变电站巡检机器人总体设计方案.doc

变电站巡检机器人总体设计方案 - 23 -目录1、需求分析11.1 项目背景11.2 项目需求及关键技术点22、智能巡检机器人总体设计32.1 设计原则32.2 系统总体架构33、实现方案及关键技术63.1整体设计63.2底盘结构设计63.3自主导航及定位系统设计63.3.1以磁传感器+双编码器+RFID的多传感器融合的全场定位方式63.3.2机器人运动控制及路径规划83.3.3相关传感器及参数93.4基于激光雷达的巡检机器人避障及安全保护措施123.4.1基于激光雷达的障碍检测123.4.2脱离轨迹修正措施133.5能源智能管理系统133.5.1能源管理模块133.5.2可充电电池选择143.5.3自动充电系统设计（自动充电器、自动充电结构设计）163.6电气控制与通信系统设计173.6.1 嵌入式主控板173.6.2 直流电机伺服控制器183.6.3 直流伺服电机193.6.4 串口-LAN通信接口转换器193.7多系统融合的设备监测平台193.8可靠性设计193.9巡检机器人主要功能及技术参数汇总203.9.1 巡检机器人组成203.9.2 巡检机器人机械结构203.9.2 巡检机器人导航与电气控制模块213.9.3 巡检机器人软件系统213.9.4 变电站巡检系统控制中心主要功能213.9.5 巡检机器人自动充电系统221、需求分析1.1 项目背景变电站是电力供电与传输系统的枢纽,其安全与稳定运行关系到国民生产与生活能否正常运行。变电站设备巡检是有效保证变电站设备安全运行、提高供电可靠性的一项基础工作，主要分为例行巡检和特殊巡检。例行巡检每天至少2次；特殊巡检一般在高温天气、大负荷运行、新投入设备运行前以及大风、雾天、冰雪、冰雹、雷雨后进行。此外，检修人员还通过手持红外热像仪，一般每半个月一次对变电站设备进行红外测温。现有巡检方式主要为人工巡视，手工或手持掌上电脑记录，每次巡视时间在2 小时以上。中国地域辽阔，有很多变电站的地理条件十分恶劣，如高海拔、酷热、极寒、大风、沙尘、多雨等，只靠人工在室外进行长时间的设备巡检工作十分困难。人工巡检存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、管理成本高等明显不足，检测质量与巡检人员的责任心密切相关，人为疏忽很容易导致漏检、误检，为重大电力事故埋下隐患。随着机器人技术的快速发展，将机器人技术与电力应用相结合，基于室外机器人移动平台，携带检测设备代替人工进行设备巡检成为可能。机器人携带可见光摄像机和红外热像仪等传感器，对变电站检测点的温度、液位、外观等状态进行检测，检测数据通过无线网络传输到检测中心，从而做到及时发现、预防变电站供电故障，也大大降低检测人员劳动强度，提高变电站供电安全。变电站巡检机器人主要完成以下主要功能：1）机器人导航、定位；2）检测设备承载云台的控制；3）检测点的对准；4）能源管理，自动补充电能；5）检测图像与数据的传输；6）检测数据分析、图像识别；7）异常情况的报警。1.2 项目需求及关键技术点变电站巡检机器人系统包括如下几个子系统：1）建立一套变电站智能机器人巡检系统建立一套由巡检机器人、总控中心组成的巡检系统，针对一般的110KV变电站，巡检机器人通过自主导航，运行并定位到不同地点，利用机载可见光CCD摄像头和红外热成像仪对电气设备进行普通和红外测温巡视，将所获图像和信号传回总控中心。2）建立多系统融合的监控平台巡检机器人可以搭建不同的检测系统或装置，比如：远程在线红外热成像仪系统、可见光图像采集处理系统、声音采集处理系统和移动物体闯入报警系统等。该系统需对各种信号进行采集、处理与综合判断。由以上需求确定的系统的关键技术点如下： 可靠的机器人自主导航与定位技术； 机器人避障与自我保护技术； 安全可靠的电池、智能能源管理与高效安全的充电技术； 检测图像、信号无线传输技术； 智能机器人远程遥控技术； 多信息融合与处理技术； 检测图像、信号分析与模式识别技术； 多检测设备通用搭载结构。以上关键技术是变电站智能巡检机器人系统的重点与难点，整机系统可靠性更是本系统的重点。2、智能巡检机器人总体设计2.1 设计原则变电站巡检机器人工作于室外，必须自主运行，处于高电压或许有强电磁干扰，工作状态稳定可靠，根据以上特点，在研发和设计变电站巡检机器人时，需遵循如下原则：1）尽可能减少机器人运行对变电站场地条件的依赖和要求，尤其要减少机器人运行环境改造的工程量；2）所有部件必须选择工业级甚至是军级，从而保证整机系统的高可靠性；3）机载设备安装与卸载方便可靠；4）操作界面人性化，简单可靠；5）部件更换与维护方便。2.2 系统总体架构根据用户需求和变电站巡检工作实际，给出图2-1所示的变电站巡检机器人系统总体结构图。该结构图包括移动机器人（基于无线网络）、接口通信层、功能服务层和应用层。移动机器人要求建立一套变电站智能机器人巡检系统，功能服务层和应用层要求建立多系统融合的监控平台所要求的全部功能。下面对总体结构各层做简要介绍:n 移动巡检机器人（基于无线网络）移动巡检机器人是本系统的核心，是完成变电站自动巡检的执行体，其室外工作环境和全自主运行对机器人的可靠性和智能化提出更高要求，可靠性和智能化是移动巡检机器人设计的重点。根据需求，该机器人主要包括如下模块：1) 嵌入式主控模块：该模块采用研华工业级嵌入式控制模块，详细设计见3.3。2) 车载蓄电池及充电模块：车载蓄电池选用中航磷酸铁锂电池，是一种无爆炸、高安全、寿命长的动力电池，已广泛应用在电动公交车和高档电动自行车；充电模块选用中航锂电的基于DMS的智能充电器，24V40安时充电时间约30分钟左右。3) 导航定位模块：该模块是本机器人系统的关键部件，详细设计见3.3。4) 安全防护模块：通过在机器人上安装各种传感器，检测机器人工作环境与巡检路径状况，保证机器人本身和变电站设备的安全。5) 运动控制系统与两轮差速驱动系统：机器人底盘拟采用两轮差速底盘，电机采用瑞士MAXON高性能直流电机，驱动器采用以色列高性能直流电机智能驱动器，详细设计见3.1。6) 云台控制模块：通过云台控制以调整双视摄像机的角度。7) 红外热像仪、可见光摄像机及其它车载传感器：红外热像仪、可见光摄像机通过自身的网络接口向控制中心传输数据，其它车载传感器需经嵌入式主控模块向控制中心传输检测数据。图1 变电站巡检机器人总体框图n 接口通信层 该层主要是指无线网络设备，实现巡检机器人与控制中心的交互，主要包括：巡检机器人检测图像、数据、机器人自身状态以及控制中心对机器人的遥控指令。n 功能服务层 该层主要围绕变电站巡检业务提供一些基本功能服务，为应用层提供支撑，主要包括：巡检模式配置、巡检任务处理、巡检数据处理、巡检数据检索、报警事项设置、日志服务及变电站地图管理。n 应用层根据变电站巡检业务需要提供各种应用于操作，应用层功能可配置，主要包括：巡检视频显示、变电站电子地图显示、巡检机器人遥控操作、巡检任务查看、巡检日志查看、巡检数据分析、监测数据趋势图、用户报表。3、实现方案及关键技术3.1整体设计根据变电站巡检环境与巡检任务要求，变电站巡检机器人主要包括: 底盘驱动系统、机器人巡航定位模块、自动充电模块、嵌入式主控及扩展模块、无线通信模块、电源充电与管理模块、双视系统云台、机器人安全保障系统。3.2底盘结构设计变电站内路面为水泥地，机器人行进的速度为0.41m/s。根据巡检机器人的工作环境及机动性需求，拟采用两轮差速驱动底盘，它是四轮支撑，其中两个驱动轮，两个万向轮；通过两驱动轮轮差速实现转弯，底盘悬挂支撑；该底盘具有如下优点：（1）驱动轮采用汽车橡胶轮。具有耐磨、耐冲击，寿命长，越障能力强；（2）驱动电机少，控制简单，可靠，减少耗能，降低成本；（3）转弯半径小，机器人灵活性强。（4）四轮采用悬挂支撑，能缓冲吸振。减少机器人机械松动，零件疲劳，电子元器件松动接触不良等故障，延长机器人的维修周期；同时避免机器人上云台震动过大过剧烈，保证捕获的视频稳定清晰。驱动轮 驱动轮采用台湾得胜风硬轮，10寸风硬轮（实心轮胎）承受最大负载高，适用于水泥路面或凹凸不平等复杂地面，所配得胜风硬轮（实心轮胎），采用优质橡胶制成，荷重高，耐磨耐冲击防穿刺、免充气等优点。实心轮胎（风硬轮）具有免充气、防穿剌、载重高的优点，适合安装后难拆卸的台车或设备下面。图2驱动轮轮胎规格350-4，配置6203规格轴承，轴承内径17mm轮胎直径：250mm(10英寸）胎面宽度：77mm轮组净重：4.4kg单轮承载：280kg万象轮本方案中机器人从动万向轮选用聚氨酯轮，能够满足要求。并配有防尘帽、密封圈、和防缠绕盖能够保持脚轮转动部位的清洁。采用底板型稳定性好图3万向轮几何参数图4万向轮实物图/item.htm?spm=a1z10.5.w4002-1829728990.17.DXgQVW&id=20424164144承载：145kg；支架表面处理：镀锌；3.3自主导航及定位系统设计3.3.1以磁传感器+双编码器+RFID的多传感器融合的全场定位方式变电站巡检机器人的导航目前主要有以下几种方式： 巡线方式：在地面划线，采用光电传感器、摄像头等传感器检测划线，使机器人循线运行，机器人完全依赖地面划线，一旦划线有缺损或被遮挡，机器人将无法正常运行，可靠性大幅度降低，维护工作量很大； 电磁感应巡线方式：在变电站地面埋设磁钉或通电线圈，采用磁感应传感器或霍尔传感器检测埋设的磁钉或通电线圈，使机器人沿着埋设的了磁钉或通电线圈的路径运行。该种方式循线稳定可靠； 轨道方式：在变电站地面铺设轨道，让机器人像火车一样沿着轨道运行。该种方式机器人运行稳定可靠，但存在现场施工工作量较大，巡检路径一旦发生变化，需重新施工铺设轨道，成本较高； 全场定位方式：该种方式采用高精度正交编码器、高精度陀螺仪、激光传感器、超声传感器、激光雷达等传感器，实时检测机器人的运动轨迹， 通过伺服控制系统实时调整，使机器人沿着既定路径运行。该种方式机器人运行稳定可靠，现场施工工作量很小，巡检路径一旦发生变化，只需修改机器人的目标路径，几乎没有维护成本。结合巡检机器人工作环境，拟采用以磁传感器+双编码器+RFID的多传感器融合的全场定位方式，其工作原理如图5、图6所示。图5 RFID标签及横磁条埋设方法图6 多传感器融合全场定位的系统连接图；其中：1、BFID标签，2、横碰条，3、路径，4、机器人，6、工控机，7、运动控制器，8、电机编码器，9、导航磁传感器组，ll、RFID阅读器、12、定位触碰传感器。 如图2所示，在机器人4运行路径3上的转弯等特殊位置预先埋设RFID标签l，用来校验机器人的全场定位坐标。在每一段路径内铺设横磁条2作为机器人前进方向坐标的修正点，每个定位点通过其在该段路径内的物理位置进行标识。每一段路径3的信息和坐标的修正点的信息预先存储在工控机6中。 如图3所示，工控机6负责机器人4运行路径3相关信息的存储，并向运动控制器7下发运动命令；运动控制器7控制机器人4运动，同时通过电机编码器8采集机器人4速度和位置信息，计算机器人4的全场坐标；RFID阅读器ll读取RFID标签l信息，主动上传至工控机6以便对机器人全场坐标进行校验；导航碰传感器组9通过检测与行走路径的偏差来实时控制机器人跟踪路径，同时修正全场定位坐标中垂直与路径方向上的误差；定位磁传感器12检测定位横磁条2，用于机器人修正全场定位坐标中沿路径方向上的误差。机器人平面运动有三个自由度，如果仅采用磁传感器，则只能检测机器人传感器与路径的偏差，不能得到机器人的位置和方向信息，不利于灵活控制调度机器人；如果仅采用双编码器进行全场定位，则会有累计误差，长距离定位误差会越来越大。通过一定的算法可以将两者的优点结合起来，既能够使机器人的定位及可靠精准又能提供足够的位置信息便于灵活的机器人控制。RFID标签的作用是校验机器人的全场定位坐标，进一步提高机器人定位的可靠性。一般RFID标签用来检验机器人全场定位的坐标，如果机器人在半路遇到故障、磁传感器+双编码器地位突然丢失历史数据或者人为重启，则可以通过RFID标签来读取机器人的当前位置，重新恢复全场定位，达到校正机器人全场定位的坐标的目的。 该种方式的定位精度为2cm左右，可以保证机器人在检测点的位置误差在允许范围内。巡检机器人要正常运行，必须做如下初始化：（1） 通过遥控机器人遍历所有的路径，得到巡检路径的电子地图及监测点的位置信息。（2） 在相应的监测点处确定各检测点双视云台相应的姿态参数并保存。3.3.2机器人运动控制及路径规划有了上述信息后，在正常情况下，机器人就可以执行巡检任务了。控制机器人执行任务的指令信息为到达某一坐标并执行相应任务。机器人巡检巡检任务包括常规巡检任务和临时巡检任务。当机器人接收到控制中心发来的临时巡检任务时机器人便通过floyd算法找到一条最优路径去执行相应的任务。如果检测到前方有障碍则机器人暂停，等待一段时间障碍还未消除，则重新规划一条路径继续完成任务。3.3.3相关传感器及参数（1）导航磁条导航磁条是铁氧体磁材系列中的一种，由粘结铁氧体料粉与合成橡胶复合，经压延成型等工艺制成的，具有柔软性、弹性及可扭曲的条状磁体。主要作为磁导航线铺设在地面，引导自动导引车AGV、自动手推车AGC、无轨移动货架的运行。该型磁条柔韧性强，可弯曲折叠，不损害磁性；可塑性强，可随意剪裁成需要的长度。用来为巡检机器人导航更为可靠。规格有宽50mmX厚1.2mm、宽30mmX厚1.2mm。 图7导航磁条图8贴于地面的磁条抛面示意图 导航磁条技术参数磁条表面剩磁200300Gs检测距离（mm）剩磁（Gs）100180260540102020（2）磁传感器深圳市佳顺伟业科技有限公司专业研发生产自动导引车AGV、自动手推车AGC、无轨移动货架、物流拣选AGV小车上应用的磁导航传感器、地标传感器、导航磁条等产品，可以直接替代明电舍公司简易AGV上使用的ME-9014A、ME-9006AM-1，以及日本MACOME公司的SMR-100B、SW-1924、GS-2744B等产品。可以根据客户需求开发设计磁导航检测产品。本公司产品价格合理、供货期短，温漂、磁饱和等性能指标均优于进口产品。图9 磁导航传感器CA-16D型AGV磁导航传感器，安装在AGV车体前方的底部，距离磁条表面2040mm，磁条宽度为3050 mm，厚度1mm。CA-16B型AGV磁导航传感器利用其内部间隔10mm平均排布的16个采样点，能够检测出磁条上方100 gauss以下的微弱磁场，每一个采样点都有一路信号对应输出。AGV运行时，磁导航传感器内部垂直于磁条上方的连续35个采样点会输出信号。依靠16路通道中输出的35路信号，可以判断磁条相对于CA-16B型AGV磁导航传感器的偏离位置，AGV会自动作出调整，确保沿磁条前行。磁导航传感器SW-16，能够精确检测出微弱磁场强度，通过16位数字信号的输出，可以指示出磁性物体相对于磁导航传感器的位置。表3-1AGV导航传感器技术参数名称内容输入电压DC1024V消耗电流400mA以下使用温度范围-20+60使用湿度范围1090% RH保存温度范围-40+80 保存湿度范围1090% RH防护等级 IP-54检测距离505mm检测极性N极检测点数量16 （10mm等距）输出方式NPN输出极限耐压 DC30V 单路输出电流 100mA 总输出电流 500mA响应时间0.5ms图10 导航传感器外形图及安装尺寸图(3) RFID标签及读卡器图11 RFID抗金属UHF超高频电子标签915MHZ远距离图12 RFID读卡器3.4基于激光雷达的巡检机器人避障及安全保护措施3.4.1基于激光雷达的障碍检测 本项目使用的激光雷达为德国SICK激光测量系统TIM310。通过机关雷达扫描出机器人前方障碍物的轮廓，并判断障碍物是否阻挡机器人的前进，避免机器人与障碍物相撞造成机器人或者设备的损害。 图13 激光测量系统TIM310TIM310激光雷达具有如下特点:与SICK经典激光测量系统LMS1XX/5XX相比TIM310体积更小、重量更轻、性价比更高填补了经济型区域防护及测量的市场空白产品最新集成的USB接口为您提供最佳的设备通讯体验最高48组防护区域的设定满足您各种条件下的区域保护需求IP65的防护等级及简单的操作TIM310是小型AGV及移动物体防撞、出入口超限检测的最佳选择最远4m扫描范围，270的扫描角度 最多可设置16个保护区域 紧凑的外观设计(79 mm x 60 mm x 60mm)3.4.2脱离轨迹修正措施 如果机器人在执行任务的过程中遇到意外，跑离了轨迹，磁传感器无法检测到轨迹，先可以根据机器人的历史全场地位坐标推断机器人当前坐标，并返回，重新找回轨迹。如果不成功，则向远程控制中心报警，并暂停，由公作人员借助云台视觉系统手动控制机器人返回轨迹。如果还是无法调整回来，就只能等待工作人员前往现场进行维修。3.5能源智能管理系统变电站巡检机器人需自主完成巡检业务,最重要的前提是保证能源的安全与足量,能源智能管理显得十分重要,该系统主要考虑以下几方面: 能源管理方案,该方案需实时检测剩余电量,检测电压、放电电流值是否满足系统要求； 选择安全、足量、寿命长、重量轻的可充电电池； 自动充电系统，包括车载部分、充电室及充电器，充电系统既要完成电池充电，又要起到机器人位置初始化的作用。下面将对以上几个部分作分别介绍。3.5.1能源管理模块本项目机器人能源管理系统采用中航锂电（洛阳）有限公司生产的锂电池组智能管理模块，该管理模块已广泛应用于高压能源、工业和汽车领域，如：风力发电、光伏电池和混合动力汽车。锂离子电池组包含大量的电池单元，必须正确监控才能提高电池效率，延长电池寿命并确保安全性。该模块具有锂离子电池管理所需的全部功能，包括电压、电流和温度测量，信号隔离以及安全监控等功能，如图10所示。图14 智能锂电池管理系统具体功能如下： 支持12 个电池单元的电压和电流测量，支持温度测量； 1.6 mV 电压精度； 锂电池的短路和开路状态监测； 电源工作范围: 8 V to 30 V； 工作温度范围: 40C to +105C； 通过COM口与电池监控系统主板进行连接； 对电池监控系统进行参数配置； 获取电压、电流及温度值并显示； 给出剩余电量以及能支持机器人工作的时间值； 多种报警显示。3.5.2可充电电池选择本项目拟选用中航锂电(洛阳)有限公司生产的”CA系列磷酸铁锂动力电池”,如图11所示。图15 24V40安时磷酸铁锂动力电池该电池具有如下优势： 单体容量大：从40AH500AH。 低温性能优异：右侧图分别是SE180AHA在-20条件下，0.3C和1C放电时测量得到的放电特性曲线：图16 电池放电特性 比能量高：单体电池质量比能量密度可达到110wh/kg。 循环寿命长：单体电池0.3C充放，可达到2000次循环。 自放电率低：月自放电率3%。 高倍率：下图是SE180AHA在不同放电倍率条件下的放电特性曲线：图17 电池放电特性l 安全性好： 正极选用磷酸铁锂正极材料，采用PP塑料壳体及特殊的防暴设计，提高了电池安全性。图18 电池的安全性试验3.5.3自动充电系统设计（自动充电器、自动充电结构设计）n 自动充电结构设计自动充电结构包括车载部分和充电室（地面部分），按结构形式有： 上置式：连接触点位于机器人车体上方，当机器人停在充电室时，车载结构与地面连接触点自动完成对接啮合，当机器人驶离充电台位时自动脱离； 侧置式：连接触点位于机器人车体左右两侧，当机器人停在充电室时，车载结构与地面连接触点是侧向对应，由两者其中一方伸出机构完成对接吻合。充电完成后，机构缩回脱离； 下置式：连接触点位于机器人车体下部，当机器人停在充电室时， 车载结构与地面连接触点自动上下对接吻合。充电完成后，机器人驶离，连接触点自动脱离。本项目机器人自动充电机构，除了完成自动充电外，还有机器人坐标复位置零功能，包括机器人坐标和方位，经综合考虑选用侧置式自动充电机构。n 高性能智能充电器本项目拟选用中航锂电(洛阳)有限公司生产的与其”CA系列磷酸铁锂动力电池”配套的智能充电器。3.6电气控制与通信系统设计根据变电站巡检机器人所要完成的功能，给出如图15所示的巡检机器人电气控制与通信系统方案图。主要包括：机器人主控模块、机器人驱动控制模块、机器人导航、定位与避障模块、机器人自动充电电气系统、双视摄像机支撑云台控制、通信结构转换模块、无线网络通信模块等。图19 巡检机器人电气控制与通讯系统原理图3.6.1 嵌入式主控板主控板是巡检机器人的中枢,拟选用研华公司的嵌入式工控板UNO1150GG301104E-T，该控制板內建 GX3-500MHZ、 256MB DDR內存、2*CAN、 1*RS-232,、2*RS-232/422/485、 2*LAN, 是无风扇工业级嵌入式控制器,装载 WINCE 5.0/6.0操作系统。为接收外部传感器和控制外部设备，还配置ADAM-41178路模拟量输入模块（A/D转换器）、ADAM-415015路隔离数字量I/O模块（7路输入可计数计频，8路输出可发PWM脉冲）、ADAM-4168带MODBUS的坚固型8路A型继电器输出模块。3.6.2 直流电机伺服控制器直流电机伺服驱动控制器是机器人的核心部件，事关整机系统的可靠性，本项目拟选用以色列ELMO公司生产的军工级直流电机伺服驱动控制器，如图16所示。图20 ELMO伺服驱动控制器该控制器有如下优势： 出色的伺服性能：高带宽、超强处理能力； 高级的线性及非线性控制方案； 极快的采样时间：电流环40us,位置环和速度80us 总线通讯：EtherCAT和CANopen 支持任何反馈类型，包括Endat2.2,BISS,SSI等； MIMO控制算法实现高精度Gantry控制； 支持任何反馈全闭环控制； 额定工作电压：24V-48V； 额定工作电流：5A，峰值电流：80A； 智能保护驱动器与电机。3.6.3 直流伺服电机直流伺服电机是机器人的关键部件，本项目拟选用瑞士MAXON公司生产的直流伺服电机。该品牌电机具有如下优势： 重量轻、驱动功率大； 转矩特性优良； 调速范围非常宽； 使用寿命非常长； 可进行防水、防尘等特殊定制。3.6.4 串口-LAN通信接口转换器嵌入式工控主板获得的检测数据、控制中心下达的控制指令必须通过无线网络来传输，嵌入式工控主板的RS232串行接口必须转换成LAN接口，本项目选用研华公司的EKI-6311GN（IEEE 802.11 b/g/n Wireless Access Point Bridge），其通信距离可达到1KM以上。3.7多系统融合的设备监测平台图2-1给出了多系统融合的设备监测平台的组成框图，包括接口通信层、功能服务层与应用层。 接口通信层：该层主要封装监测平台与巡检机器人、上一级监控管理系统间的通信； 功能服务层：该层主要封装监测平台通信功能、机器人遥控功能、巡检模式及参数设置功能、巡检数据分析与处理功能、巡检数据检索功能、巡检数据存储于维护功能、变电站电子地图服务功能、日志管理与维护功能、设备图像处理与缺陷分析功能等。该层所有功能都封装成中间件，由应用层发服务请求。 应用层：该层基于功能服务层满足用户对监控平台的实际操作，如：监测图像与数据的显示、机器人遥控操作、巡检数据分析及其趋势图、监测报表、巡检模式修改等。3.8可靠性设计智能巡检机器人系统的目的是实现变电站巡检的无人值守，其可靠性显得尤其重要，针对巡检机器人的工作环境与模式，拟采取如下方法提高整机系统可靠性： 所有元器件、部件选用工业级，电机及其驱动器等关键部件选用军用级； 所有部件均进行防水、防尘设计； 机器人巡航、定位采用现有多种成熟技术，如：工业级编码器、德国基恩仕公司激光传感器、机械式校正等方式，以冗余检测与校正来提高其系统可靠性； 车载电池选用中航锂电的工业级锂电池模块； 利用传感器实时检测机器人关键部件的温度、电流、电压等状态参数，遇到异常会立即停检并向控制中心发出警报； 机器人自身进行防雷处理。3.9巡检机器人主要功能及技术参数汇总3.9.1 巡检机器人组成巡检机器人包括机械系统（底盘、箱体、云台、可扩展搭载装置）、导航与电气系统（磁感应器、激光雷达等）、控制软件系统（通讯与传输、导航与定位、运动控制、作业操作、避障与报警等）。3.9.2 巡检机器人机械结构（1）巡检机器人尺寸：高100CM（含云台）、60CM（不含云台）、长60CM、宽50CM；（2）选件机器人重量：7080KG；（3）运动功能：前进、后退、转向、避障、制动；（4）运行速度：例行巡检0.40.5米