按照高電壓試驗規(guī)范，在高電壓試驗現(xiàn)場，都需要觀測設(shè)備和試品。以前在控制室人工進行。隨著智能監(jiān)測機器人問世，在高電壓試驗現(xiàn)場，監(jiān)測沖擊試驗的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況，成為可能。本文介紹一種智能監(jiān)測機器人，用于人不能存在的場所；在高電壓試驗現(xiàn)場，它能監(jiān)測沖擊試驗的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況；不僅準確判定試驗結(jié)果；而且有效的保證設(shè)備安全。

1、高電壓試驗現(xiàn)場監(jiān)測的要求

在高電壓試驗現(xiàn)場，常出現(xiàn)沖擊試驗的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況。監(jiān)測上述現(xiàn)象，不僅關(guān)系判定試驗結(jié)果；還影響人生和設(shè)奮安全。在實驗室有高電壓大電流的發(fā)生裝置。人只能在控制室，覌測試品試驗，不可能進入試驗現(xiàn)場。智能監(jiān)測機器人可用于高電壓試驗現(xiàn)場，監(jiān)測沖擊試驗的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況，準確判定試驗結(jié)果；而且有效的保證設(shè)備安全。

高電壓試驗現(xiàn)場監(jiān)測的技術(shù)參數(shù)

（1）紫外技術(shù)參數(shù)

響應(yīng)波長：          240～280nm

紫外光濾光技術(shù)：         全日盲100%濾掉太陽光

紫外光像增強技術(shù):  　　　電暈光斑真實、無陰影

最小紫外光靈敏度：       3×10-18W/cm2

電暈探測靈敏度：         2PC

紫外光增益:   　　　　　 增益可手動、自動調(diào)節(jié)

紫外光聚焦方式：         自動

紫外光聚焦距離：         0.5m～無窮遠

（2）紅外技術(shù)參數(shù)

分辨率：                  384×288

輸出制式：                 NTSC

工作波段：                 8μm～14μm

測溫范圍：                 -20℃～300℃(可擴展至2000℃)

測溫精度：                 ±2%

溫度分辨率：              ≤0.06℃(在30℃)

空間分辨率：              1.3mrad

焦距范圍：                 0.5m～∞

場頻：                     50Hz/60Hz

光圈，焦距：              電動

數(shù)字輸出：                 14位

（3）可見光技術(shù)參數(shù)

可見光靈敏度:            ≤0.1 Lux

可見光視頻制式：         PAL

可見光聚焦方式：         自動

可見光聚焦距離：         0. 5m～無窮遠

可見光曝光控制：         自動

可見光增益控制：         自動

2、智能監(jiān)測機器人的應(yīng)用案例總體結(jié)構(gòu)

智能監(jiān)測機器人的應(yīng)用案例總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1  智能監(jiān)測機器人的應(yīng)用案例總體結(jié)構(gòu)

由圖1可知：智能監(jiān)測機器人應(yīng)用案例的總體結(jié)構(gòu)基本配置為高清相機、熱像儀、智能終端和運動機器人；智能監(jiān)測機器人的總體結(jié)構(gòu)智能模塊為采集控制、數(shù)據(jù)處理、智能管理和顯示屏。

3、智能監(jiān)測機器人的熱成像工作原理

智能監(jiān)測機器人的熱成像工作原理如圖2。

圖2 智能監(jiān)測機器人的熱成像工作原理

熱成像工作原理：通過以太網(wǎng)與機器人主控電腦連接，主控制器通過網(wǎng)絡(luò)對紅外熱成像、高清相機和云臺運動進行控制。熱成像輸出CVBS模擬視頻和高清相機數(shù)字視頻通過視頻壓縮板進行H264編碼壓縮，再傳輸?shù)街骺仉娔X。熱成像測溫數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)接穿透視頻壓縮板直達主控制器，向主控制器提供每秒多幀的全屏測溫數(shù)據(jù)、最高最低溫信息，同時也根據(jù)被測溫設(shè)備特性從主控制獲取輻射率、距離、區(qū)域信息等，結(jié)合機器人的精確預(yù)置位能力，可以有效保證測溫的準確性和多次測溫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可對比性。

熱成像數(shù)據(jù)與其他傳感器采集而來的數(shù)據(jù)互相整合兼容尤為關(guān)鍵；“FLIR的數(shù)據(jù)可以與機器人系統(tǒng)軟件實現(xiàn)有效兼容，這是成功的關(guān)鍵因素?！盕LIR紅外熱像儀被安裝于機器人上、軌道上、固定支架上，與高清可見相機、高靈敏音頻采集設(shè)備、WiFi等設(shè)備完美協(xié)同動作，以±2℃或2%讀數(shù)的精確測溫結(jié)果保障每處電力設(shè)備現(xiàn)象+進行移動檢測和缺陷診斷分析，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在缺陷并發(fā)出預(yù)警的安全運作。

圖3 熱成像輸出CVBS模擬視頻圖

除此以外，在智能監(jiān)測機器人上安裝FLIR熱像儀，還可以提高系統(tǒng)的安全可靠性。FLIR熱像儀將日常巡視、夜間紅外巡視、重點設(shè)備巡視和特殊巡視相結(jié)合，利用多傳感信息融合定位技術(shù)，結(jié)合電子地圖與路徑規(guī)劃完成整個機器人運動導(dǎo)航，準確獲取設(shè)備狀態(tài)和表計信息，提高視頻分析的精度和可靠性。

4、智能監(jiān)測機器人應(yīng)用案例的電磁兼容

4.1) 高電壓試驗的干擾源

弱電儀器鄰近的條件下工作，存在著嚴重的 “電磁兼容(EMC”問題。電磁兼容是指電子沒備在它所處電磁環(huán)境中能令人滿意地工作。作為干擾源只具有可允許的干擾發(fā)射能力；作為感受器時，對于干擾具有可允許的敏感度。在高電測量條件下，在現(xiàn)場有高電壓大電流的各種電氣設(shè)備和導(dǎo)線；在實驗室有高電壓大電流的發(fā)生裝置。弱電儀器在上述條件下工作，最嚴重的狀況是弱電儀器由于地電位升高而引起“反擊”或由于強電磁干擾造成個別關(guān)鍵元件損壞，以致弱電儀器無法正常工作；較為嚴重的狀況是弱電儀器由于地電位升高而引起“反擊”或由于強電磁干擾影晌，以致弱電儀器記錄信號嚴重失真。

電磁干擾源：

1.由于測量用的射頻同軸電纜外皮中通過瞬態(tài)電流引起的干擾；

2.間隙放電時產(chǎn)生的空間電磁輻射；

3. 弱電儀器電源線引入的干擾。

為弱電儀，建一個小屏蔽室或屏蔽盒。它們用金屬板焊成，或網(wǎng)雙層屏蔽網(wǎng)構(gòu)成。

4.2)智能監(jiān)測機器人要抗干擾

高電壓試驗抗干擾綜合措施原理圖如圖4。

圖4　高電壓試驗抗干擾綜合措施原理圖

4.3 )智能監(jiān)測機器人的工藝結(jié)構(gòu)和抗干擾綜合措施如圖5。

圖5 智能監(jiān)測機器人的工藝結(jié)構(gòu)和抗干擾綜合措施

5、智能監(jiān)測機器人應(yīng)用案例的工作過程

智能監(jiān)測機器人應(yīng)用案例的工作過程如圖6。

圖6 智能監(jiān)測機器人應(yīng)用案例的工作過程

高電壓試驗大廳試驗信息，傳送到控制室智能終端，再到傳送檢測中心智能終端，最后將其結(jié)果顯示在子屏上。

用于高電壓試驗大廳監(jiān)測的機器人如圖7

圖7　智能監(jiān)測機器人

傳送到高電壓試驗大廳控制室智能終端的CVBS模擬視頻

傳送到檢測中心智能終端的CVBS模擬視頻圖如圖8

圖8 檢測中心智能終端的CVBS模擬視頻圖

最后，將監(jiān)測的結(jié)果，CVBS模擬視頻圖顯示在子屏上如圖10。

圖9 電子屏上顯示CVBS模擬視頻圖