【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力检测，具体涉及一种用于变电站的具身智能巡检机器人及使用方法。
技术介绍
1、变电站作为电力系统枢纽，其作用是将发电机发出的电能升压后反馈送到高压电网中，变电站内设备的安全正常运行是电力供应的重要环节，对于保障长距离高压输电和生产生活用电的可靠供应具有重要意义。电力设备运行时的温度以及发出的响声和振动中包含了大量的状态信息，当电力设备的零部件出现故障后其局部温度和声纹信号也会发生相应变化，产生局部放电、异响等。因此，需要采集检测电力设备的局部温度信息和声纹信号来有效诊断设备的健康状态。
2、目前变电站现场电力设备的状态检测中主要有在线监测和带电检测两种方式，其中，在线监测主要是在设备附近部署感知终端，来对声音和局部温度等物理量进行在线感知监测；带电检测主要依靠巡维人员手持声级仪、声源定位仪、红外热成像仪等设备前往现场，或派出巡检机器人来对电力设备进行巡视检查，以确保变电站的正常运营。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于变电站的具身智能巡检机器人及使用方法。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种用于变电站的具身智能巡检机器人，包括如下部分：
4、拟人化任务平台，包括高灵敏度声纹成像装置和高精度热成像装置，其中：
5、高灵敏度声纹成像装置，用于捕捉声音信号，通过声纹分析识别设备的异常振动，从而定位故障点；通过俯仰电机调节角度，以适应不同的巡检环境；录制的声音
6、高精度热成像装置，通过红外热成像捕捉设备的温度分布，从而发现潜在的故障点；通过双轴云台在远程监控系统中，实时显示区域最高温和最低温，帮助巡检人员快速定位异常；
7、机械臂装置，用于执行更精细的巡检任务，包括打开设备柜门、操作开关；
8、无人车驱动部分，包括照明模块、移动平台模块、配电模块和通信模块，其中：
9、照明模块，用于夜间或光线不足的环境的巡检提供必要的照明；
10、驱动模块，用于在各种地形和环境中自主或遥控移动，包括底盘、车辆电气、传感器，其中，传感器用于收集环境信息，为机器人的自主导航提供数据支持；
11、配电模块，用于电力的分配和保护；
12、通信模块，用于与手持遥控器、远端监控站进行信息传输；
13、控制模块，用于任务、电池继电器、灯光控制；
14、远程控制平台部分，包括手持遥控器与远端监控站，其中：
15、手持遥控器，用于近距离的遥控操作，通过无线与通信模块进行通信；
16、远端监控站，用于发送指令和接收数据，通过监控屏实时查看巡检机器人的工作状态和巡检数据。
17、本技术方案通过各个部分精确的工作原理和紧密的协同配合，实现了对变电站的高效、准确巡检，该智能巡检机器人不仅提高了巡检效率和质量，还降低了人力成本和安全风险，为电力系统的稳定运行提供了有力保障。其中，拟人化任务平台集成了高灵敏度声纹成像装置和高精度热成像装置；通过传感器收集环境信息，并将数据传送到机器人的中央处理器进行分析；处理器根据预设的算法对声纹和热成像数据进行处理，以识别设备的异常振动和温度异常。一旦识别到异常振动，装置会锁定故障点，并通过俯仰电机调整角度，确保获得最佳的声纹成像效果。录制的声音成像视频流随后被传输到控制模块，进而供后台进行更深入的分析和故障知识库的建立。当发现潜在故障点时，热成像装置会将相关信息发送给控制模块，以便巡检人员快速定位异常。控制模块是无人车驱动部分的核心控制单元，控制模块接收来自各个模块的信息，并根据预设的程序和策略发出控制指令；控制模块还负责电池继电器的管理，确保电力的合理分配和使用；还能够根据需要调整灯光亮度，以适应不同的巡检环境。巡检人员能够通过手持遥控器近距离地控制机器人的行动，通过无线与通信模块进行通信；远端监控站则通过发送指令和接收数据，实现对巡检机器人的全面监控和管理；监控屏能够实时显示机器人的工作状态和巡检数据，帮助巡检人员全面掌握巡检情况。
18、另外，根据本专利技术上述提出用于变电站的具身智能巡检机器人及使用方法还可以具有如下附加技术特征：
19、根据本专利技术的一个实施例，所述高灵敏度声纹成像装置设置于拟人化任务平台的胸前位置，搭配俯仰电机，通过手持遥控器或远端控制台操作实现-5°～45°的俯仰调节，以适应不同场景。
20、本技术方案中，高灵敏度声纹成像装置在手持遥控器或远端控制台的精准操控下，实现-5°至45°的灵活俯仰调节，不仅体现了机器人在形态上的高度仿真，更在功能上实现了精准高效的声纹捕捉与分析。例如，在变电站的巡检任务中，当机器人面对高大设备或障碍物时，可以通过俯仰电机的调节，使声纹成像装置获得更佳的捕捉角度，从而确保对设备异常振动的全面检测。而在巡检较低矮设备或地面异常情况时，机器人则可以通过减小俯仰角度，将声纹成像装置的感知范围更加贴近地面，实现对微小振动的精准捕捉。高灵敏度声纹成像装置与俯仰电机的协同工作，应对复杂巡检环境时显得游刃有余。
21、根据本专利技术的一个实施例，所述高灵敏度声纹成像装置支持宽频段的高灵敏度声音录制，支持对大范围的细微振动异常进行判别，同时支持动态调节频段范围，来实现对故障点的精确评判。
22、本技术方案中，高灵敏度声纹成像装置能够准确识别设备振动模式中的异常变化，进而定位到可能存在故障的区域，不仅能够捕捉到人类耳朵难以察觉的微弱声音，还能在不同频段范围内精确记录声音的细微变化。例如，当机器人检测到某个设备的振动异常时，通过调节频段范围，更加专注于该设备的特定声音特征，从而更准确地判断故障的类型和位置；利用该装置对变压器、断路器等重要设备进行声音录制和振动判别。通过对声音数据的分析，机器人能够及时发现设备的异常振动，进而定位故障点，为维修人员提供准确的故障信息。对不同类型设备的声音特征进行有针对性的分析，提高巡检的针对性和有效性。
23、根据本专利技术的一个实施例，所述高精度热成像装置设置于于拟人化任务平台的头部位置，离地1.7m，配备有光学传感器和照明灯光；
24、通过高精度自研双轴云台，手持遥控器或远端控制台操作实现水平180°俯仰-30°～60°的角度调节；
25、红外摄像头分辨率640×480，镜头焦距25mm，支持电动调焦；
26、高精度热成像装置的热灵敏度≤50mk@25℃，测温范围-20℃～150℃、0℃～300℃、60℃～600℃，测温精度达到±2℃或±2%，实时动态在远程监控系统中显示区域最高温和最低温，支持鼠标动态测温。
27、本技术方案中，高精度热成像装置离地高度为1.7m，既保证了热成像装置能够捕捉到更广泛的视野范围，又符合人体工程学的操作习惯；在手持遥控器或远端控制台的精准操控下，实现水平180°和俯仰-30°～60°的角度调节，能够轻松应对各种复杂的巡本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，包括如下部分：
2.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高灵敏度声纹成像装置设置于拟人化任务平台(1)的胸前位置，搭配俯仰电机，通过手持遥控器或远端控制台操作实现-5°～45°的俯仰调节，以适应不同场景。
3.如权利要求1或2所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高灵敏度声纹成像装置支持宽频段的高灵敏度声音录制，支持对大范围的细微振动异常进行判别，同时支持动态调节频段范围，来实现对故障点的精确评判。
4.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高精度热成像装置设置于于拟人化任务平台(1)的头部位置，离地1.7m，配备有光学传感器和照明灯光；
5.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述拟人化任务平台(1)和无人车驱动部分(2)均包括如下组件：
6.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述配电模块的输入为24V/10A底盘直出，12V/15A底盘直出
7.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述配电模块，设有STM32和串口，用于和指令控制器进行通信和执行配电相关命令；
8.一种用于变电站的具身智能巡检机器人的使用方法，采用如权利要求1-7任意一项所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，包括如下部分：
2.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高灵敏度声纹成像装置设置于拟人化任务平台(1)的胸前位置，搭配俯仰电机，通过手持遥控器或远端控制台操作实现-5°～45°的俯仰调节，以适应不同场景。
3.如权利要求1或2所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高灵敏度声纹成像装置支持宽频段的高灵敏度声音录制，支持对大范围的细微振动异常进行判别，同时支持动态调节频段范围，来实现对故障点的精确评判。
4.如权利要求1所述的用于变电站的具身智能巡检机器人，其特征在于，所述高精度热成像装置设置于于拟人化任务平台(1)的头部位置，离地1.7m，配备有光学传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文明，王子哲，蒋君，侯洋，树婷，周峰，赵骞，储宇辉，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司常州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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