3．2  巡检机器人的轨迹跟踪设计 12

4  基于交互式多模型卡尔曼滤波的巡检机器人轨迹跟踪 16

4。1 交互式多模型卡尔曼滤波原理 16

4。2 巡检机器人轨迹跟踪设计 19

5 巡检机器人GPS导航系统的分析 25

结论 28

致谢 29

参考文献 30

1  引言

1．1  变电站巡检系统的发展趋势

为了适应社会及科技的飞速发展，电力系统的建设与完善也成为了一个需要高度关注的问题。变电站作为电力网中至关重要的环节之一，它不仅仅采用了更加简单的接线方式、大量新的电气一次设备、引入先进的网络技术而且还向着更加可靠、自动化、智能化的趋势发展。因此作为担负着保证变电站可以安全可靠运行任务的巡检系统，现如今也成为了电力行业需要着重研究的课题之一。

变电站巡检主要是指定期地对变电站内的电气设备进行巡视检查从而保证电气设备可以在正常的工作范围内安全稳定的运行。目前，变电站的巡检系统正趋于智能化，这主要是针对电气一次设备以及电力线路而言的。而且随着电力网的不断扩大，每年都有大量的新建变电站投入运行，这也造成了巡检工作量的加大。因此，为了减少巡检工作人员的工作量，保障他们的人身安全，并且更好的提升经济效益，对可以代替人工巡检的变电站巡检机器人的研究也在同步进行中。

传统巡检方式是巡检人员人工巡检并手工填写巡检记录，之后将巡检记录汇集至电网中心并根据记录进行相应的操作措施。这种方式给工作人员带来了较大的劳动强度，不仅效率低下，而且对设备检测的质量好坏还会受到人为的主观影响，可能会带来不必要的误差。此外，在恶劣的天气条件下进行人工巡检，还会给巡检人员带来一定的安全隐患。目前，为了代替人工巡检方式，国内正在研究无人值班化变电站，220KV以下的变电站已经基本可以实现无人值班化，而220KV无人值班化变电站也正处于研究之中。但是仅仅依靠现今科技水平支撑的巡检方式还不能达到电力生产所需的安全性要求。为了解决这一问题，在能兼顾到变电站传统运行方式的条件下，并根据实际电力情况，当下便开发了一种配置更加灵活方便的巡检平台，便是变电站巡检机器人系统，它既保护了变电站现有的投资，又极大的解放了人员的工作量，为电力的生产安全提供了更高的保障。文献综述

1．2  机器人及其导航技术的现状

  变电站巡检机器人

1．3  变电站巡检系统介绍

变电站的巡检系统可以概括为三个部分：现场巡检机器人、变电站控制中心、无线网络。其结构如下表所示：

表1。2  变电站巡检系统

变电站控制中心

电子地图GIS展示 巡检监测数据处理 机器人远程遥控操作

电子地图制作 电力设备位置及状态现状 机器人工作状态 图像、视频和音频采集与处理 电力设备的状态检查