电力电缆隧道自动巡检机器人设计

国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 辽宁 大连 116000

正文：

1.自动巡检机器人系统设计

根据电缆隧道现场情况以及电力电缆运维规程的要求，本设计对自动巡检机器人的巡检功能、检测功能、通讯功能、机械结构进行了设计。

1.1 巡检功能

自动巡检机器人需要对隧道内的电缆运行情况、隧道主体状况以及隧道内环境进行综合巡视，系统具备自主巡检、远程遥控、上位机操控3种工作模式。其中自主巡检功能主要通过激光测距传感器、最小二乘法拟合直线算法来实现[1]，机器人可实现沿步道自主前进，实现运动中避障、避积水坑等功能。

1.2 检测功能

本设计根据国网公司对高压电力电缆隧道环境监测的基本要求，配备了氧气、CO2、CO、可燃、有毒等气体浓度、温湿度等传感器，用于监测隧道内环境数据，并通过无线通讯方式将数据发至上位机[2]。为实现远程遥控、上位机操控模式要求，机器人配备了红外摄像头，可通过WiFi实时将视频信号上传，方便操作人员观察电缆及隧道运行情况。

1.3 通讯功能

通讯系统中，上位机下达控制指令，经操作端网桥将信号转为无线信号，以2.4GHz 频率的WiFi通信的发送至机器人端网桥，机器人端网桥将无线信号转为有线信号，发送至中间箱体电路[3]。中间箱体电路将接收到的控制指令分配给顶部箱体电路、左侧箱体电路、右侧箱体电路。同时，中间箱体电路采集各传感器、摄像头信息发至机器人端网桥，通过无线发至操作端网桥，控制程序通过解析回传的信息，将图像以及传感器信息显示在上位机中。……