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电力系统远程操纵定轨巡视机器人

作　者: 柳洲
导　师: 王少荣
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力监测定轨巡视机器人音视频处理 CPLD/FPGA 光纤通信
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

对电力系统经济的、有效的维护和监测以保证供给消费者高质量和高可靠性的电力已经成为当今电力工业最重要的任务。随着现代通讯技术、机器人控制技术、人工智能技术以及多媒体技术的不断发展,电力系统特种机器人技术有着广阔的发展前景。本文研究的电力系统远程操纵定轨巡视机器人适用于对一定范围内的电力设备进行有效的监视和监测,以解决电力巡检系统受过多人为因素的影响。音视频采集、处理与传输系统等构成了电力系统远程巡视机器人的监控系统,直接决定着系统的人机交互性能和实时性能的优劣。当前用于电力系统的特种机器人已成为各国研究的热点,本文介绍了国内外电力系统特种机器人的研究水平,同时分析了电力系统远程操纵定轨巡视机器人系统所应用的基本原理,在此基础上提出了针对强电场强磁场环境下的远程操纵定轨巡视机器人的技术方案。音视频传感系统设计是本项研究的关键问题之一,本文采用复杂可编程逻辑器件/现场可编程门阵列(CPLD/FPGA)芯片和VHDL硬件描述语言,基于QuartusⅡ的软件开发环境、光纤通信技术、以及层次化的自顶向下的工程设计方法,实现音视频信号实时有效的采集、处理和通信。同时,视频系统采用光纤通信技术、CIMT编码方式、PECL接口和PCI总线技术来实现。本文接着提出了机器人轨道的初步设计、能源供给方式和驱动方式,并给出了电力系统远程操纵定轨巡视机器人的整体设计思路。最后对电力系统远程操纵定轨巡视机器人的研制进行了总结和展望。电力系统特种机器人的研究具有十分重要的意义,其基本技术可以非常方便的推广到其他很多领域。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 电力系统特种机器人的研究意义  8-9
  1.2 电力系统特种机器人的发展历程  9-12
  1.3 电力系统巡视机器人的研究和应用现状  12-13
  1.4 本文的主要内容和章节安排  13-15
2 电力系统远程操纵定轨巡视机器人的整体设计  15-21
  2.1 系统概述  15
  2.2 机器人定轨巡视设计  15-16
  2.3 机器人定点采集设计  16-17
  2.4 机器人系统整体设计  17-20
  2.5 本章小结  20-21
3 电力系统远程操纵定轨巡视机器人的语音系统设计  21-45
  3.1 机器人语音处理的基本原理  21-27
  3.2 语音传感器的设计研究  27-44
  3.3 本章小结  44-45
4 电力系统远程操纵定轨巡视机器人的视频系统设计  45-68
  4.1 机器人图像传感的基本原理  45-58
  4.2 视频系统的设计研究  58-62
  4.3 光纤通信技术  62-66
  4.4 应对强磁干扰的措施  66-67
  4.5 本章小结  67-68
5 全文总结  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  74-75
附录2  75

电力系统远程操纵定轨巡视机器人

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