变电站智能辅助巡检系统设计与实现
煤矿井下变电所机器人智能巡检系统的设计和应用
煤矿井下变电所机器人智能巡检系统的设计和应用摘要：本文分析介绍了煤矿井下变电所机器人智能巡检系统实现的目标、实现的功能、结构与原理、机器人行走轨道系统的设计布置，以及机器人系统的设计。
关键词：煤矿井下变电所；智能机器人；巡检系统；设计与应用引言：煤矿井下变电所都布置高低压配电柜、变压器、馈电开关等设备，以保障煤矿安全生产的需要，也是一个核心场所。
许多煤矿对变电所进行综合自动化技术的不断升级、改造，以实现远程集中监控，其根本目的也就是保障安全生产。
设计运用机器人智能巡检系统，所能实现的功能就远超于升级改造了。
即使传统的监控方式，通常采用人工巡检或固定摄像头定点监视，这都存在较大的安全管理漏洞。
人工巡检浪费人力，效率低下，易巡检不全面和不及时问题，还对人身安全有威胁；固定摄像头定点监视范围有限，投入较多的摄像头，在图像切换、监视、存储上量大，布线也多，功耗大，维护困难等。
1.煤矿井下变电所机器人智能巡检系统实现的目标井下运用机器人作业，实现的目标主要在以下几点：①巷道掘进、巷道支护、采煤和运输等作业；②利用机器人日常监测和维护，并对环境、设备进行监测。
③矿难事故处理和救援，机器人可进入事故现场进行环境探测、受灾人员搜救、事故处理等作业。
总之，运用机器人智能巡检系统，可增加变电所设备事故探知能力，提高设备操作的安全性，提升运行管理水平。
2.机器人智能巡检系统实现的功能按照变电所智能化巡检要求，结合巡检人员日常工作任务，设计系统的功能：①设备状态智能巡检。
其巡检机器人支持全自动巡检和遥控巡检模式。
全自动包括常规巡检与联动巡检。
常规巡检时，机器人系统按预先设定的任务内容、时间、路径等参数信息，自动启动并完成；联动巡检时，因自动化系统产生的指令(如分合闸、故障等)，机器人对巡视点设备自主完成巡检任务。
遥控巡检可由操作手动遥控完成。
②设备状态检测。
其巡检机器人将视频图像，瓦斯和烟雾浓度等检测信息发回上位机。
出现异常情况时，停止巡检并驻留在异常设备坐标处，同时在现场和上位机发出报警，待消除后可人为控制继续巡检。
基于机器人技术的智能巡检系统设计与实现
基于机器人技术的智能巡检系统设计与实现智能巡检系统是一种基于机器人技术的自动化设备，可以应用于各种行业的巡检任务。
通过利用先进的感知、决策和执行能力，智能巡检系统能够实现高效、准确、安全的巡检工作。
本文将详细介绍基于机器人技术的智能巡检系统的设计与实现。
一、系统设计1. 硬件设备选择：在设计智能巡检系统时，首先要选择合适的硬件设备。
这包括机器人底盘、传感器、摄像头、运动控制系统等。
机器人底盘需要具备稳定性和灵活性，能够在不同地形和环境下进行移动。
传感器和摄像头可以用于检测和获取环境信息，包括距离、温度、湿度、图像等。
运动控制系统可以实现机器人的自主导航和路径规划。
2. 软件系统设计：智能巡检系统的软件系统设计包括感知、决策和执行三个核心模块。
感知模块负责获取传感器和摄像头的数据，并对环境信息进行处理和分析。
决策模块基于感知模块的数据进行决策，确定巡检路径和任务。
执行模块根据决策模块的指令，控制机器人进行移动、巡检和数据采集。
3. 数据处理和存储：智能巡检系统需要对感知模块获取的数据进行处理和存储。
数据处理可以包括特征提取、数据融合和算法分析等，以便于后续的巡检任务和故障诊断。
数据存储可以采用云端或本地存储的方式，保证数据的可靠性和安全性。
4. 用户界面设计：为了方便用户操作和监控智能巡检系统，需要设计用户界面。
用户界面可以包括控制台、监控图像和数据显示等。
通过用户界面，用户可以实时监控巡检任务的进度和状态，以及获取巡检数据和报告。
二、系统实现1. 传感器数据采集：智能巡检系统通过传感器获取环境数据，包括距离、温度、湿度等。
传感器数据的采集可以通过传感器模块实现，例如激光雷达、红外传感器等。
采集到的数据将用于后续的环境分析和决策。
2. 自主导航与路径规划：智能巡检系统需要具备自主导航和路径规划的能力。
通过利用机器人底盘上的运动控制系统和地图构建算法，系统可以实现自主导航和路径规划。
系统会根据环境信息、巡检任务和路径约束等因素，确定最优的巡检路径。
变电站机器人智能巡检的系统研究与应用
变电站机器人智能巡检的系统研究与应用【摘要】本文主要围绕变电站机器人智能巡检的系统研究与应用展开论述。
首先从引言部分介绍研究背景、研究目的和研究意义。
接着详细阐述变电站机器人智能巡检技术概述、系统架构设计、关键技术研究与应用以及案例分析。
同时探讨未来发展趋势，展望机器人在变电站巡检中的应用前景。
最后对文章进行总结，提出未来发展的建议，并对机器人在变电站巡检中的应用前景进行展望。
通过本文的研究，旨在为进一步推动变电站智能巡检技术的发展和应用提供参考和借鉴。
【关键词】变电站，机器人，智能巡检，系统研究，应用，技术概述，架构设计，关键技术，案例分析，未来发展趋势，总结，展望，建议，应用前景。
1. 引言1.1 研究背景变电站是供电系统中重要的电力输配环节，其安全稳定运行对保障电网供电质量至关重要。
由于变电站设备众多且分布广泛，传统的人工巡检方式存在工作量大、效率低、安全隐患大等问题，已无法满足日益增长的电力需求和设备监测的要求。
随着人工智能技术的不断发展，机器人智能巡检技术成为提高变电站设备巡检效率和质量的重要手段。
当前，国内外已有不少研究机构和企业开始密集投入变电站机器人智能巡检技术的研究与应用。
这些研究旨在开发一种可靠且高效的巡检系统，通过机器人代替人工完成变电站设备的巡检工作，从而提高巡检效率、降低巡检成本、减少人员安全风险。
对变电站机器人智能巡检系统的研究和应用具有重要意义。
本文旨在对变电站机器人智能巡检系统进行深入研究，探讨其技术原理和系统设计，分析关键技术的研究与应用，借助案例分析展示实际应用效果，探讨未来发展趋势，为进一步推动机器人在变电站巡检中的应用提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本文旨在探讨变电站机器人智能巡检系统的研究与应用，旨在提高变电站巡检效率和质量，降低人力成本和安全风险。
通过系统性的研究，我们希望深入了解变电站机器人智能巡检技术的基本原理和最新发展趋势，揭示其在提升电力设施安全管理水平、实现设备状态实时监测、提升运维效率等方面的重要作用。
变电站一体化智能辅助运维方案
变电站一体化智能辅助运维方案随着电力行业改革的进一步力腱,如何以变电站安全运营为切入点，为电网安全经济运行助力是重点工作。
电力生产始终以"安全第一”为目标，建设国家电网变电站智能监控系统I变电站一体化智能辅助运维方案，能及时发现站房环境和设备隐患，控制设备运行安全的环境因素，预防事故发生。
1、功能特点实时分析：对各种监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况、设备本身运行情况.眼见为实：实现了各种动环数据的报警联动视频监控，真正做到了"一眼可见对接电力平台：通过协议与信息一体化平台对接，支持辅助系统上传全景数据，接收信号，实现业务与生产系统的融合；设备联动设置：对采集到的数据进行分析判断，当阈值越限时，可及时生成报警事件，并联动相应设备.2、系统及方案简介变电站一体化智能辅助运维方案是由“线上监控+线下服务”构成的，通过线上监控对变电站进行全数据采集监控，全面掌握设备和环境的实时运行状态.变电站智能监控系统采取分层、模块化设计,使各个模块相互独立，层次清晰，模块之间的耦合度最小.系统主机具备丰富接口，可搭载触摸屏（选配），方便各仪表、传感器、视频等广泛接入.3、应用价值(1)降噬营邮：实现站房智能监控，提高了管理效率，减少了人工巡检工作量，为配电网企业降低了人力成本.在此过程中，可以提前预测潜在的风险，提前介入，降低了事故处理成本.(2)打造现代化平台：为新型现代化变酉晅站房的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑.(3)立体监管模式：实现站端、主站两级垂直监管；(4)提高站房管理质量：对运行设备进行24小时不间断的数据采集监控，随时反映设备运行状况,实现对异常运行的及时报警.国家电网变电站智能监控系统I变电站一体化智能辅助运维方案利用IEC61850标准协议，实现了各系统之间的信息共享和系统间的互联,满足了电力行业的标准化和智能化应用.。
变电站智能辅助管理系统
变电站智能辅助管理系统(智能变电站辅助系统解决方案)产品简介变电站智能辅助管理系统平台是北京玄卓科技有限公司历经数年深入变电行业第一线调研，为供电公司量身定做的一套变电站辅助系统智能化软件产品。
统一管理的问本系统致力于解决无人值守变电站辅助系统和辅助设备远程传输、题。
系统将采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，实现全站辅助系统的信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，实现自动完成信息采集、测量、控制、监测等基本功能，并可根据变电站运行维护应用需求支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。
一、产品特点变电站辅助系统信息数据标准化；系统采用通用DL/T860（IEC61850）标准，具备强大的数据接入能力，实现数据信息共享的标准化，统一决策管理。
提供标准的Webervice/XML开放数据接口，友好兼容接入第三方软件。
变电站辅助系统功能集成化；本平台可集成变电站各辅助系统，取代以往多系统操作的繁琐操作，通过统一的数据平台集中实现系统高级应用功能。
变电站运行环境调控智能化；根据一次设备运行的环境变化进行环境智能调控。
如自动起停空调、排风扇、排水泵等。
视频图像智能分析；对于关键区域的人员非法闯入、异物遗留、一次设备检修区域的穿越等情况进行分析告警，避免重大事故的发生。
远程智能视频巡检；通过视频图像远程智能化地展现一次设备运行情况、运行环境状况。
在极端天气下可取代人工巡检，提高工作效率。
四遥智能联动；通过联动视频监控系统，实现一次设备运行状态变化的可视化。
三维全景展示；根据变电站实际情况，量身制作三维仿真地图。
实现变电站设备、环境空间信息的直观化、可视化，实现正常、异常状态下的快速准确检索、判断。
二、系统结构智能辅助管理系统主要由管理服务器、功能服务器、流媒体服务器及管理系统软件组成，对前端辅助系统上传的图像信息、安防信息、环境信息、消防信息等进行整合、分类，对图像及事件进行智能分析，制定相关联动策略。
光伏变电站智能巡检机器人功能设计与实现
光伏变电站智能巡检机器人功能设计与实现摘要：解决了新能源场馆检测过程中人力资源不足的问题，设立并应用了太阳能发电站电力巡检机器人，将智能检测机器人的新技术与新能源场馆相结合，包括机器人功能的设计、整体的巡检框架、无线网络组网和全面监控、控制系统布局和其他功能。
智能巡逻机器人可以在操作员的管理平台上执行指令操作或提前布置任务。
变电站现场工作人员可以利用机器人后台管理系统接收到的实时图像、数据和其他信息，实现变电站设备的无人现场检查。
关键词：智能巡检；机器人；设计；运行引言：在数据时代，变电站的智能化建设变得越来越紧迫和重要。
开始实行传统的人工检测变电站设备被取代成智能检测机器人的方法。
想要全方位实现变电站智能检测，就必须做好变电站智能检测机器人的全局路径设立。
智能巡检机器人的引入不仅将传统的巡检方法直接作用于电力系统而且提高了电力体系的整体智能化水平。
它还可以有效地解决所面临的新挑战。
全局路径规划前提便是智能检测机器人正确完成检测任务。
所以，研究变电站智能巡检机器人具有非常重要意义。
一、1光伏变电站智能巡检机器人的实践作用（一）智能巡检机器人从变电站采集实时数据，通过无线传输技术发送到后台管理中心，生成报警和自动巡检报告，有效提高了变电站高效电气设备的安全运行。
在要紧或特殊情况下，智能巡检机器人作为一个可移动监控系统，它可以有效地取代人工巡检，及时排查故障原因，确保人身安全。
改善生产效率作战技术的应用需要突破其中许多故障无法用人类肉眼识别。
特别是，如果不能及时发现潜在的故障，将影响电力系统的正常运行和人身安全。
（二）1光伏变电站智能检测机器人作为科学技术发展的产物，1光伏智能巡检机器人的应用可以用于变电站设施的智能监控，提高变电站的运作效率。
如果变电站内的设施发生故障，智能巡检机器人会迅速将故障指令反应给监控系统，需及时变电站内的装备故障。
减少事故发生。
（三）降低成本。
尽管机器人的价格和维护成本很高，但一个安全巡逻机器人可以取代多人。
变电站智能化巡检系统方案
变电站智能化巡检系统建设方案目录一、变电站人工巡检现状分析二、开展智能巡检具备的条件三、变电站智能化巡视建设方案四、设备清单及预算上海精鼎电力科技有限公司二○一○年八月十五日变电站智能化巡检系统建设方案上海精鼎电力科技有限公司一、变电站人工巡检现状分析（一）、人工巡检的内容、方式、周期和要求根据《国家电网公司变电站管理规范》、《无人值守变电站管理规范(试行)》、《安徽省电力公司变电设备管理维护标准》的意见和要求，目前，某供电公司集控站巡视管理规定如下：1、变电站设备巡视，分为正常巡视（含交接班巡视）、全面巡视、熄灯巡视和特殊巡视，各类巡视应做好记录。
➢正常巡视(含交接班巡视)：除按照有关要求执行外，有人值守变电站还应严格执行交接班设备巡视，必须在规定的周期和时间内完成。
无人值班变电站：集控站所辖站每日1次；其它集控站所辖站每2日1次。
➢熄灯检查：应检查设备有无电晕、放电、接头有无过热发红现象。
有人值班变电站，无人值班变电站每周均应进行1次。
➢全面巡视（标准化作业巡视）：应对设备全面的外部检查，对缺陷有无发展作出鉴定，检查设备的薄弱环节，检查防误闭锁装置，检查接地网及引线是否好。
无人值班变电站每月进行2次，上半月和下半月各进行1次。
➢特殊巡视：应视具体情况而定。
下列情况时应进行特殊巡视：大风前、后；雷雨后；冰雪、冰雹、雾天；设备变动后；设备新投入运行后；设备经过检修、改造或长期停运后重新投入系统运行后；设备异常情况；设备缺陷有发展时；法定节假日、重要保电任务时段等。
在法定节假日、重要保电任务时段，各无人值班变电站每日至少巡视一次。
2、迎峰度夏期间除正常巡视外，增加设备特巡和红外测温。
无人值班变电站每日巡视1次。
红外测温分为正常红外测温、发热点跟踪测温、特殊保电时期红外测温三种。
➢正常红外测温周期为各变电站每周不少于一次，晚高峰时段进行。
主要针对长期大负荷的设备；设备负荷有明显增大时；设备存在异常、发热情况，需要进一步分析鉴定；上级有明确要求时，如：特殊时段保电等。
变电站智能巡检系统的设计与实现
变电站智能巡检系统的设计与实现随着工业化的不断发展，电力设备和系统越来越普及，而变电站作为电力系统中的重要组成部分，其中绝缘子、断路器等高压设备的运行状态至关重要。
为了维护变电站的安全运行和保障电力供应的可靠性，发展智能化变电站巡检系统是十分必要的。
因此，本文将详细探讨变电站智能巡检系统的设计和实现，并提出一些相应的解决方案。
一、智能巡检系统的设计原则1.数据采集与传输智能巡检系统必须设计成能够采集不同设备的信息，并能够及时传输到数据中心。
因此发展一种能够高效地搜集设备信息和传输的技术是必要的。
2.设备监测与数据处理智能巡检系统可以通过监控设备，将设备的信息不断地收集、汇总，并对数据进行分析处理，从而为设备的维护保养提供更为准确的数据。
3.故障诊断与预测通过设备的监控和数据的分析，智能巡检系统可以不断的优化故障诊断与判断，进而展开有效的预测和预警，再通过人工协调和维护来降低故障出现的可能性，提高设备的可靠性。
二、系统的实现措施1.数据采集与传输在数据采集和传输方面，智能巡检系统可以采用无线传输技术，例如基于ZigBee协议的数据传输技术。
这种技术可以通过无线方式将监测到的信息传输到集中的数据服务器，从而避免了传输数据的限制和操作繁琐的问题。
2.设备监测与数据处理对设备进行监测时，可以选择安装传感器来进行实时监测。
传感器可以采用压力传感器、温度探头等，将设备的状态实时采集到系统中。
为了确保数据处理的准确性和及时性，系统可以采用高性能计算平台，将数据处理和分析交由计算机来完成。
在数据处理和分析过程中，采用数据挖掘和机器学习技术，可以让系统自主收集维护经验，通过比较系统化的逻辑分析，提高了系统的可靠性和准确性。
3.故障诊断与预测在故障诊断与预测方面，可以从数据分析和人工维护两方面进行。
系统对设备信息的监测和分析，可以实现对故障的快速诊断和准确定位。
而在故障预测方面，可以通过引入拟合算法、时间序列等分析方法，对设备运行状态进行预测和评估。
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变电站智能辅助巡检系统设计与实现
摘要：针对国内变电站的辅助监控系统的智能化问题，提出了一种变电站智
能辅助巡检系统，完善变电站辅助监控系统的相应功能，实现变电站子系统的整
合和联动，实现向监控中心（主站）的远传，解决了传统变电站运维工作高度依
赖人工的问题，节约大量的人工成本，提高了变电站安全生产水平，具有重要社
会意义。
关键词：变电站；智能辅助；巡检系统；设计实现
1设计需求分析
目前，在国内传统的智能变电站辅助监控的技术发展领域，主要的设计思想
是通过安装传感器完成对各种设备实时状态数据的采集，然后将数据上传至系统
分析台，通过人工智能算法完成对采集数据的分析，实现对智能变电站的监控和
辅助运维。
针对智能变电站的设计思路，除上述方法外，还应该重点考虑以下2
个方面：
（1）变电站电气设备的稳定性、可靠性和智能化水平。
目前大部分变电站
都已实行无人值班，电气设备一旦出现问题，巡检人员很可能无法立即达到故障
现场，电气设备性能的波动会导致站内故障频发，增加巡检人员的工作量。
而目
前随着设备智能化研究水平的不断提高，电气设备的远程操作控制水平和自动化
也越来越高，这就能够大幅度降低电网运维巡检人员亲自到现场的次数。
（2）变电站信息数据安全传输，智能变电站虽然逐步实现了无人值班，但
是变电站内的各种实时电网数据必须要及时安全传回控制的终端。
只有保证传回
终端的数据完整准确，才能保证终端对站内设备运行状态进行准确的判断。
同时，考虑到变电站的数据有生产调度业务数据，管理业务数据等，还需要做好变电站
各类业务的分类传送，以提高智能变电站各类数据的精准处理能力。
综上所述，变电站智能辅助生产系统的设计主要为了满足实现对变电站全站中的各个子系统的数据采集、智能分析。
系统设计的主要目的是达到智能识别故障、智能化巡视、智能预警和分析决策。
结合智能变电站辅助巡检的实际需求，采用前端展示呈现，后端对数据进行智能分析，并提高决策。
整体采用“一个平台，多项功能应用”的设计思路，为变电站巡检运维人员提供准确及时的辅助管理功能。
2总体设计方案
2.1网络结构
系统的网络结构设计中，在变电站站端，系统的重要组成部分智能巡检系统台采用独立组网，与站端工作站直接连接，同时和站端的安防、消防、门禁和动环主机直接同行，而视频中心主站通过流媒体服务器、管理服务器把信息传送到运维站和调度中心工作站，获取相关的遥视、遥测、遥控、遥信数据，供运维人员和调度人员进行决策。
同时，信息系统平台可以接收站端综合系统的各类操作信息；在信息安全上，根据电力通信的业务类型将安全性要求较高的调度业务划分为1区和2区，视频业务划分为3区和4区，以便对各类信息的综合管理。
2.2组织结构
系统内的通信协议为IEC61850，综合系统和监控主站分别为智能远程巡检系统主机连接，变电站所有辅助系统，如：视频图像智能分析子系统，电力安全智能锁控子系统等接入变电站多维智能远程巡检信息平台的控制主机，实现对辅助系统的统一管理。
2.3站端硬件结构
系统的站端硬件结构设计如图1所示，系统前端主要包括：综合监控主机、环境数据处理单元（多功能控制主机）、智能分析服务器、NVR及网络摄像机、智能控制单元、交换机、温湿度探头、安消防接入模块等。
系统的站台端布置了监控综合主机，监控中心主站和监控工作站相互通信。
图1站端硬件结构设计图
3系统设计要点及关键技术
3.1符合国网技术标准
系统在设计时，考虑到与国网标准的兼容性及一致性，对系统平台的架构进
行了重新设计。
在国网公布实施的标准中，通信协议主要采用的是SIP协议、HTTP协议等国际标准的协议，并在这些国际协议库基础上，根据国家电网视频监
控数据传输的具体要求，对部分进行了修改，满足国网标准中A、B两接口的要
求和系统的兼容性。
系统采用SIP协议作为变电站视频传输类通信数据的接口协议，完成智能变电站辅助监控系统与地调之间的通信。
3.2站端设备集中管理技术
监控中心对变电站站端设备的管理和数据调用只通过辅助综合监控主机来实现。
简单来说，监控中心仅仅与站内的辅助监控系统存在着数据传输和交互，与
其他各子系统或设备不进行直接通信，这些子系统又辅助监控系统进行控制和数
据传输。
该系统的变电站站端安装辅助综合监控主机，安装配套的管理软件模块，系统没有接入中心主站（监控中心）的情况下，在变电站站端可以实现对变电站
内所有工作的智能巡检。
同时，系统充分考虑变电站站端系统接入中心主站的技
术要求，可以按照数据接口规范接入地区中心主站（监控中心），在监控中心实
现系统各项功能。
3.3关联性组合显示技术和智能分析技术
为实现对变电站内各个目标全方位的监控，系统开发了关联性组合显示技术，该技术的主要目的是监控设备的所有状态图像信息进行组合展示，以便对监控的
设备进行全方位的掌握。
系统采集的设备图像信息包括：设备运行状态信息、周
围环境信息、周围工业环境信息、设备的安防信息等全部在同一画面上呈现，以
辅助变电站的运维人员能够全面迅速地掌握站内设备的实时运行状态。
同时，系
统结合并研发目前世界上先进的视频智能分析算法，通过站端摄像机所采集设备、仪表以及开关的图像，自动分析和判断仪表读数和开关状态，并进行智能分析和
预警，实现对无人值守变电站的智能预警。
3.4轨道监控技术
系统考虑到针对变电站某些特殊区域，由于空间狭小或者环境危险，不适合
安装多台摄像机。
设计一种可以控制白光灯球型摄像机的轨道结构，摄像机在轨
道上可以上下、左右移动。
摄像机在轨道上的水平位置、垂直位置、云台预置位、摄像机的参数等组合设置为同一个预置位，使同一台摄像机可以根据用户的要求，运动到轨道上的任意位置进行上下左右的监控，实现了真正意义上的辅助综合监控。
3.5标准H.264流媒体传输技术
系统在站端系统采用流媒体技术将视频数据转发至中心系统，同时综合考虑
到流媒体传输技术的编码效率、视频的高质量传输、网络适应能力、多种适应场
合和错误恢复能力等因素，选用的编码方式为标准H.264。
4结语
通过对变电站辅助智能巡检生产系统技术现状的研究，分析目前变电站辅助
巡检建设中的需求，提出了建设变电站辅助智能巡检的总体设计思路，开发建设
了变电站辅助智能巡检系统，项目的成果虽然在标准化、模块化、通信网络统一
化和检修管理智能化方面不够完美，但是解决了传统变电站运维工作高度依赖人工的问题，节约了大量的人工成本，同时也提高了变电站安全生产水平，具有重要的社会意义。
参考文献
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[3]严浩军,俞红生,李建刚,吴笑.变电站智能巡检辅助系统[J].自动化与仪器仪表,2016,(09):91-93.
[4]王绍亚.变电站智能巡检系统研究与设计[D].华北电力大学,2015.。