智能巡檢機(jī)器人在500kV變電站的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 03:34
隨著南方電網(wǎng)公司變電站運(yùn)維工作質(zhì)量精益化管理的提升,集多種高科技于一身的智能巡檢機(jī)器人開始進(jìn)入變電站并協(xié)助運(yùn)行人員開展巡檢工作,極大地提升了電網(wǎng)巡檢工作質(zhì)量,但要完全勝任復(fù)雜的巡檢工作,智能巡檢機(jī)器人需要解決巡檢導(dǎo)航定位精確度、巡視覆蓋率、表計(jì)標(biāo)識(shí)精準(zhǔn)識(shí)別、紅外測(cè)溫分析等諸多問題。2017年底,無軌輪式智能巡檢機(jī)器人開始在500kV榕江變電站應(yīng)用,與傳統(tǒng)的采用磁軌跡引導(dǎo)外加RFID標(biāo)簽輔助定位方式來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位方式不同,本文采用了基于地圖匹配的激光導(dǎo)航系統(tǒng),設(shè)計(jì)了地圖拼接軟件中的地圖創(chuàng)建和定位模塊實(shí)現(xiàn)方法,簡(jiǎn)要介紹了機(jī)器人的全局規(guī)劃實(shí)現(xiàn)方法,并對(duì)全站設(shè)備點(diǎn)進(jìn)行了導(dǎo)航路徑構(gòu)建,最終通過變電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,驗(yàn)證了基于地圖匹配的激光導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)建的導(dǎo)航路徑能實(shí)現(xiàn)100%的巡檢覆蓋率,重復(fù)定位精度也能滿足儀表識(shí)別系統(tǒng)對(duì)重復(fù)獲取識(shí)別圖像的要求。在儀表標(biāo)識(shí)圖像識(shí)別方面,本文機(jī)器人采用了基于視覺顯著性分析圖像預(yù)處理算法,通過縮小特征模版遍歷區(qū)域進(jìn)行快速定位;對(duì)于不同類型的儀表標(biāo)識(shí)識(shí)別,采用了基于Opencv的儀表建模的識(shí)別方法,使算法的復(fù)雜性得到了降低,提高了識(shí)別算法的精度和魯棒性。通過大量的現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)和...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第二章 智能巡檢機(jī)器人軟硬件系統(tǒng)組成
2.1 智能巡檢機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)組成
2.1.1 巡檢機(jī)器人外形
2.1.2 運(yùn)動(dòng)模塊及障礙物感應(yīng)裝置
2.1.3 集成可見光攝像儀和紅外熱像儀的一體化云臺(tái)
2.1.4 無線通訊設(shè)備及AP無線網(wǎng)絡(luò)箱
2.1.5 自主充電裝備及充電房
2.1.6 微氣象
2.1.7 其他附屬設(shè)備
2.2 智能巡檢機(jī)器人客戶端軟件功能
2.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控界面
2.2.2 巡檢計(jì)劃界面
2.2.3 遠(yuǎn)程遙控界面
2.2.4 其他界面
2.3 本章小結(jié)
第三章 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位及圖像識(shí)別方法研究
3.1 智能巡檢機(jī)器人地圖構(gòu)建及導(dǎo)航定位原理
3.1.1 導(dǎo)航地圖構(gòu)建
3.1.2 激光定位解算
3.1.3 最短路徑導(dǎo)航
3.2 智能巡檢機(jī)器人表計(jì)圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法
3.2.1 基于視覺選擇性注意機(jī)制的圖像預(yù)處理方法
3.2.2 基于視覺的機(jī)器人云臺(tái)姿勢(shì)微調(diào)方法
3.2.3 基于預(yù)建模和圖像旋轉(zhuǎn)法的指針式儀表識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法
3.2.4 基于Opencv的儀表標(biāo)識(shí)特征模板設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位及圖像識(shí)別實(shí)驗(yàn)分析
4.1 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位應(yīng)用實(shí)驗(yàn)分析
4.1.1 巡檢任務(wù)規(guī)劃應(yīng)用
4.1.2 重復(fù)定位精度測(cè)試
4.2 智能巡檢機(jī)器人儀表標(biāo)識(shí)識(shí)別應(yīng)用實(shí)驗(yàn)分析
4.2.1 指針類儀表識(shí)別
4.2.2 分合位指示識(shí)別
4.2.3 字符類儀表識(shí)別
4.2.4 紅外圖像識(shí)別分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 智能巡檢機(jī)器人運(yùn)維模式及應(yīng)用拓展研究
5.1 智能巡檢機(jī)器人單站式運(yùn)維研究
5.2 智能巡視機(jī)器人集控式運(yùn)維研究
5.3 智能巡視機(jī)器人應(yīng)用拓展研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附件
本文編號(hào):3182651
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外智能巡檢機(jī)器人應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第二章 智能巡檢機(jī)器人軟硬件系統(tǒng)組成
2.1 智能巡檢機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)組成
2.1.1 巡檢機(jī)器人外形
2.1.2 運(yùn)動(dòng)模塊及障礙物感應(yīng)裝置
2.1.3 集成可見光攝像儀和紅外熱像儀的一體化云臺(tái)
2.1.4 無線通訊設(shè)備及AP無線網(wǎng)絡(luò)箱
2.1.5 自主充電裝備及充電房
2.1.6 微氣象
2.1.7 其他附屬設(shè)備
2.2 智能巡檢機(jī)器人客戶端軟件功能
2.2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控界面
2.2.2 巡檢計(jì)劃界面
2.2.3 遠(yuǎn)程遙控界面
2.2.4 其他界面
2.3 本章小結(jié)
第三章 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位及圖像識(shí)別方法研究
3.1 智能巡檢機(jī)器人地圖構(gòu)建及導(dǎo)航定位原理
3.1.1 導(dǎo)航地圖構(gòu)建
3.1.2 激光定位解算
3.1.3 最短路徑導(dǎo)航
3.2 智能巡檢機(jī)器人表計(jì)圖像識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法
3.2.1 基于視覺選擇性注意機(jī)制的圖像預(yù)處理方法
3.2.2 基于視覺的機(jī)器人云臺(tái)姿勢(shì)微調(diào)方法
3.2.3 基于預(yù)建模和圖像旋轉(zhuǎn)法的指針式儀表識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法
3.2.4 基于Opencv的儀表標(biāo)識(shí)特征模板設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位及圖像識(shí)別實(shí)驗(yàn)分析
4.1 智能巡檢機(jī)器人導(dǎo)航定位應(yīng)用實(shí)驗(yàn)分析
4.1.1 巡檢任務(wù)規(guī)劃應(yīng)用
4.1.2 重復(fù)定位精度測(cè)試
4.2 智能巡檢機(jī)器人儀表標(biāo)識(shí)識(shí)別應(yīng)用實(shí)驗(yàn)分析
4.2.1 指針類儀表識(shí)別
4.2.2 分合位指示識(shí)別
4.2.3 字符類儀表識(shí)別
4.2.4 紅外圖像識(shí)別分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 智能巡檢機(jī)器人運(yùn)維模式及應(yīng)用拓展研究
5.1 智能巡檢機(jī)器人單站式運(yùn)維研究
5.2 智能巡視機(jī)器人集控式運(yùn)維研究
5.3 智能巡視機(jī)器人應(yīng)用拓展研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào):3182651
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