随着现代城市的发展,输电电缆入地化已经是大势所趋,电缆隧道是电网的重要组成部分。隧道日常巡检是提高电缆隧道可靠运行的保证,在保障电缆隧道内电缆与电气设备安全运行具有重要的作用。传统的电力隧道巡检主要是由人工进行,由于电缆隧道环境恶劣,且隧道高压设备众多。使得人工巡检效率低下,高压环境下也极其危险,为了满足地下电缆隧道智能化巡检的需求及弥补传统人工巡检作业的缺陷,论文研究和设计一种轨道式巡检机器人来代替人工巡检,可以避免或减少人工巡检的危险性与工作强度,提高了电缆隧道运行的可靠性与稳定性。论文首先分析了电缆隧道巡检的环境,并根据巡检工作需求,确定了一种基于轨道式巡检的巡检方法。研究了机器人的整体结构,详细分析了机器人的本体控制箱平台、行走装置、机械臂等部件构造,完成了对机器人结构上的设计。其次,根据机器人的机械结构及巡检规划,设计了机器人本体的控制系统。详细分析了机器人本体控制系统的使用参数及选型方法。同时,讨论了机器人本体主控制板、上位机及机器人巡检程序对应的执行流程及编写框架,提出了一种隧道机器人精准定位的方法。再次,在基于电缆隧道巡检机器人的基础上,提出了一种针对电缆隧道的电缆局部放电的定位方法,构建了局部放电定位系统的组成,详细列出了局放源精准定位的实施步骤与计算方法,通过计算实现了局放源的精准定位。最后,研制了轨道式电缆隧道巡检机器人实验样机,进行了机械手臂测试及机器人精准定位测试。由机械手臂的运动速度及转动角度实验结果表明,机械手臂的设计满足机器人巡检要求;由机器人定位实验表明,机器人能实现在隧道内的行走精准定位,同时也能在轨道上进行直线与弯道行走,极大降低了作业人员的劳动强度及危险系数。