電力隧道環境中的智能巡檢機器人應用研究

于瑞強

摘要：隨著我國當前科技水平的不斷提高，在電力隧道環境管理中，巡檢機器人得到了廣泛性的利用，不僅可以對隧道本身和電力進行良好的監測，還有助于更加快速的完成后續的維護工作。為了使智能巡檢機器人的運用效果能夠得到全面提高，在實際工作中要更加科學地完成機器人結構的設計，不斷的優化當前的結構設計模式。本文論述了電力隧道環境中智能巡檢機器人的發展現狀。

關鍵詞：電力隧道環境;智能巡檢;機器人應用

一、智能巡檢機器人的概述

（一）原理

智能巡檢機器人本身的自由度較高，根據自身的動力和控制能力自動的執行相對的命令，智能巡檢機器人可以接受管理人員指揮，或者是結合設計程序運行落實人工智能技術應用的基本原則，在當前自動化控制行業中融入智能巡檢機器人能夠實現程序的快速輸入之后，再根據智能巡檢機器人本身的功能保留相對應的輸入信息，之后再根據后續的工作情況，自動化的提取相對應的信息，以此來為后續控制工作提供重要的保障。智能巡檢機器人具備應用控制的功能，保持基本的運動速度及形態，可以自動化的記錄周邊的信息，根據之前所設定的參數計算結果來設定最終的運動路線，完善整體控制模式，這項功能運用非常的關鍵。最后，智能巡檢機器人具有自動反饋的功能，例如在運行時狀態和姿勢位置會隨著運行路線的變化而不斷的調整，智能巡檢機器人在運行時可以根據自身的狀態和位置實現自我運動的反饋，共享信息，以此來提高整體的運行效果。

（二）控制系統特征

機器人控制和運動及動力學知識的交叉能夠描述不同坐標系機器人的運行狀態，之后再合理參考之前所設定的運動坐標來提高整體運動通暢性，機器人的操作程序較為簡單，自由度靈活性較為明顯，每一個自由度都具有多變量的控制系統，滿足后續協調的要求。根據人的指令利用計算機設備協調控制各種系統的運行，使得機器人能夠具備較強的智能化功能，從而使得自動化控制水平能夠得到全面的提高。機器人的狀態和運動描述在數字模型中屬于非線性機器人，當運行狀態和外力出現變化之后，參數也會發生適當的調整，各個變量之間具備較強的耦合性。因此在利用時，可以適當的應用位置閉環，選擇適當的速度來提高整體的管理針對性，從而使機器人的運行效果能夠得到全面提高。在通常情況下機器人完成的動作方式路徑要求較高，對于工作強度較高的智能巡檢機器人可以選擇人工智能的方法技術計算機構建相對應的信息庫，以此來完成后續的決策以及管理功能，提高整體的控制水平。

（三）功能分析

首先在智能巡檢機器人中要先進行信息的輸入，將信息儲存在特定的位置中，在后續工作中，如果相關人員有信息獲取需要，那么可以通過信息的提取來進行信息的分類以及獲取，充分的展現出信息儲存和共享的功能。其次在智能巡檢機器人中還包含了計算功能，根據機器人所搜集到的信息，整合相對應的環境數據，以此來設置對應的控制路線和運行路線。在整個控制系統中，這一環節和功能應用非常的重要，采取更加科學的控制措施，能夠使機器人在不同形態下移動，并且可以根據實際工作需求改變移動的速度，真正彰顯出自由性的管理特色。最后在控制系統功能中還包含了反饋功能，智能巡檢機器人姿勢和狀態并不是靜止不變的，要根據實際工作路徑要求來做出科學的調整，機器人在運行時會根據周邊的信息，將動態化的信息錄入到系統中，反饋到主系統中，之后再掌握整個系統運行情況。采取更加科學的運行策略，從而使得自動化控制效率能夠得到全面的提高。

二、智能巡檢機器人自動化控制方式的選擇

（一）點位控制

點位控制在智能巡檢機器人自動化控制中是比較常見的，在執行器應用時要對部分節點進行全面的控制，之后再通過控制方式的優化使得智能巡檢機器人能夠在應用時到達目標點。不需要進行多項規定，單方面對機器人進行相連點位置和基本速度的全面控制，從而機器人能夠滿足精準化的工作要求。更加穩定的進行運動，避免對后續的控制造成一定的影響。

（二）智能控制

智能控制主要是指在一個范圍內，根據不同操作任務提出最佳的控制方案。在實際操作時需要利用智能巡檢機器人全面的掌握基本環境的變化情況之后，再實現信息的內部儲存決策后續的擬訂方案。將智能化控制優勢得以全面的體現，這樣一來可以提高智能巡檢機器人對周邊環境的適應能力。

（三）連續軌跡控制

連續軌跡控制要借助執行器來判定智能巡檢機器人的動態化運動軌跡，同時還需要確定速度以及位置，從而使智能巡檢機器人能夠在固定運動時間內保持有序的運動，提高運動的精準性。同時還要根據不同的任務要求保證穩定的運行，使得速度能夠處于始終可控的狀態中，運動軌跡要更加的通暢，以此來為實際的生產工作提供重要的基礎。

（一）系統架構

在地形電力隧道智能巡檢機器人系統設計方面，要考慮電力隧道的工作特點以及具體的工作要求，不斷的完善當前的設計模式，從而使得智能巡檢機器人應用效果能夠得到全面的提高。首先在巡檢中要將巡檢系統納入到核心的組成部分中，承擔隧道內部和外部現場檢查的主要功能，其中包含了視頻成像子系統和遠程手動控制子系統等，多方位的滿足現場工作要求以及標準。其次要進行的是軟件平臺的建立，主要是為了達到良好的遠程控制功能，將隧道內部的在線監測裝置和新增智能巡檢機器人進行相互的匹配，通過遠程和現場的巡視，搭建新型的處理監管模式，從而使軟件應用水平能夠得到全面的提高。在平臺中也要設置對應的供電平臺，由于智能訓練機器人的動力驅動和供電系統屬于機械電子的范疇之中，將監測設備和動力設備進行相互的匹配，按照預定的軌道進入場的形式，所以在實施工作中要根據編程控制程序的運行特點來完成預定的巡檢程序。在不同巡檢軌跡上按照平臺的控制指令進行自動化的控制，逐漸的提高整體的控制效果。最后要進行的是通信平臺的建立，利用隧道內部的無線數據網絡傳輸系統，真正的滿足無線網絡全覆蓋的優勢，之后再搭建光纖通信網絡，在每200米到300米設置無線發射終端，采取雙模結構。兩個天線接頭采取漏波電纜，按照前后方向沿著隧道進行科學的輻射，以此來為后續工作提供重要的基礎。

（二）專用技術設計

由于電力隧道深處地下常年處于潮熱高溫的環境中，并且整個隧道內部空間較為狹窄，除了障礙物數量較多，對智能機器人的體積和避障能有著較高的要求，所以在實際工作中需要考慮后續的運行條件，融入多功能的集成電路和上坡專用軌道設計等等，從而使機器人能夠更加可靠的工作。并且在機器人內部要融入無線信號傳輸技術和模式識別技術等等，根據現場的電力隧道工作情況，選擇不同的控制方案以及工作模式，減少對機器人內部所產生的損耗。通過系統之間的相互銜接滿足智能化管理的要求，更加快速的完成電力隧道的巡檢任務。

結束語：

在電力隧道內部建立智能巡檢機器人，能夠通過自動巡檢及時的發現在電力隧道中所存在的災害問題，并且和原有監控系統進行相互的聯動，滿足當前智能化管理要求以及標準，從而為系統正常使用提供重要的保障。隨著我國科技水平的不斷提高，要融入更多新型的技術，充分的發揮自動化和智能化的優勢完善智能巡視機器人的設計模式，從而保證電力隧道本身的安全性。

參考文獻

[1]黃嘉盛， 盧潤戈， 邱冠武，等. 輪式智能巡檢機器人在電力隧道環境應用[J]. 電工技術， 2019（4）：2.

[2]陳韜， 楊震威， 崔偉，等. 關于電力隧道智能巡檢機器人系統的應用開發[J]. 城市建設理論研究：電子版， 2013（22）.

[3]李乾， 錢恒健， 方永毅，等. 電纜隧道智能巡檢機器人在電網智能化中的應用研究[J]. 粘接， 2021， 45（1）：5.