机器人使用手册

变电站智能巡检机器人使用手册国网温州供电公司二一五年四月前 言变电站智能巡检机器人使用手册阐述了变电站智能巡检机器人系统性能指标、工作环境、系统构成，机器人本体操作、监控后台操作等基本原理，以及注意事项和常见问题处理。本手册是针对变电站运行人员进行系统巡检为核心内容的技术材料，为确保系统的正常使用及检修，请务必在认真阅读和充分理解、掌握的基础上使用。手册中的图片仅作参考，具体以实物为准。严禁非专业人士或未经过专业培训的人员擅自使用。本手册适用于国网公司各电压等级变电站。 本手册由国网温州供电公司运维检修部提出。 本手册主要起草人: 郑昌庭、王俊、郑克、侯剑瑜、李鹏、徐 继要、吴松、李文韬、杨志浩、陈星、杨从赞、杨大中、王倩莹。 本手册由国网温州供电公司运维检修部负责解释。目 录前 言I1.系统简介11.1机器人性能指标11.2机器人工作环境21.3机器人巡检系统架构21.4变电站智能巡检机器人系统组成32.机器人应用功能202.1 日常例行巡检202.2 表计自动抄录212.3 红外测温222.4 恶劣天气特巡222.5 设备精确测温232.6 远方确认异常232.7 安防联动告警232.8 远方状态识别232.9 缺陷定点跟踪242.10 协助应急处理242.11 数据自动分析252.12 集中使用模拟253.机器人使用说明263.1杭州国自机器人使用说明263.2深圳郎驰机器人使用说明433.3亿嘉和机器人操作说明783.4山东鲁能机器人操作说明984机器人注意事项及常见问题处理1134.1杭州国自机器人注意事项1134.2深圳郎驰机器人注意事项1154.3江苏亿嘉和机器人注意事项1184.4山东鲁能机器人注意事项121变电站智能巡检机器人使用手册1.系统简介变电站智能机器人巡检系统，是国家电网公司机器人重点实验室为适应智能化变电站以及无人值守变电站发展需求，全面提高变电站智能化水平而研制开发的，拥有完全自主知识产权和发明专利，整体技术处于国际领先水平。该系统以智能巡检机器人为核心，整合机器人技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、模式识别技术、导航定位技术以及物联网技术等，能够实现变电站全天候、全方位、全自主智能巡检和监控，有效降低劳动强度，降低变电站运维成本，提高正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，为智能变电站和无人值守变电站提供创新型的技术检测手段和全方位的安全保障，更快递推进变电站无人值守的进程。采用机器人技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性、智能性，同时也克服和弥补了人工巡检存在的一些缺陷和不足，更适应智能变电站和无人值守变电站发展的实际需求，具有巨大的优越性，是智能变电站和无人值守变电站巡检技术的发展方向，具有广阔的发展空间和应用前景。1.1机器人性能指标 此次参加巡检的机器人一共4台，分别来自杭州国自、深圳郎驰、江苏亿嘉和以及山东鲁能。其及其他性能指标如下： 厂家参数杭州国自深圳郎驰江苏亿嘉和山东鲁能尺寸（mm）100056096072058092092064013008006001200重量（kg）808081280速度（m/s）010101.201.5材质全金属结构全金属结构全金属结构全金属结构运动方式无轨化磁导航无轨化磁导航防护等级IP55IP55IP54IP43爬坡能力（）25=152015越障能力(mm)1006060无涉水深度（cm）151110无定位精确（cm）1115紧急停车距离（m）无0.150.3无连续巡检时间（h）78-10846信息传输距离（km）无2110监控系统无有有无最小转弯半径（）90-9090360-30901.2机器人工作环境厂家工作环境杭州国自深圳郎驰江苏亿嘉和山东鲁能地形条件无要求路面需平整坡度20路面需平整天气雨、雪、风雨、雪、雷雨、雪雨、雪、风能见度（km无10无无工作温度（）-2055-40+70-30 50-2050工作相对湿度（%）无01005 95无存储环境（）无40+70无无存储环境相对湿度非凝结非凝结非凝结非凝结积雪高度（mm）55无5501.3机器人巡检系统架构 整个变电站智能机器人巡检系统大致包括如下几个部分：变电站智能巡检机器人车载子系统、变电站智能巡检机器人本地监控后台、智能巡检机器人远程集控后台控制系统。1.4变电站智能巡检机器人系统组成1.4.1杭州国自变电站智能巡机器人序号部件名称序号部件名称(1)激光传感设备(10)红外热成像仪(2)天线(11)可见光摄像仪(3)拾音设备(12)模式开关(4)云台(13)电源开关(5)后碰撞设备(14)急停开关(6)超声传感设备(15)音箱(7)前碰撞设备(16)警示灯(8)夜间照明设备(17)手动充电接口(9)雨刷(18)风扇1.4.1.1机器人充电房 智能巡检机器人具有实时电量检测及双向自动充电功能。充电方式采用电池与地面充电系统接触式充电结合的供电方式。其中地面充电系统安装于充电房内，充电房是机器人防风、避雨及非运行状态下的停放处。充电房外观图以及结构示意图如下：1.4.1.2微气象数据采集系统智能机器人微气象数据采集系统可在线进行监测变电站现场环境温湿度、风速以及雨量等气象数据，在智能机器人定时巡检过程中进行实时监测，实现变电站区域的微气象数据全天候收集、统计与分析，尤其是对无人值守变电站等监测点的微气象数据实时采集有着重要的作用，保障变电站设备的正常稳定运行。1.4.1.3网络通讯系统智能巡检机器人的网络架构，将智能巡检机器人应用系统划分为A）车载系统、B）本地监控系统、C）远程监控系统三部分，系统架构图如下图所示：1.4.2 深圳郎驰机器人系统组成1.4.2.1变电站智能巡检机器人序号名称描述1防尘雨刷视频摄像头防尘2红外热成像仪巡检设备热成像视频采集与分析3可见光视频补光灯暗环境下可见光视频补光4状态指示灯机器人状态指示5防撞波雷达车体自我保护，防撞6搬运拉环车体搬运7驱动轮车体行走移动8车轮挡泥罩下雨天车轮防护9尾翼机器人尾翼平台10呼叫按钮语音呼叫按钮11噪声识别拾音器变电站内噪声拾取与识别12可见光摄像机设备巡视13云台全方位监控14Wifi天线通讯设备，数据实时传输15导航定位模块(底部)磁传感器导航，RFID定位16车载充电装置自动接触充电17电源开关机器人电源开关18扬声器语音播放19外置供电接口手动充电供电20手柄控制接口（调试接口）调试手柄连接控制口1.4.2.2变电站智能巡检机器人充电房智能巡检机器人具有实时电量检测及双向自动充电功能。充电方式采用电池与地面充电系统接触式充电结合的供电方式。其中地面充电系统安装于充电房内，充电房是机器人防风、避雨及非运行状态下的停放处。充电房外观图以及结构示意图如下：1.4.2.3微气象数据采集系统智能机器人微气象数据采集系统在线监测变电站环境温度、湿度和风速等气象数据，与变电站智能机器人定时巡检功能相结合，实现了变电站区域的微气象数据收集、统计与分析，对少人或无人值守变电站等监测点的微气象数据实时采集有着重要的作用，保障变电站设备的正常稳定运行。1.4.2.4网络通讯系统智能机器人巡检通讯包括机器人与本地监控后台的通讯和本地监控后台与远程集控后台的信息交互。本地监控后台可以通过电力专用网络与远程集控后台进行双向信息交互，远程集控后台可以实时读取现场监测数据和机器人本体状态数据。如果发生通信中断或数据异常的情况，机器人自身有通讯告警指示信号，本地监控后台及远程集控后台会发出通讯异常告警，下图为网络通讯系统结构图。1.4.2.5远程集控管理平台集控站系统建立在调度系统和变电站之间，是对多个无人值班变电站进行集中监控和管理的自动化系统，它站在局部电网的层次上，对所辖变电站进行更高层次的综合控制和管理。远程集控后台实现了集中模式下的全部功能特点，可控制其他变电站做相应的动作和功能。序号名称作用1软件logo美观、标志2实时监控标签实时监控远程机器人3统计信息标签远程查看机器人历史统计数据信息4任务管理标签远程进行机器人任务管理5功能栏集控机器人列表切换以及远程监控机器人的添加6集控列表集控机器人列表查看以及远程监控机器人的添加、删除7平台说明远程集控管理平台说明1.4.2.6本地监控后台智能巡检机器人本地监控后台包括服务器端和客户端，一个服务器端支持多个客户端同时连接，实现多人操作同一巡检机器人。服务器与客户端相互之间通过无线的通讯方式进行日常手动或定时的监控点巡视，并实时的获取温湿度，可见光视频、热成像图像和温度。数据通过系统可以生成相关的报警信息和统计记录，方便操作人员进入数据的分析、管理与故障判断并及时对异常情况进行报警以及控制机器人执行相关任务，以实现事故预防与应急处理。a)服务器端序号名称作用1客户端端口实现对客户端服务的开启与关闭2开启服务按钮开启相应的服务3关闭服务按钮关闭相应的服务4机器人服务实现对机器人服务的开启与关闭5连接状态显示实时显示与客户端、机器人的链接状态6服务日志显示实时显示与客户端、机器人的服务日志b)客户端序号名称作用1环境状态栏实时显示环境温度、湿度和风速信息2任务状态实时显示机器人任务状态、任务名称、当前巡检点、已巡检点数信息，其中任务状态有正在充电，自动任务，手动控制，返回充电房几种状态3机器人状态栏实时显示机器人当前位置、机内温度、电池电流、机器人速度、云台水平位置、云台垂直位置以及相机倍数信息4机器人控制栏实现对机器人车身的控制以及云台的控制，具体见“机器人控制栏功能导航”5全局地图实时显示机器人位置、自动任务欲走路径以及全局地图信息。具有界面缩放、移动、手动定点巡检、开启追踪等功能，具体见“全局地图窗功能导航”6消息提示窗实时显示系统消息、实时消息、报警信息，具有对消息进行分类筛选、定位等功能，具体见“消息提示窗功能导航”7视频监控实时显示可见光摄像机拍摄的视频信息8红外监控实时显示热成像仪采集的红外视频信息9平台软件标志为该平台的特有logo10实时监控标签实时显示环境数据、任务状态、机器人本体状态、机器人巡检路径、可见光视频、红外线视频、各种消息以及控制机器人运动11统计信息标签对传感器采集的信息进行查看、分析与导出12任务管理标签增加、删除、运行、修改巡检任务13地图编辑标签编辑RFID14系统设置标签对智能机器人系统、软件平台进行相关设置15连接状态显示服务器与多个机器人的通信连接状态，绿色表示已连接，红色为断开16语音对讲左边是麦克风，右边是扬声器（点击可以分别实现开关切换） 序号名称作用1报警指示灯显示报警3显示屏显示信息4状态显示灯显示当前状态5车身控制区对智能巡检机器人车身进行控制6返航键一键返回充电房7模式键模式切换按钮，具体有巡线模式、自由模式、装卸模式1.4.3江苏亿嘉和机器人E100系统组成1.4.3.1系统系统框架介绍 本机器人系统主要由控制中心（客户端软件）和机器人本体以及机器人充电房组成，控制中心和机器人本体间通过5.8GHz无线双向通信（参见下图）。控制中心为本系统的核心控制系统，机器人本体通过无线接收控制中心的命令及上传采样信息。机器人本体搭载激光，红外相机，可见光相机，超声波，碰撞开关等检测设备和传感器。当控制中心下达巡检命令后，机器人利用自身的激光导航自主前往目的地进行巡检并上传可见光相机和红外相机拍摄的图片，机器人自身配置的超声波模块和碰撞开关可协助激光实现避障。机器人搭载的照明灯可以在光线不好的情况下提供照明，提高可见光相机拍照的质量，急停开关可实现机器人异常紧急停止，信号指示灯可实现异常情况的指示，拾音器可以准确的读取音频信息，喇叭可实现喊话功能，升降装置可以实现对云台的升降控制，更加灵活的读取表计等信息。如果有需要，也可以从客户端软件打开可见光相机视频对现场进行视频监控。本机器人系统不仅可以通过控制中心控制，也可以通过无线手柄进行控制运行。巡检过程中，当机器人电池电量不足时可以自主返回充电房充电。E100智能巡检机器人控制系统框图1.4.3.2 E100智能巡检机器人系统构成E100智能巡检机器人主要由底盘驱动系统、升降系统、导航传感系统、巡检传感系统、通讯系统、云台系统、伺服控制系统、电源系统、后台系统和充电站系统组成。1.4.3.3 E100智能巡检机器人机械系统介绍(1)E100智能巡检机器人外形设计E100智能巡检机器人主体由机器人核心控制器、激光传感器、云台，高清 摄像头、红外热像仪、独立驱动轮等核心设备和其他辅助设备组成。如下图： E100智能巡检机器人外形（2）E100智能巡检机器人机械结构设计E100智能巡检机器人机械结构主要分底盘，机身、机架、云台升降机构、充电装置。(a)底盘驱动系统底盘驱动系统采用每个驱动轮独立运动，可行进中转向，原地360度转向。使用谐波减速器利用其大扭矩、高减速比、间隙小等特性。在每个轮子上都有安装减震器，缓解路面带来的冲击，迅速吸收颠簸时产生的震动，使车辆恢复到正常行驶状态。保障机器人平稳运行。(b)机身系统机身外壳采用防静、防电磁场电涂层，密封性能好，经过反复试验进行工艺创新，制造夹具，采纳新工艺，使造型美观。如下图所示：外壳机身系统(c)骨架系统骨架系统采用钣金焊接，部分铆接，使连为一体牢固，有效支撑机器人各个部分，在其四个角各有一个把手，便于装卸机器。如下图所示：骨架系统(d)云台升降系统云台升降机构采用线性模组，线性模组由滚珠丝杆和线性模组组成。(e)自主充电系统自动充电系统用于机器人进行自主充电，装置有正负极触头和信号触头，当成功充电后，充电指示灯会变绿。另外自主充电装置还能进行手动模式切换。当切换成成手动充电模式情况下，只要车体充电正负极触头与充电座正负极接触就能直接充电，如下图所示：自主充电系统1.4.3.4 E100智能巡检机器人软件系统介绍（1）软件平台巡检系统基于跨平台分布式机器人操作系统实现，是整个软件框架的最底层，其定义了模块之间的通讯协议、基本数据结构等基础功能，起到连接各基本模块的功能，是一套成熟稳定的机器人核心软件框架。（2）车载软件系统1）车载软件系统分别配置了软件框架配置、网络配置、端口配置。2）运动控制模块：激光模块、红外相机模块、可见光相机模块、云台模块、导航模块、任务管理模块、自检模块、日志模块等几大模块。 1.4.4 山东鲁能机器人系统组成1.4.4.1机器人组成该机器人作为系统的核心部分，集成红外热像仪、可见光摄像机、高灵敏度拾音器等多种传感器，能够在全天候条件下，通过精确的自主导航和设备定位，以全自主或遥控方式，完成预先设定的任务，对变电站进行全方位巡检。图 1.4.4.1巡检机器人本体外观图解图1.4.4.2电源面板图1.4.4.2充电室图1.4.4.3机器人充电室外观图（侧视图）图1.4.4.4充电室布局图（俯视图）图1.4.4.5充电箱俯视、侧视图1.4.4.3导航轨道及任务定位点智能巡检机器人采用磁导航方式，该导航方式具有抗干扰能力强、可靠性高、不受雨雪天气影响等优点，是目前室外移动机器人最可靠和成熟的导航方式。定位点为机器人在全局路径规划中提供定位和任务信息，包括位置坐标、设备间隔、任务内容等。1.4.4.4辅助固定监控系统针对机器人的个别检测盲点，辅助视频和红外监控点作为智能巡检机器人的有效补充，能够实现与机器人的联动，以实现真正意义上的全方位巡检覆盖。1.4.4.5本地工作站作为系统就地指挥、控制和监视中心，巡检机器人后台监控系统能够对设备的可见光、红外视频和机器人状态进行实时监视，并通过任务管理和遥控等手段对机器人实施有效管理和控制，提供巡检报表打印、实时数据存储、历史数据查询以及检测数据的分析诊断功能，同时提供与站内监控系统和远方监控中心接口。电子地图菜单栏工具栏可见光视频标题栏状态栏公共信息栏红外视频图 1.4.4.62.机器人应用功能 变电站智能机器人功能十分强大，具体可实现日常例行巡检、表计自动抄录、红外测温、恶劣天气特巡、设备精确测温、远方确认异常、安防联动告警、远方状态识别、缺陷定点跟踪、协助应急处理、数据自动分析、集中使用模拟等12项功能。 2.1 日常例行巡检 例行巡检是变电站日常运维工作中最常见的工作。内容包括设备的外观检查、声音判断、油位和各类表计检查、开关闸刀状态判断等。传统的人工例行巡检，需要变电站运维人员携带各类手持式巡检设备，消耗大量的时间对以上巡检内容进行专项排查，例如对全站流变设备进行逐项检查，开关及刀闸分合指示巡视核对，避雷器接头锈蚀排查等。变电站配备智能巡检机器人后，可以由运维人员自由设定定时定期的例行巡检任务。建立任务时，可以按照设备区域、设备类型、功能类型等多种方式选择需要进行巡检的内容。当按照设备区域分类时，机器人可以对特定电压等级划分的区域设备进行巡视；当按照设备类型分类时，可以对全站某类设备进行全巡；当按照功能类型选择时，可以根据机器人本体功能特征单项巡视全站所有表计类型、红外类型或声音类型的设备。2.2 表计自动抄录巡检机器人可以替代人工自动完成变电站内表计数据的读取工作，并将结果自动生成巡视报表，上传至PMS系统。它通过自身搭载的高清可见光摄像机，配合全向旋转云台实时捕捉变电站内表计设备的高清图像，采用智能识别技术对图像数据进行算法处理，可实现全天候对变电站内指针类、数字类、行程类、分合指示类等所有表计的自动识别功能，表计的读数精度与人工相比误差不超过3%。 2.3 红外测温 机器人红外普测，是通过预先设置多个检测点，随时由运维人员设置红外普测任务，代替人工对全站设备进行整体性扫描式温度采集，并有效避免区域设备被遗漏。同时对存在重要或紧急缺陷的设备进行定期的监视。智能巡检机器人将每日保存测温照片，跟踪数据发展变化，形成报表，如发现明显突变的情况，运维人员将收到提示信息进行人工核对。 2.4 恶劣天气特巡机器人可以有效克服雨雪、大风等恶劣天气影响，通过自主巡检或人工遥控的方式，替代或辅助人工，对重要变电设备进行特殊巡视。保证设备巡视及时准确，降低运维人员安全风险。以雨雪天气特巡为例：在雨雪天气时，运维人员可实时远程操控机器人对设备进行特巡，查看开关及闸刀变位情况，抄录避雷器泄漏电流和动作次数，检测设备引流线、接头、触点等关键部位温度，并对巡检数据进行存档。 2.5 设备精确测温使用巡检机器人进行精确测温，运维人员综合机器人巡检能力以及测温覆盖率和准确性，分析总结每类设备可能发生缺陷的关键测温点，并在机器人客户端设定相应的测温点位。机器人精确测温，可以自动对设备进行多方位、多角度的检测诊断，测温精度更高，同时针对同一设备，每次都可确保在位置、角度、配置参数方面的高度一致性，结果可对比性强。系统可自动保存测温数据，形成历史分析曲线，和多样化的分析报表，便于运维人员进行诊断分析。 2.6 远方确认异常机器人巡检模式下，运维人员在获得各类生产系统、辅助系统的告警后，可以在第一时间调用机器人快速到达指定设备，及时查看并核实报警信息，以便迅速制定应对策略。 2.7 安防联动告警 机器人后台系统通过与变电站安防系统的联动，实时收取无人变电站的安防告警信号，自动判别告警信号类型，启动相应安防巡视任务。运维人员可通过机器人视角第一时间了解现场状况，迅速作出最佳应对策略，最大程度保障人身、设备、财产安全。 2.8 远方状态识别机器人巡检后，机器人能准确判断设备分合闸状态，及时反馈设备信息，快速呈现设备的运行状态。辅助运维人员在倒闸操作过程中，对远方设备的查看。2.9 缺陷定点跟踪巡检机器人可对缺陷设备进行自动跟踪、实时监控。运维人员远方通过客户端选择相应设备，设置缺陷跟踪任务，选择相应周期进行跟踪重复巡视；或控制机器人定点全天监视，来实现缺陷设备的数据实时采集，减轻运维人员工作量。机器人还可保存设备数据，跟踪数据变化，上传数据报表，如果设备缺陷有发展，及时告警。运维人员在运维主站根据机器人自动生成上传的缺陷报表就可掌握缺陷设备运行状况。并根据机器人的告警信息，及时查看核对设备状态并汇报调度处理。2.10 协助应急处理运维站接收到无人值守变电站事故信息后，可通过机器人客户端导航图点选指定设备建立特巡任务，并发送指令，机器人第一时间深入事故现场，到达指定位置后，将机器人切换至手动遥控模式，遥控调整车身位置，旋转云台方向，快速定位故障区域，并实时录制和读取现场数据，查看相邻设备，利用机器人视频传输和信息交互快速向运维站传送现场信息，运维人员在远方即可快速了解现场情况、掌握现场动态，及时确定处理方案，保障运维人员人身安全。利用机器人作为移动实时监控平台，巡检人员无需到达现场就能辅助现场人员做好专业判断，对电网的安全运行，供电可靠性提供技术支撑。有利于组建远程网络专家联合分析队伍，加强设备疑难缺陷分析的实时性，提高事故处理时现场专业结论的高效与科学性。 2.11 数据自动分析巡检机器人在巡检过程中，会自动将巡检数据通过无线加密网络传输到系统后台电脑，通过后台软件进行分析处理后得到直观的巡检结果。机器人巡检后台接入PMS2.0系统后，可以按照系统的标准格式和传输协议自动将巡检数据上传，运维人员可直接在PMS2.0系统中查看、汇总设备信息。 2.12 集中使用模拟集中使用模式，其主要应用在220千伏及以下电压等级的变电站，进行调配巡检，当巡检机器人在站间调配的转运过程中，仅需驾驶员放下挡板，告知运维主站，机器人准备就绪，运维人员在运维主站向机器人远程下发巡检指令。机器人接收指令后，下载待巡变电站地图，自主定位，通过升降平台自动完成下车并执行任务，上车过程与下车过程相同，均是一键式远程操作。除了升降平台的转运方式外，驾驶员还可人工放置便携式斜坡，手动遥控机器人，完成转运。3.机器人使用说明3.1杭州国自机器人使用说明3.1.1机器人本体操作 变电站智能巡检机器人是变电站智能机器人巡检系统的核心，主要用于变电站内设备巡检，并将采集的变电站电力设备状态数据及机器人状态信息等数据通过无线网络传送回机器人监控后台。3.1.1.1外部环境检查 外部坏境检查的内容包括天气、路面情况、检修情况、充电房自动门状态等。例行检查不通过的情况：(1)12小时内降雨量大于15.0mm(大雨以上，车轮容易打滑)(2)12小时内降雪量大于3.0mm(中雪以上，车轮容易打滑)(3)大面积检修（检修时所使用的设备对定位及图像抓取有影响）(4)充电房自动门没有关闭(5)存在其他影响巡检车运行的情况以上任一情况出现，都视为外部环境检查不通过，不适合智能巡检机器人执行巡检任务，必须在异常恢复后才能继续下一步操作。3.1.1.2机器人状态检查机器人状态检查的内容包括机器人云台镜面状态、机器人激光状态、机器人初始位置、客户端自检模块报警状态、机器人定位状态等。以下任一情况出现，都视为机器人状态检查不通过，不适合执行巡检任务，必须在异常恢复后才能进行巡检操作：1).机器人云台镜面有污渍2)机器人激光表面有污渍3)机器人初始位置不在充电房内4)客户端自检模块发生报警5)机器人定位不正确。3.1.2本地监控后台操作客户端软件的使用者主要是变电站的运维人员，所以软件界面设计的简洁、方便，能一幕了然的查看到与巡检机器人相关的任何信息，并且能通过简单的鼠标操作来完成对机器人的控制操作。客户端软件主要操作界面包括了实时监控、巡检计划、远程遥控、数据分析、历史查询、配置中心、帮助（其中配置中心与帮助界面还在开发中这里不做说明）。实时监控界面，主要作用是在机器人处于巡检状态时，查看机器人当前的位置、巡检的路线、将要巡检的设备信息、巡检过程总实时的高清和红外视频、巡检过程中实时的巡检结果等信息，如图3.1.1所示。图3.1.1如图所示，该界面主要包括了电子地图、可见光视频、红外视频、微气象信息、近期巡检任务、运行信息等功能。(1)电子地图电子地图控件具备了与地图相关一些强大的功能，包括显示巡检环境地图、显示机器人位置、显示巡检点、显示巡检路线、设备机器人初始位置、发送临时巡检任务等功能，如图3.1.2所示。图3.1.2 电子地图(2)可见光视频可见光视频控件实时显示了机器人上高清相机当前的图像，让用户能实时的观察到巡检过程中高清设备的信息（主要为表记设备），如图3.1.3所示。图3.1.3 可见光视频该控件还提供了高清视频的截图、录像和全屏显示功能，具体操作会在第四部分远程遥控巡检中再做详细描述。(3)红外视频红外视频控件主要功能与可见光视频控件基本相同，实时显示了巡检机器人上红外相机当时的图像，如图3.1.4所示。图3.1.4 红外视频(4)微气象信息微气象控件主要功能是显示微气象设备采集到的实时气象数据，包括了实时的温度、湿度、雨量、风向、风力、气压等信息，如图3.1.5所示。图3.1.5 微气象信息(5)近期巡检任务近期巡检任务控件，主要显示了与巡检任务相关的一些信息，包括了一条最近的巡检历史、一条正在巡检的巡检信息、一条下一个最近的巡检任务等信息。点击进入巡检日历按钮，则能够跳转到生产管理页面，查看具体的任务信息，如图3.1.6所示。图3.1.6近期巡检任务(6)运行信息巡检信息控件包含了三部分信息，分别是巡检信息、机器人信息、软件信息。巡检信息：实时显示巡检过程中对当前设备巡检分析后获得的巡检结果值，使得用户能第一时间查看巡检结果。该控件还提供了双击跳转的功能，双击列表中某条信息则能跳转到历史查询界面，查看该设备本次巡检具体的图片信息等，如图3.1.7所示。图3.1.7 巡检信息机器人信息：显示机器人本身某些设备状态，包括急停、充电、碰撞、激光停障、充电门状态等信号状态。控制机器人上车灯、充电门的开关等功能，如图3.1.8所示。图3.1.8机器人信息软件信息：显示机器人工控机中运行的软件所打印的一些信息，可用于机器人故障的排查，如图3.1.9所示。图3.1.9软件信息3.1.2.1 自主巡检巡检任务指定机器人要巡检的设备，是巡检机器人运行的关键所在。机器人根据要巡检的设备列表来规划巡检的路径，根据要巡检设备的类型来决定巡检模式。软件提供了四种方式来下发巡检任务，分别是常规巡检任务的下发，定时巡检任务的下发、特殊巡检任务的下发及自主充电任务的下发。(1)新建任务常规巡检任务的下发是基于巡检任务的基础之上的，我们从巡检任务编辑开始具体说明常规巡检任务下发的具体操作步骤。1. 进入巡检计划界面，在任务编辑控件中点击按钮，此时右边设备列表清空，等待编辑，如图3.1.10所示。设备列表图3.1.10 增加任务2. 按照要求输入任务名称，选择结束动作是自主充电还是原地待命，在设备树中勾选想要巡检的设备，点击按钮完成新建任务，如图3.1.11所示。1423图3.1.11保存增加的任务定时任务机制需要用户根据需求在巡检日历中制定一个巡检计划，有了巡检计划则客户端软件会自动匹配计划中的时间，自动发送巡检任务。1.进入巡检计划界面，在巡检日历中选择巡检计划开始的日期，双击列表，开始巡检计划的制定（当天之前的日期无法添加巡检计划）如图3.1.12所示。图3.1.12巡检计划添加2.双击列表后，出现任务编辑界面，按需求添加，图示中制定了每日8：00点进行巡检的计划。2、编辑任务并保存1、双击弹出编辑窗口图3.1.13巡检计划编辑3.点击按钮，保存新制定的巡检计划，此时日历中会列出新制定的巡检计划，如图3.1.14所示。图3.1.14确定巡检计划特殊巡检任务和自主充电任务无需新建，直接发送即可。(2)下发任务a)下发常规巡检任务在任务类型列表中选中要发送的巡检任务，点击按钮，开始向机器人发送选中的巡检任务，如图3.1.15所示。1、单击选中任务2图3.1.15开始巡检此时客户端开始规划巡检路径计算巡检预计时间和巡检总里程，若任务发送成功，客户端自动跳转到实时监控界面，提示预计巡检时间和总里程，监控地图中显示出巡检路径以及相关巡检点，机器人开始运动至第一个巡检点。b)下发定时巡检任务定时巡检任务新建完成后，客户端会在指定的时间自动发送巡检任务，完成定时巡检任务的下发。c)下发特殊巡检任务特殊巡检任务指的是用户想临时下发一个任务，单独去查看某个具体的设备，此时需要有最快捷的方式，能发送某个特定设备。客户端提供了这样的任务下发模式，我们来说明详细的操作步骤。1.进入实时监控界面，右键点击电子地图，选择发送任务菜单，此时客户端会跳出任务发送界面，该界面上显示了所有巡检点和相关设备的信息。2.双击想要巡检的设备相关的巡检点，系统会跳出设备选择窗口，勾选要巡检的设备，点击按钮发送任务，如图3.1.16所示。2、选择需巡检设备1、双击巡检点3图3.1.16 特殊任务发送3.此时特殊巡检任务开始发送，若发送成功，会提示本次任务的预计时间以及总里程，巡检机器人开始运动至指定巡检点。d)下方自主充电任务自主充电任务非常常用，该任务的发送也非常简单，进入巡检计划页面，点击按钮，则发送任务。若任务发送成功则提示发送自主充电成功，如图3.1.17所示。图3.17 自主充电任务(3)取消任务如遇紧急情况需要中止当前巡检或有任务变更时，进入巡检计划页面，点击按钮，则当前巡检任务被取消，如图3.1.18所示。图3.1.18取消巡检3.1.2.2 遥控巡检客户端的远程遥控界面很好的提供了遥控巡检功能，下面我们来详细说明远程遥控巡检的主要步骤。1、 进入远程遥控界面，这里要注意，远程遥控界面只有在没有其他巡检任务的前提下才能进入。2、 通过界面或键盘对机器人进行遥控，遥控的过程中为了保证机器人的安全，可以通过可见光视频和激光雷达等辅助控件来观察机器人当前周边的环境。3、 遥控机器人到合适位置，通过界面或者键盘控制云台运动，使得高清相机和红外相机能够对准需要巡检的设备。4、 此时，可以右键点击可见光视频控件或红外视频控件，选择截图或者视频录制，手动截取该设备的高清或红外信息，完成任意设备的遥控巡检。3.1.2.3 查询操作 (1) 检查巡检数据巡检数据的查询可以通过报表查询和设备查询两种模式。a)报表查询报表查询模式与巡检任务紧密相关，通过巡检任务信息进一步查询到与该任务相关的所有设备的详细巡检信息。1.进入历史查询界面，选择报表查询标签，进入报表查询页面，页面中根据时间分类显示所有已经完成的巡检任务，如图3.1.19所示。单击选择报表查询图3.1.19 报表查询2. 选择一条巡检报表，双击进入设备详细信息页面，在设备列表中点击设备，显示该设备本次巡检的详细信息，如图3.1.20所示。2、查看设备详细信息1、双击选中图3.1.20报表查询详细信息3.此时页面右边显示了该设备本次巡检的详细信息，双击页面中的图片，可以使图片放大。页面中还包括了该设备历史巡检的所有信息，点击历史数据列表中的信息，可以调取历史巡检的数据，方便各组历史数据之间的比较。b)设备查询设备查询与报表查询的区别在于查询的入口点不同，设备查询从设备的角度出发，跟具体某次巡检任务无关，设备查询的操作步骤如下。1.进入历史查询界面，点击设备查询标签，进入设备查询界面，如图3.1.21所示。单击选择设备查询图3.1.21设备查询2.此时界面中出现了所有设备的列表，在列表中勾选要查看的设备，若找不到设备，可以采用查询功能，输入关键字查询获得提示。勾选设备后，右侧列表中列出该设备最近一次巡检的基本信息，如图3.1.22所示。查询设备勾选设备图3.1.22 选择设备3.点击列表中的设备，页面右侧显示设备详细信息，也包括该设备的历史信息，之后的查看方式与报表查询相同，如图3.1.23所示。2、查看设备详细信息1、双击选中图3.1.23设备查询详细信息 (2)导出巡检报表巡检结束后能自动生成巡检报表。进入历史查询界面，点击按钮，能将巡检报表保存为excel格式。巡检报表中罗列共巡检多少设备，其中多少正常，多少异常，以及所有设备的详细巡检信息等数据，如图3.1.24所示。图3.1.24 导出巡检报表(3)编辑缺陷信息客户端软件支持对巡检数据进行编辑说明。进入历史查询界面，设备清单中用红色321、编辑信息字体显示的为机器人判断巡检结果异常的数据，根据实际情况编辑设备信息，勾选是否异常，点击按钮，能将缺陷列表保存为word格式，如图3.1.25所示。 (4)上电状态检查一次巡检任务结束后，操作人员需检查机器人自主充电是否成功，为下次巡检做准备。上电成功后，客户端软件的标题栏上电池电量会在短时间内有明显上升，且实时监控/软件信息栏会打印自主充电的信息，如图3.1.26所示。图3.1.26自主充电信息3.1.3远程集控后台操作远程遥控界面，主要功能是让用户能够根据需求，遥控机器人到任何允许的地方，对特定的设备进行手动的巡检，并且可以截取对该设备的高清和红外图像和视频。该界面主要包括了可见光视频、红外视频、电子地图、雷达、车体控制、云台控制、模式切换等控件，如图3.1.27所示。图3.1.27 远程遥控界面其中可见光视频、红外视频、电子地图等控件的主要功能与实时监控中的基本相同，这里不再做说明。(1)雷达雷达控件主要的作用与汽车倒车雷达的功能基本相同，实时显示了巡检机器人前后的激光信息，用来在遥控中提示机器人周围障碍物的距离，如图3.1.28所示。图3.1.28雷达(2)车体控制车体控制的主要作用与汽车方向盘类似，通过点击控件中的不同区域来控制巡检机器人前进、后退、左转和右转。此外，该控件提供了相应的键盘遥控功能，在键盘中按住与图片中相应的字母，也可以控制机器人运动，如图3.1.29所示。图3.1.29车体控制(3)云台控制云台控制控件的主要作用与车体控制的基本相同，通过鼠标点击和键盘相结合的方式实现对云台抬高、降低、左转、右转、变倍等的运动控制，如图3.1.30所示。图3.1.30 云台控制(4)模式切换模式切换控件的主要作用是，实现按钮遥控模式与摇杆遥控模式之间的切换，如图3.31所示。图3.1.31 模式切换3.2深圳郎驰使用说明3.2.1机器人机身操作 变电站智能巡检机器人是变电站智能机器人巡检系统的核心，主要用于变电站内设备巡检，并将采集的变电站电力设备状态数据及机器人状态信息等数据通过无线网络传送回机器人监控后台。机器人系统启动与停止:1) 直接按下机器人后部的“电源开关”按钮，机器人本体上电成功；2) 机器人下位机、云台启动，雨刷运动；3) 三色状态灯绿灯常亮，云台进行自检动作；4) 云台自检结束，机器人启动完成；5) 启动机器人本地监控后台软件平台，对机器人进行控制，前面“本地监控后台操作”的“平台的启动与关闭”；6) 再次按下“电源开关”按钮，关闭电源开关，机器人停止运动。注意启动前检查1) 机器人本体外观完好，机械结构模块工作正常；2) 机器人各个模块能正常工作；3) 本地监控后台与机器人通讯正常；4) 充电房系统能正常工作。3.2.2机器人充电(1)机器人自主充电机器人在三种情况下会自动返回充电房，即低电压、通信中断以及返航命令，返航命令是指操作人员通过客户端软件平台的“一键返回充电房”命令控制机器人返回充电房充电，机器人充电流程如下：1) 机器人接收到返回充电房命令后立即以0.5m/s速度选择最优路径返回充电房；2) 到充电房标定点区域后减速，并以0.04m/s的速度到达充电点；3) 机器人靠近充电系统，并开启充电开关，在充电开关探测到充电触头后，机器人停止，并不断检测充电触头电压；4) 充电器探测到机器人，开启充电电源开关；5) 机器人开始充电，并将充电状态反馈给本地监控后台客户端。(2)机器人手动充电人工手动充电是将机器人车身“外置供电接口”与充电房内供电电源通过充电线连接实现手动充电。(3)充电说明1) 在除执行任务外机器人均在充电房进行充电，同时机器人充电状态将实时反馈给本地监控后台客户端。2) 机器人因电压过低停止移动，且未到达充电点，需推动机器人到达充电点充电。3) 在自动充电过程中，如果在一定的时间之内，充电开关未检测到充电触头，重复两次充电过程都失败，那么机器人将发送充电失败警告信息至本地监控后台。4) 充电房异常断电，需及时找到断电原因，此时机器人停止充电，通电后机器人自动尝试继续充电。3.2.3机器人报警(1)报警内容系统将报警的重要度分为三类，紧急报警、重要报警、一般报警，可通过“外设报警设置“完成对报警重要度以及报警形式的设置。报警内容包括监控点热成像温度过高、机器人内部温度过高、电池电压过低、机器人通信中断、磁导航损坏、遇到障碍物、机器人出轨等。其中热成像最高温度、机器人内部温度以及电池电压参数均可通过5.7.9“报警范围设置“进行设置。(2)报警状态指示机器人报警是通过机器人本体车身的状态指示灯、车身应急广播、客户端提示信息栏以及手机短信实现的。状态指示灯为三色灯，分别为红、绿、黄三种颜色，除了进行报警外，还可以指示系统的状态。绿灯为工作指示状态，黄灯为电源指示状态、红灯为报警指示状态，具体如下。a)绿灯工作状态绿灯关机状态灭空闲状态常亮工作状态（巡检）间隔闪烁（亮0.1秒、灭0.1秒）工作状态（遥控）间隔闪烁（亮0.5秒、灭0.5秒）充电中状态脉冲闪烁（亮0.1秒、灭0.9秒）b)黄灯电源状态黄灯电压充足灭达到低电压（低电压可设置）闪烁c)红灯告警状态红灯无警告灭低级警告间隔闪烁（亮0.5秒、灭0.5秒）严重警告间隔闪烁（亮0.1秒、灭0.1秒）告警状态中，严重警告包括磁导航已经损坏、机器人出轨；低级警告包括雷达障碍、电压、电流、心跳断开等预警。(3)报警处理流程a)通过各种报警形式知晓报警内容后，在客户端消息提示栏定位报警消息；b)及时采取有效措施对报警内容进行处理，比如障碍物报警后移除障碍物，电压过低报警后及时充电，通信连接断开后检查通信电路并连接，温度过高报警后暂时停止巡检等；c)在采取有效措施对报警内容进行处理后，在客户端报警信息进行确认。详细操作参见5.3.4.“消息提示窗功能导航”。3.2.4远程对讲机器人的远程对讲是通过机器人本身的“呼叫按钮”、“拾音器”完成的，远程操作平台可以通过麦克风和扬声器与机器人附近的工作人员进行双向语音通话。3.2.5本地监控后台操作3.2.5.1权限说明为了满足客户要求，使系统更安全有效地运行，本地监控后台客户端进行了权限设置，包括管理员权限以及普通用户权限。系统默认管理员用户权限包括实时监控、统计信息、地图编辑、任务管理以及