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摘要:在電網領域中變電站屬于重要的樞紐，定期對其進行巡視處理，有助于確保變電站相關電氣設備的合理運行與正常使用，近幾年，我國在電力技術發展的過程中，變電站巡檢技術已經從傳統的人工巡檢轉變成為機器人的巡檢形式，在此過程中，應根據機器人巡檢工作特點、需求等合理進行視覺導航系統的設計，通過正確的方式方法提升變電站的巡檢工作效果，滿足當前的時展需求，為后續工作的正確落實提供幫助。
在變電站智能巡檢機器人視覺導航系統實際設計的過程中，應遵循與時俱進的發展原則，利用合理的方式針對變電站進行合理的巡檢處理，針對視覺導航系統進行合理的設計與改革，以此維護變電站各方面工作的合理落實，達到預期的工作目的。
1視覺導航整體結構
1．1功能要求
在科學技術快速發展的過程中，變電站的電力體制在逐漸改革，電力系統已經開始向著自動化的方向發展，在變電站部分的工作中，相關機械設備的電氣信號，可以利用監控、數據采集等相關系統、絕緣監測方式等獲取，實現了相關設備的遠程監控目的，在一定程度上可以降低相關變電站的維護工作數量，并延長巡視與檢修工作周期。在變電站智能巡檢機器人相關視覺導航系統實際設計的工作中，應樹立正確觀念意識，遵循科學化、合理化的工作原則，采用正確方式方法提升整體設計工作效果，充分發揮出相關視覺導航系統的設計作用，使得系統的運行功能符合要求。當前在變電站的智能巡檢工作中，已經提出了相對應的工作建議與要求，在設計視覺導航系統的過程中，應遵循科學化的工作原則，通過合理的方式提升設計工作效果。保證其有著信息實時化搜集處理功能、數據處理功能、運動響應功能與其他功能，滿足當前的時展需求，全面增強各方面工作效果，為后續工作的良好發展夯實基礎。
1．2總體結構
對于相關機器人而言，在實際設計的工作中，為了更好的創建視覺導航系統，應遵循科學化的工作原則，全面提升整體設計工作效果。在實際設計工作中，應合理創建移動提運動控制子系統，將PC104主板結構以及PMAC2A-104運動控制卡以及相關電機設備的驅動器設備等合理融入其中，以便于在機器人實際巡檢期間，針對運動以及行為進行嚴格的控制。如圖1所示，在機器人實際應用的過程中，可以全面的搜集各種數據信息，合理使用超聲技術方式、激光雷達技術方式、GPS技術方式等，以便于合理的開展路徑規劃工作、巡檢相關工作等等。在此工程中，系統可以實時化的將局部數據、規劃數據等搜集在一起，結合車體情況開展動力學建模活動，在接收相關速度指令數據之后，可以將其分解到相關的電機中，通過解算的方式，了解電機承受速度特點，以便于合理的進行電機管理控制，利用正確的方法全面提升整體設計工作效果以及質量，在一定程度上能夠增強各方面工作效果與水平。
2變電站智能巡檢機器人視覺導航系統設計
2．1路徑導航設計
當前在視覺導航設計的過程中，可以將其劃分成軌線類型、路邊線類型與路面分割類型的視覺引導形式，應遵循與時俱進的工作原則，提升各方面工作質量。①對于軌線引導而言，主要是預先針對機器人需要行走的路線進行設計，保證設備可以按照線路進行運動。使用此類方式在一定程度上可以營造較為良好的路面環境，無需參照其他的內容與標準。［1］②在對路邊線進行提取的過程中，應將道路兩側的邊緣線提取出來，之后應當將邊緣線的交點計算而來。在此過程中，還需按照相關機器人的實際行走路線，合理的設計兩側邊緣角平分線。在利用此類方式的過程中，無需進行標記處理，有助于提升工作質量，但是，很容易出現邊緣缺乏明顯性的問題，也會導致導航效果受到一定影響。［2］③通常狀況之下，路面亮度很高，采集圖像的中間下部分屬于道路部分，所以，應合理使用路面分割方式，通過鏈碼跟蹤方式進行處理，使得圖像可以劃分成為路面與非路面兩種，之后使得機器人設備可以在道路中間運行。在采用這種方式的過程中，應保證道路部分與非道路部分之間的亮度差符合要求，如果兩個部分的亮度差較低，將會使得分割效果受到影響，也不能確保導航參數設計的真實性與準確性，穩定性也會面臨一些瓶頸問題。
2．2視覺處理設計
在視覺處理設計的過程中，應合理使用視頻采集系統與技術，結合當地的實際狀況與視覺導航系統的設計特點、要求等，正確的選擇攝像頭設備，將其設置在車體的前部位置。通常情況下，在機器人視覺導航系統設計工作中，應遵循科學化的原則，結合工作特點、需求等，合理的進行相互協調與管控，及時發現其中存在的問題，創建出科學化的工作模式與管理體系。在設計視覺處理系統的過程中，應使用各種模塊對其進行組建處理，每個模塊都應結合視覺導航系統的設計功能要求、目標要求等進行協調控制，通過正確的設計，全面提升整體設計工作效果與水平，將各方面設計優勢充分發揮出來。
2．3圖像處理處理設計
在圖像處理設計的過程中，應總結豐富的設計經驗，遵循科學化的設計原則，結合各方面工作特點、需求等，合理的完成相關設計任務。一方面，應重視彩色分割系統的設計，如圖2所示，根據規律特點、導航系統設計需求等，將彩色分割設計方式合理應用其中，創建出科學化的工作模式，以此提升設計工作的質量水平。在此過程中，還需按照彩色分割設計內容與要求，正確的進行相互協調控制。如果在彩色圖像處理的過程中，還使用傳統的灰度圖像處理方式，將會導致工作效果降低，所以，可以使用像素公式針對各種原始凸顯進行灰度化處理，在對比各種結果的情況下，合理的設計。
3現場調試及測試
在該系統設計完成之后，在晴天環境、陰天環境、早晨環境與無法預知參考軌線的坐標位置上開展試驗活動，機器人在運動過程中，最高速度是0．7米每秒，平均速度是0．5米每秒，與到航線之間的偏離誤差最高為4厘米。在系統運行期間，所獲得的圖像像素為60幀每秒的二十四位彩位圖，在導航參數獲取到其他處理流程中，所消耗的時間為1秒鐘，在一定程度上可以滿足實時化的處理要求。在機器人實際運行期間，可以更好的拍攝出有代表優勢的圖像內容，結合各種圖像的特點、規律等，正確的進行處理，有助于提升整體圖像處理工作效果，將導航系統的設計優勢、作用等全部發揮出來，以此提升各方面工作的可靠性與有效性，增強整體工作的力度。
4總結
在變電站智能巡檢機器人視覺導航系統實際設計的過程中，應總結豐富的經驗，遵循科學化與合理化的工作原則，統一標準全面提升整體智能變電站巡檢工作效果與水平，將先進工作方式與設計方法的優勢發揮出來，增強各方面系統的設計力度與工作水平，優化工作機制，提升機器人的視覺導航系統設計效果，滿足當前的工作要求。
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作者:沈治國 單位:湖南現代物流職業技術學院物流工程系
