按照高電壓試驗(yàn)規(guī)范，在高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，都需要觀測(cè)設(shè)備和試品。以前在控制室人工進(jìn)行。隨著智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人問(wèn)世，在高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)測(cè)沖擊試驗(yàn)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(cè)機(jī)器人，用于人不能存在的場(chǎng)所；在高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，它能監(jiān)測(cè)沖擊試驗(yàn)的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況；不僅準(zhǔn)確判定試驗(yàn)結(jié)果；而且有效的保證設(shè)備安全。

1、高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的要求

在高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，常出現(xiàn)沖擊試驗(yàn)的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況。監(jiān)測(cè)上述現(xiàn)象，不僅關(guān)系判定試驗(yàn)結(jié)果；還影響人生和設(shè)奮安全。在實(shí)驗(yàn)室有高電壓大電流的發(fā)生裝置。人只能在控制室，覌測(cè)試品試驗(yàn)，不可能進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人可用于高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)測(cè)沖擊試驗(yàn)的閃絡(luò)、工頻耐壓放電、局放、電暈和其他異常情況，準(zhǔn)確判定試驗(yàn)結(jié)果；而且有效的保證設(shè)備安全。

高電壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的技術(shù)參數(shù)

（1）紫外技術(shù)參數(shù)

響應(yīng)波長(zhǎng)：          240～280nm

紫外光濾光技術(shù)：         全日盲100%濾掉太陽(yáng)光

紫外光像增強(qiáng)技術(shù):  　　　電暈光斑真實(shí)、無(wú)陰影

最小紫外光靈敏度：       3×10-18W/cm2

電暈探測(cè)靈敏度：         2PC

紫外光增益:   　　　　　 增益可手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)

紫外光聚焦方式：         自動(dòng)

紫外光聚焦距離：         0.5m～無(wú)窮遠(yuǎn)

（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(cè)溫范圍：                 -20℃～300℃(可擴(kuò)展至2000℃)

測(cè)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(chǎng)頻：                     50Hz/60Hz

光圈，焦距：              電動(dòng)

數(shù)字輸出：                 14位

（3）可見(jiàn)光技術(shù)參數(shù)

可見(jiàn)光靈敏度:            ≤0.1 Lux

可見(jiàn)光視頻制式：         PAL

可見(jiàn)光聚焦方式：         自動(dòng)

可見(jiàn)光聚焦距離：         0. 5m～無(wú)窮遠(yuǎn)

可見(jiàn)光曝光控制：         自動(dòng)

可見(jiàn)光增益控制：         自動(dòng)

2、智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人的應(yīng)用案例總體結(jié)構(gòu)

智能監(jiān)測(cè)機(jī)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(cè)機(jī)器人的應(yīng)用案例總體結(jié)構(gòu)

由圖1可知：智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人應(yīng)用案例的總體結(jié)構(gòu)基本配置為高清相機(jī)、熱像儀、智能終端和運(yùn)動(dòng)機(jī)器人；智能監(jiān)測(cè)機(jī)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(cè)機(jī)器人的熱成像工作原理

智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人的熱成像工作原理如圖2。

圖2 智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人的熱成像工作原理

熱成像工作原理：通過(guò)以太網(wǎng)與機(jī)器人主控電腦連接，主控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)紅外熱成像、高清相機(jī)和云臺(tái)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。熱成像輸出CVBS模擬視頻和高清相機(jī)數(shù)字視頻通過(guò)視頻壓縮板進(jìn)行H264編碼壓縮，再傳輸?shù)街骺仉娔X。熱成像測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)接穿透視頻壓縮板直達(dá)主控制器，向主控制器提供每秒多幀的全屏測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)、最高最低溫信息，同時(shí)也根據(jù)被測(cè)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(jī)器人的精確預(yù)置位能力，可以有效保證測(cè)溫的準(zhǔn)確性和多次測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可對(duì)比性。

熱成像數(shù)據(jù)與其他傳感器采集而來(lái)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(jī)器人系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)有效兼容，這是成功的關(guān)鍵因素。”FLIR紅外熱像儀被安裝于機(jī)器人上、軌道上、固定支架上，與高清可見(jiàn)相機(jī)、高靈敏音頻采集設(shè)備、WiFi等設(shè)備完美協(xié)同動(dòng)作，以±2℃或2%讀數(shù)的精確測(cè)溫結(jié)果保障每處電力設(shè)備現(xiàn)象+進(jìn)行移動(dòng)檢測(cè)和缺陷診斷分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在缺陷并發(fā)出預(yù)警的安全運(yùn)作。

圖3 熱成像輸出CVBS模擬視頻圖

除此以外，在智能監(jiān)測(cè)機(jī)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(diǎn)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(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航，準(zhǔn)確獲取設(shè)備狀態(tài)和表計(jì)信息，提高視頻分析的精度和可靠性。

4、智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人應(yīng)用案例的電磁兼容

4.1) 高電壓試驗(yàn)的干擾源

弱電儀器鄰近的條件下工作，存在著嚴(yán)重的 “電磁兼容(EMC”問(wèn)題。電磁兼容是指電子沒(méi)備在它所處電磁環(huán)境中能令人滿(mǎn)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(shí)，對(duì)于干擾具有可允許的敏感度。在高電測(cè)量條件下，在現(xiàn)場(chǎng)有高電壓大電流的各種電氣設(shè)備和導(dǎo)線；在實(shí)驗(yàn)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(yán)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(qiáng)電磁干擾造成個(gè)別關(guān)鍵元件損壞，以致弱電儀器無(wú)法正常工作；較為嚴(yán)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(qiáng)電磁干擾影晌，以致弱電儀器記錄信號(hào)嚴(yán)重失真。

電磁干擾源：

1.由于測(cè)量用的射頻同軸電纜外皮中通過(guò)瞬態(tài)電流引起的干擾；

2.間隙放電時(shí)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(gè)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(cè)機(jī)器人要抗干擾

高電壓試驗(yàn)抗干擾綜合措施原理圖如圖4。

圖4　高電壓試驗(yàn)抗干擾綜合措施原理圖

4.3 )智能監(jiān)測(cè)機(jī)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(cè)機(jī)器人的工藝結(jié)構(gòu)和抗干擾綜合措施

5、智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人應(yīng)用案例的工作過(guò)程

智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人應(yīng)用案例的工作過(guò)程如圖6。

圖6 智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人應(yīng)用案例的工作過(guò)程

高電壓試驗(yàn)大廳試驗(yàn)信息，傳送到控制室智能終端，再到傳送檢測(cè)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(yàn)大廳監(jiān)測(cè)的機(jī)器人如圖7

圖7　智能監(jiān)測(cè)機(jī)器人

傳送到高電壓試驗(yàn)大廳控制室智能終端的CVBS模擬視頻

傳送到檢測(cè)中心智能終端的CVBS模擬視頻圖如圖8

圖8 檢測(cè)中心智能終端的CVBS模擬視頻圖

最后，將監(jiān)測(cè)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