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变电站在整个电力系统中起着至关重要的作用,其安全保障问题关系到整个电力系统的稳定运行。对变电站的巡检工作主要针对变电站内设备的特定部位,如仪表指针,油位计高度以及运行温度等进行逐一排查,及时发现异常状况。目前,主要依靠维护人员在变电站现场巡视的方法完成巡检。然而,由于维护人员的工作经验,业务水平等的影响,可能无法对现场设备进行可靠的排查,带来安全隐患。采用数字化仪表代替传统的电气仪表能够避免人工巡检带来的这些问题,然而,对变电站进行数字化改造将带来高昂的成本,因此我国目前大部分变电站仍然只能使用传统的电气仪表。使用机器人对变电站进行巡检相比于对整个变电站设备进行数字化改造的成本更低,机器人更加擅长完成巡检这样的高重复性工作,排除人为因素带来的不可靠性。为了能够控制机器人采集变电站现场的视频画面,完成对变电站的巡检任务,需要为巡检机器人设计一套完整的监控系统。确保机器人自身状态以及变电站设备运行的安全。本文围绕对变电站巡检机器人远程控制系统的设计问题,提出了一套从底层硬件搭建到上层控制算法实现的完整的视频监控系统。系统设计采用视像传感器采集变电站现场的实时视像信息,并通过通信网络传送给运行于监控基站内的监控系统。操作人员通过监控系统能够实时获取巡检机器人的运行状态并控制机器人完成巡检作业。不仅如此,监控系统还可以控制巡检机器人,自主的对变电站内设备进行巡检,并通过配套的图像处理算法,判断设备当前的工作状态,及时发现可能出现的异常状况,保障变电站的运行安全。本文的研究内容概述如下:1.视频监控系统硬件设计。提出了由视像传感器、通信网络以及监控基站三个部分组成的变电站巡检机器人视频监控系统设计方案。实现对变电站现场视像画面的远程获取,并能够向巡检机器人下达遥操作控制指令。2.视频监控系统软件设计。设计了一套基于图形操作界面的监控系统软件。软件能够建立并维持与巡检机器人上设备的控制连接,并将采集到的现场视像画面呈现给用户。软件不仅能够让用户自己操作巡检机器人,还能控制巡检机器人在无人条件下自主的完成对变电站的巡检作业。与此同时,监控软件还与数据库相结合,提供用户权限管理,巡检结果查询,标定信息管理等多种人性化的功能。方便用户实现对巡检机器人的管理与控制。3.多路视频传输带宽控制。为了解决受限带宽条件下,多视像传感器传输信号导致网络拥堵的问题,提出一套基于机器人任务的视像带宽分配算法。算法能够根据机器人当前的运行状态计算各视像传感器的理论传输权重,并以此为依据,利用多目标优化方法,合理的分配系统传输带宽,确保机器人在传输多路视像时不会阻塞网络从而影响实时视像质量。4.模拟仪表图像识别。针对设备工作状态的判断,设计了一套图像处理算法,能够对变电站现场多种模拟仪表指针示数、油位液面状态进行识别。算法对于图像的光线变化,复杂背景具有一定的鲁棒性。为系统判别设备运行状态提供依据。5.将监控系统应用到工作于实际环境的变电站巡检机器人上,验证了监控系统的适用性,实现了机器人对变电站的自主巡检功能,保障了变电站的运行安全。