本發(fā)明屬于機(jī)器人巡檢，尤其涉及一種變電站巡檢機(jī)器人及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，變配電所作為電網(wǎng)中負(fù)責(zé)變換電壓和分配電能的重要節(jié)點(diǎn)，正在朝著無(wú)人值守的方向發(fā)展，并且變配電所的數(shù)量也在不斷的增加。因此無(wú)人值守變配電所的巡檢工作對(duì)于保證變配電所的穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的作用。傳統(tǒng)的巡檢方式依靠人工，通過(guò)工人手持檢測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行巡檢作業(yè)，來(lái)采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。隨著變配電所的數(shù)量和規(guī)模不斷增加,人工巡檢的內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，導(dǎo)致人工巡檢的質(zhì)量和檢測(cè)的及時(shí)性大大降低，日益增長(zhǎng)的變配電所的數(shù)量與巡檢人員數(shù)量不足之間的矛盾日益凸顯。同時(shí)，人工巡檢作業(yè)的質(zhì)量有很大的隨機(jī)性，與工作人員的經(jīng)驗(yàn)多少、責(zé)任心強(qiáng)弱、精神情況等多個(gè)因素有關(guān)，常常導(dǎo)致誤檢、漏檢等情況的情況發(fā)生，而產(chǎn)生事故。人工巡檢具有勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、管理成本高等缺點(diǎn)。

2、變電站是整個(gè)電網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，是連接電源和用戶的中心樞紐，變電站發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)將直接影響用戶端與電源端的正常連接，如若處理不及時(shí)將影響電網(wǎng)的穩(wěn)定牲，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的停電。

3、目前的變電站運(yùn)維工作雖然已經(jīng)較多投入巡檢機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)，但巡檢機(jī)器人還處于試運(yùn)行階段，在運(yùn)維工作上缺乏指導(dǎo)，在巡檢過(guò)程中存在識(shí)別不精確的問(wèn)題。

4、圖像的精準(zhǔn)識(shí)別在圖像識(shí)別算法領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了廣泛運(yùn)用，但對(duì)于如何將處理過(guò)后的全景圖像用于機(jī)器人自動(dòng)巡檢、智能化巡檢仍是一個(gè)較大的挑戰(zhàn)。在對(duì)變電站進(jìn)行自動(dòng)化巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)，巡檢時(shí)的環(huán)境因素對(duì)機(jī)器的識(shí)別具有一定影響，同時(shí)在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于變電站的圖像采集和處理往往使用全部圖像特征進(jìn)行處理，這會(huì)造成特征處理量大，造成后續(xù)的識(shí)別不精準(zhǔn)的問(wèn)題。

5、為此，亟需提供一種變電站巡檢機(jī)器人及其運(yùn)行方法以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種變電站巡檢機(jī)器人及其運(yùn)行方法。

2、在本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于，所述方法包括：

3、獲取第一360°全景圖像數(shù)據(jù)，并獲取相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)及對(duì)應(yīng)的人工巡檢預(yù)警等級(jí)及巡檢路線；

4、將所述第一360°全景圖像數(shù)據(jù)和所述相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)進(jìn)行有效特征提取得到巡檢特征；

5、利用所述巡檢特征和所述人工巡檢預(yù)警等級(jí)及巡檢路線，構(gòu)建變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型；

6、獲取第二360°全景圖像數(shù)據(jù)，并獲取相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域?qū)崟r(shí)物理參數(shù)，處理生成實(shí)時(shí)巡檢特征，利用所述變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型處理所述實(shí)時(shí)巡檢特征，生成當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)及當(dāng)前巡檢路線，并根據(jù)所述當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)及當(dāng)前巡檢路線發(fā)出預(yù)警和巡檢路線預(yù)警信息。

7、進(jìn)一步地，360°全景圖像數(shù)據(jù)由巡檢機(jī)器人中安裝的360°可見(jiàn)光全景攝像頭獲取，所述第一360°全景圖像數(shù)據(jù)由360°全景圖像數(shù)據(jù)以等距長(zhǎng)方投影方式表示得到。

8、進(jìn)一步地，在進(jìn)行有效特征提取前，利用圖像變更方法對(duì)所述第一360°全景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

9、進(jìn)一步地，所述變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型包括機(jī)器學(xué)習(xí)中的支持向量機(jī)和深度學(xué)習(xí)中的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

10、進(jìn)一步地，利用所述變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型前，對(duì)所述第一360°全景圖像變更數(shù)據(jù)進(jìn)行分割處理獲得輸入向量，采用圖像分割模型進(jìn)行圖像分割，將圖像分割后的得到的圖像轉(zhuǎn)化為向量數(shù)值。

11、進(jìn)一步地，將所述第一360°全景圖像變更目標(biāo)數(shù)據(jù)與所述相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)進(jìn)行鏈接得到巡檢特征，輸入所述變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型的，所述相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)包括氣溫、濕度。

12、還提供了一種變電站巡檢機(jī)器人，包括數(shù)據(jù)獲取終端和預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)終端，其特征在于：

13、所述數(shù)據(jù)獲取終端包括360°全景圖像獲取模塊、巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)接收模塊和巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)處理模塊，所述預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)終端包括變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模塊、人工巡檢預(yù)警等級(jí)及最佳巡檢路線輸出模塊，其中：

14、360°全景圖像獲取模塊：獲取360°全景圖像數(shù)據(jù)，并將所述360°全景圖像數(shù)據(jù)以等距長(zhǎng)方投影方式處理得到第一360°全景圖像數(shù)據(jù)，并對(duì)所述第一360°全景圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到第一360°全景圖像變更目標(biāo)數(shù)據(jù)；

15、巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)接收模塊：從巡檢云平臺(tái)接收相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)及對(duì)應(yīng)的人工巡檢預(yù)警等級(jí)及巡檢路線；

16、巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)處理模塊：與巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)接收模塊相連，將所述第一360°全景圖像變更目標(biāo)數(shù)據(jù)與相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)鏈接得到巡檢特征；

17、變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模塊：與巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)處理模塊相連，接收所述巡檢特征，并利用所述巡檢特征和人工巡檢預(yù)警等級(jí)及巡檢路線生成變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型，接收經(jīng)過(guò)360°全景圖像獲取模塊處理得到的第二360°全景圖像變更目標(biāo)數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)巡檢參數(shù)數(shù)據(jù)接收模塊得到的相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域?qū)崟r(shí)物理參數(shù)鏈接得到的實(shí)時(shí)巡檢特征，利用所述實(shí)時(shí)巡檢特征生成當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)及當(dāng)前巡檢路線；

18、人工巡檢預(yù)警等級(jí)及最佳巡檢路線輸出模塊：與運(yùn)維平臺(tái)相連，根據(jù)所述當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)及當(dāng)前巡檢路線發(fā)出預(yù)警和最佳巡檢路線，并將當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)和所述最佳巡檢路線發(fā)送至運(yùn)維平臺(tái)。

19、還提供了一種變電站巡檢機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于，包括變電站巡檢機(jī)器人，巡檢云平臺(tái)和運(yùn)維平臺(tái)；

20、所述巡檢云平臺(tái)、所述變電站巡檢機(jī)器人和所述運(yùn)維平臺(tái)互聯(lián)網(wǎng)連接，所述巡檢云平臺(tái)用于實(shí)時(shí)更新巡檢區(qū)域的氣溫和濕度，所述運(yùn)維平臺(tái)用于接收所述變電站巡檢機(jī)器人發(fā)來(lái)的人工巡檢預(yù)警等級(jí)和最佳巡檢路線，并安排人工巡檢人數(shù)和最佳巡檢路線。

21、本發(fā)明利用改進(jìn)的圖像更新及背景切割的方法進(jìn)行360°全景圖像的處理，使得針對(duì)監(jiān)控的變電站目標(biāo)圖像更加準(zhǔn)確，此類(lèi)特征處理過(guò)后的變電站目標(biāo)圖像更加貼近變電站巡檢位置，且讓變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)更加精確，其次在訓(xùn)練和利用模型時(shí)將影響機(jī)器巡檢的環(huán)境參數(shù)結(jié)合到模型算法中，使得模型的預(yù)測(cè)更加符合實(shí)際情況的特征表現(xiàn)，從而更為精準(zhǔn)的為運(yùn)維人員提供巡檢等級(jí)預(yù)警和巡檢路線規(guī)劃依據(jù)，提高運(yùn)維人員的巡檢效率和巡檢的智能化。

22、本發(fā)明的更多實(shí)施例和改進(jìn)效果將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步介紹。

技術(shù)特征：

1.一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于：

3.如權(quán)利要求2所述的一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于：

4.如權(quán)利要求1所述的一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于：

5.如權(quán)利要求4所述的一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于：

6.如權(quán)利要求5所述的一種變電站巡檢機(jī)器人運(yùn)行方法，其特征在于：

7.一種變電站巡檢機(jī)器人，包括數(shù)據(jù)獲取終端和預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)終端，其特征在于：

8.一種變電站巡檢機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法的變電站巡檢機(jī)器人，巡檢云平臺(tái)和運(yùn)維平臺(tái)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種變電站巡檢機(jī)器人及其運(yùn)行方法,通過(guò)對(duì)變電站目標(biāo)巡檢區(qū)域的第一360°全景圖像數(shù)據(jù)及相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)進(jìn)行有效特征提取得到檢測(cè)特征，根據(jù)所述檢測(cè)特征及對(duì)應(yīng)的人工巡檢預(yù)警等級(jí)及巡檢路線構(gòu)建變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型，將待預(yù)測(cè)目標(biāo)的第二360°全景圖像數(shù)據(jù)及相應(yīng)變電站巡檢區(qū)域物理參數(shù)輸入變電站人工巡檢預(yù)警及巡檢路線預(yù)測(cè)模型得到目標(biāo)的當(dāng)前人工巡檢預(yù)警等級(jí)及最佳巡檢路線，通過(guò)模型智能分析給出派出運(yùn)維人員數(shù)并根據(jù)最佳巡檢路線進(jìn)行巡檢安排。通過(guò)對(duì)巡檢機(jī)器人獲得的360°全景圖像數(shù)據(jù)的有效處理，提高模型的巡檢安排精準(zhǔn)度，不僅降低人工巡查成本，還可協(xié)助運(yùn)維人員進(jìn)行巡查路線規(guī)劃。

技術(shù)研發(fā)人員：馬順青,冶海平,蒲明,楊守平,馮潔,楊寰宇,馬曉濤,孫勇超,潘輝,馬海潮,李珍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)青海省電力公司海東供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9