件具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，本系統(tǒng)采用384*288/640×480分辨率熱像儀，有效提供對(duì)測(cè)量目標(biāo)的溫度識(shí)別效果。
2、激光制導(dǎo)、無軌運(yùn)行、定位精確
不需要任何軌道，直接使用閥廳現(xiàn)有路面就可以快速實(shí)施巡檢監(jiān)控，無需繁瑣的工程施工。系統(tǒng)定位精度高達(dá)5毫米。
?三維角度實(shí)時(shí)輸出
?XYZ三軸陀螺三軸加表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸出
?自動(dòng)溫度補(bǔ)償、集成穩(wěn)定算法
無軌化導(dǎo)航的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為：無需預(yù)埋磁條，縮短施工周期，節(jié)約系統(tǒng)成本，提高便捷性；環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行可靠性高。
3、系統(tǒng)定制超大容量電池，具備超長(zhǎng)工作時(shí)間，充滿電后連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)
4、設(shè)備自動(dòng)識(shí)別管理功能
對(duì)于系統(tǒng)采集的熱圖進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，通過圖像配準(zhǔn)的方法識(shí)別出該熱圖包含的有效設(shè)備目標(biāo)，保證溫度監(jiān)測(cè)的有效性。
5、詳細(xì)設(shè)備工作狀態(tài)管理功能
建立所有設(shè)備以及設(shè)備部件的管理體系，在自動(dòng)巡檢的同時(shí)對(duì)本紅外熱像儀巡視范圍內(nèi)的所有設(shè)備部件進(jìn)行溫度分析記錄。在報(bào)警的時(shí)候可以詳細(xì)到具體設(shè)備故障部位。
6、防誤報(bào)識(shí)別功能
所有的溫度測(cè)量都基于有效的設(shè)備識(shí)別，根據(jù)巡查策略可以只測(cè)量標(biāo)記過的設(shè)備，對(duì)于外界的干擾熱源自動(dòng)剔除，有效的防止了誤報(bào)警的產(chǎn)生。
7、高維圖像識(shí)別技術(shù)
100%表計(jì)識(shí)別率，采用的矩陣模式的數(shù)學(xué)模型，解決由于光線、所處的位置等諸多原因?qū)е碌淖x表失敗，有效的提供了表計(jì)識(shí)別率。
可靠的抗低溫措施
在高緯度地區(qū)，冬天的溫度能低到零下45度，如果采用一般的云臺(tái)，可能會(huì)產(chǎn)生云臺(tái)齒輪機(jī)構(gòu)會(huì)凍結(jié)情況，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。針對(duì)這種情況，系統(tǒng)使用了帶自動(dòng)加熱系統(tǒng)的云臺(tái)，同時(shí)云臺(tái)內(nèi)部采用低溫潤(rùn)滑油，保證云臺(tái)系統(tǒng)在零下45度環(huán)境正常工作。
安全設(shè)計(jì)
①本安設(shè)計(jì)：安全技術(shù)是無軌化運(yùn)行的關(guān)鍵，本項(xiàng)目采用5項(xiàng)獨(dú)立的安全保障手段保障巡檢車在運(yùn)行時(shí)的安全，分別為：定位系統(tǒng)自診斷技術(shù)；激光停障技術(shù)、超聲停障技術(shù)、安全碰撞開關(guān)。通過以上5點(diǎn)安全措施，保障裝置即使在激光被干擾或者定位出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況下仍然能夠安全停車，并且在超聲停障和碰撞開關(guān)觸發(fā)停障的模式下，其會(huì)自動(dòng)切斷電機(jī)電源，保障其不會(huì)對(duì)周邊設(shè)備和自身造成損失，而后，在得到后臺(tái)工作人員確認(rèn)障礙物性質(zhì)時(shí)，再啟動(dòng)電機(jī)電源，繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。
②設(shè)置電子墻：通過在后臺(tái)控制軟件的變電站電子地圖上，按照設(shè)備安全距離，設(shè)置虛擬的電子墻，當(dāng)機(jī)器人在自動(dòng)巡檢脫離原有路徑時(shí)，或是在手動(dòng)巡檢人工控制失誤時(shí)，確保機(jī)器人不要超越安全距離。此時(shí)的電子墻就可以對(duì)機(jī)器人起到隔離作用，一旦接近電子墻，機(jī)器人就會(huì)發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員注意安全。
地圖上可設(shè)置電子墻
EMC電磁兼容性設(shè)計(jì)
巡檢機(jī)器人均采用進(jìn)口知名品牌工業(yè)級(jí)電子元器件，電源、通訊等模塊采用屏蔽、隔離處理，關(guān)鍵信號(hào)通過阻抗匹配設(shè)計(jì)、各設(shè)備模塊采用等電勢(shì)共地設(shè)計(jì)，輸入輸出接口的濾波和保護(hù)設(shè)計(jì)等技術(shù)確保各模塊的信號(hào)完整性、安全和可靠性。在機(jī)殼設(shè)計(jì)上，針對(duì)進(jìn)出風(fēng)口、接縫處等區(qū)域的進(jìn)行EMC防護(hù)設(shè)計(jì)，并機(jī)殼表面進(jìn)行特殊處理。在電氣設(shè)計(jì)上，巡檢機(jī)器人采用電源跟信號(hào)電纜分開布線，電源線纜加磁環(huán)濾波，以及高頻等通訊信號(hào)采用屏蔽線纜，標(biāo)準(zhǔn)的接地設(shè)計(jì)，保證各模塊設(shè)備正常運(yùn)行。
防腐設(shè)計(jì)
巡檢機(jī)器人外殼采用耐腐蝕材料及表面噴塑處理，機(jī)器人內(nèi)部傳感、控制、均采用模塊化設(shè)計(jì)，內(nèi)部電子元器件均采用標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。在原材料管理上，通過符合《IPC J-STD-033B.1-2007》標(biāo)準(zhǔn)的潮敏防護(hù)（MSD）控制體系，避免塑封器件受潮失效，并配置除濕機(jī)和加濕機(jī)，對(duì)庫房和板卡生產(chǎn)線所處環(huán)境進(jìn)行溫度和濕度控制，保證產(chǎn)品制造過程中ESD和MSD的可靠防護(hù)。板件生產(chǎn)過程中，通過全自動(dòng)三防涂覆生產(chǎn)線完成涂覆的制造，核心設(shè)備采用美國(guó)PVA650型全自動(dòng)涂覆機(jī)，自動(dòng)上板、下板，過熱風(fēng)隧道爐完成烘干，整個(gè)過程無人工干預(yù)、接觸，確保過程一致性。生產(chǎn)完成后，按照《JB/T- 6174儀器儀表功能電路板老化工藝規(guī)范》對(duì)板件進(jìn)行上電老化，自主研發(fā)“老化過程監(jiān)控系統(tǒng)”全自動(dòng)控制老化室環(huán)境溫度，通過6個(gè)高低溫循環(huán)以及電功率等綜合作用實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷運(yùn)作，對(duì)PCBA進(jìn)行老化篩選，確保機(jī)器人在潮濕、腐蝕環(huán)境下正常可靠運(yùn)行。
巡檢機(jī)器人專用充電房采用鍍鋅板和防腐木質(zhì)結(jié)構(gòu)，配有雙層頂蓋，隔熱性好，外殼及骨架全部經(jīng)過防腐處理，具有長(zhǎng)期戶外使用的條件，同時(shí)外形及色彩可與環(huán)境相互協(xié)調(diào)一致，因此可作為變電站配套設(shè)備長(zhǎng)期使用。
防水防塵設(shè)計(jì)
巡檢機(jī)器人外殼采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開蓋處通過密封膠條密封處理，連接處均采用工業(yè)級(jí)進(jìn)口防水接插件，并測(cè)試機(jī)器人內(nèi)部的發(fā)熱量，選擇合適排氣量的排風(fēng)電機(jī)，通風(fēng)口利用防水海綿及濾塵網(wǎng)處理，外設(shè)模塊均選購(gòu)工業(yè)級(jí)高防護(hù)性產(chǎn)品并自帶加熱模塊。整機(jī)滿足IP55，部分外設(shè)可達(dá)IP67的防護(hù)等級(jí)，確保巡檢機(jī)器人在雨天等潮濕環(huán)境下正常穩(wěn)定的長(zhǎng)期運(yùn)行。
散熱設(shè)計(jì)
在高溫天氣，針對(duì)巡檢機(jī)器人的發(fā)熱需及時(shí)散熱的需求，研發(fā)團(tuán)隊(duì)專門對(duì)熱環(huán)境進(jìn)行研究，在機(jī)器人內(nèi)部設(shè)計(jì)了專用風(fēng)道，合理的風(fēng)道進(jìn)出口保證空氣對(duì)流，明顯改善了設(shè)備內(nèi)部的熱環(huán)境，防止局部溫度過度增高，提高零部件的使用壽命，減少故障的發(fā)生。同時(shí)，內(nèi)部的傳感及控制模塊均采用低功耗設(shè)計(jì)，并通過對(duì)熱源設(shè)備的空間層次布局采用鋁板和外殼的熱傳導(dǎo)等散熱措施以保證巡檢車內(nèi)外溫度的及時(shí)交互，確保機(jī)器人在高溫環(huán)境下正?？煽窟\(yùn)行
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