一种变电站无人机与机器人协同巡检方法及系统与流程

1.本发明涉及变电站巡检领域，具体为一种变电站无人机与机器人协同巡检方法及系统。


背景技术：

2.变电站作为电网的作用组成部分，其安全、稳定运行直接影响到整个电网的正常运行和用户的日常生产生活。变电站内运行人员和机器人对变电站内的设备进行定期巡视拍照记录，随时了解和掌握变电站内设备的运行情况和设备的异常变化，以确保变电站内设备的安全。目前人工与机器人的结合巡视方式，并不能对变电站的所有设备达到智能化、全方面、全覆盖的巡检要求，因此无人机的应用得到了越来越多变电站的青睐。在现有技术cn112510553a一种机器人与无人机组合式变电站巡检智能系统中，机器人用于低空巡检及甄别巡检；无人机受机器人遥控，用于高空巡检；无人机不工作时停放在所述机器人上，并将巡检的数据导入到机器人内；机器人为无人机充电。在现有技术中，无人机受控于机器人，当机器人无法完成拍摄时再给无人机发出指令，无人机每结束一次工作都要返回机器人上，多次的起飞与降落需要浪费大量的时间，效率不高。且机器人可能存在误差，存在未完成拍摄工作但是也未能识别到还有未完成拍摄任务的设备的情况，这会对变电站的安全运行存在影响；同时如果机器人存在故障，那么无人机也无法进行工作。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种变电站无人机与机器人协同巡检方法及系统。
4.本发明的技术方案如下：
5.一方面，本发明提出一种变电站无人机与机器人协同巡检方法，具体步骤包括：
6.s1、综合控制系统先控制机器人巡检变电站，对路径上的所有机器人拍摄范围内的设备进行拍摄并保存在综合控制系统中，确定为可见设备；
7.s2、比较变电站内已知的所有设备与上述机器人拍摄的可见设备，将变电站内已知的所有设备中非可见设备的剩余设备确定为不可见设备；
8.s3、综合控制系统分别给机器人和无人机分配拍摄任务，机器人拍摄可见设备的图像，无人机拍摄不可见设备的图像，并将所有图像保存到综合控制系统中；
9.s4、综合控制系统对采集到的所有图像进行分析比较，判断设备的运行情况，并将分析比较后的结果进行统计归档存储，再对运行情况存在异常的设备进行预警。
10.作为优选实施方式，在综合控制系统分别给机器人和无人机分配拍摄任务，机器人拍摄可见设备的图像，无人机拍摄不可见设备的图像步骤中，需要对机器人和无人机进行实时定位，获得实时位置信息的方式为：
11.gps定位系统为机器人提供实时定位信息，rtk基站为无人机提供实时定位信息。
12.作为优选实施方式，所述机器人和无人机上都搭载有用于图像拍摄和获取红外线
图像的可见光摄像头与红外热成像相机。
13.作为优选实施方式，所述变电站中包括一个供无人机充电和停放的机巢，当无人机电量不足时，无人机发送反馈指令给综合控制系统要求回充，综合控制系统控制无人机返回机巢充电并记录无人机此时所处位置，当电量补满后，综合控制系统发送继续工作指令给无人机回到无人机发出反馈指令时的位置继续沿路径完成未被拍摄到的设备的拍摄任务。
14.另一方面，本发明提出一种变电站无人机与机器人协同巡检系统，包括：
15.综合控制模块：控制机器人和无人机的工作，并对机器人和无人机采集的图像进行分析比较，判断设备的运行情况，并将分析比较后的结果进行统计归档存储，且对运行异常的设备进行预警。
16.机器人模块：包括机器人和gps定位系统，接收综合控制模块的指令完成拍摄工作。
17.无人机模块：包括无人机和rtk基站，接收综合控制模块的指令完成拍摄工作。
18.设备管理模块：包括一个给无人机充电、存放的机巢和给机器人充电、存放的固定地点。
19.作为优选实施方式，在机器人和无人机接收综合控制模块的指令完成拍摄工作时：
20.gps定位系统为机器人提供实时定位信息，rtk基站为无人机提供实时定位信息。
21.作为优选实施方式，所述机器人和无人机上都搭载有用于图像拍摄和获取红外线图像的可见光摄像头与红外热成像相机。
22.作为优选实施方式，当无人机电量不足时，无人机发送反馈指令给综合控制系统要求回充，综合控制系统控制无人机返回机巢充电并记录无人机此时所处位置，当电量补满后，综合控制系统发送继续工作指令给无人机回到无人机发出反馈指令时的位置继续沿路径完成未被拍摄到的设备的拍摄任务。
23.另一方面，本发明提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明任一实施例所述的一种变电站无人机与机器人协同巡检方法。
24.另一方面，本发明提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任一实施例所述的一种变电站无人机与机器人协同巡检方法。
25.本发明具有如下有益效果：
26.1、相较于以往的“人工 机器人”的巡视方式，本发明提出一种结合无人机和机器人协同巡检的巡视方式，不仅能减轻人工巡视的工作压力，而且能弥补机器人地面巡视无法获取设备高空部分情况的缺陷。机器人和无人机的协同巡检方式，可以实现变电站设备的360
°
智能巡检，真正做到无遗漏、更全面、全覆盖的巡检要求。
27.2、通过gps定位系统为机器人提供实时的定位信息，机器人根据定位能更加快捷和顺畅地执行地面巡检与拍摄任务；通过rtk基站为无人机实时提供指定坐标系中的三维定位结果，使得无人机能精准确定位置，定向和稳定地执行高空拍摄任务。
28.3、机器人和无人机搭载用于图像拍摄和获取红外线图像的可见光摄像头与红外热成像相机，更加高效的完成全方位、全覆盖对变电站设备进行巡检工作。
29.4、无人机和机器人都直接与综合控制系统连接，由综合控制系统直接给无人机和机器人发布工作指令，两者各自进行工作任务互不影响，更加高效的完成工作任务的同时能够避免现有技术中因为机器人未完成拍摄工作但是也未能识别到还有未完成拍摄任务的设备而造成的误差，同时无人机和机器人之间都不会因为各自的故障而影响对方的工作状态。
附图说明
30.图1为本发明流程图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
33.应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
34.术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
35.术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
36.实施例一：
37.参见图1,本发明提出一种变电站无人机与机器人协同巡检方法，具体步骤包括：
38.s1、综合控制系统先控制机器人巡检变电站，对路径上的所有机器人拍摄范围内的设备进行拍摄并保存在综合控制系统中，确定为可见设备；
39.具体实施时，综合控制系统需要控制机器人多次按照同一路径巡检变电站，避免出现漏拍摄设备的情况。
40.s2、比较变电站内已知的所有设备与上述机器人拍摄的可见设备，将变电站内已知的所有设备中非可见设备的剩余设备确定为不可见设备；
41.具体实施时，将上述步骤中机器人多次巡检变电站采集到的所有设备图像作为可见设备，并与变电站内已知的所有设备进行比较，筛选出所有未被拍摄到的设备作为不可见设备。
42.s3、综合控制系统分别给机器人和无人机分配拍摄任务，机器人拍摄可见设备的图像，无人机拍摄不可见设备的图像，并将所有图像保存到综合控制系统中；
43.具体实施时，综合控制系统根据上述步骤中区分出的可见设备和不可见设备分别给机器人和无人机布置工作任务，并根据可见设备和不可见设备的分布情况设计出一个不重复的巡检路径一起发送给机器人和无人机。
44.s4、综合控制系统对采集到的所有图像进行分析比较，判断设备的运行情况，并将分析比较后的结果进行统计归档存储，再对运行情况存在异常的设备进行预警。
45.具体实施时，综合控制系统在机器人和无人机都完成巡检任务后，对所有采集到的图像再进行分析比较，若发现设备存在运行状态异常时，实时发出预警提醒工作人员进行检修排故。
46.作为本实施例的优选实施方式，在综合控制系统分别给机器人和无人机分配拍摄任务，机器人拍摄可见设备的图像，无人机拍摄不可见设备的图像步骤中，需要对机器人和无人机进行实时定位，获得实时位置信息的方式为：
47.gps定位系统为机器人提供实时定位信息，rtk基站为无人机提供实时定位信息。
48.具体实施时，因为gps定位系统的精度不够，需要引入能够进行三维定位的rtk基站，保证无人机能精准确定位置，定向和稳定地执行高空拍摄任务。
49.作为本实施例的优选实施方式，所述机器人和无人机上都搭载有用于图像拍摄和获取红外线图像的可见光摄像头与红外热成像相机。
50.具体实施时，最好先确定好变电站内每个设备的温度范围，因为机器人和无人机上都搭载有红外热成像相机，在一定的温度范围下红外热成像相机才能更精确的工作。
51.作为本实施例的优选实施方式，所述变电站中包括一个供无人机充电和停放的机巢，当无人机电量不足时，无人机发送反馈指令给综合控制系统要求回充，综合控制系统控制无人机返回机巢充电并记录无人机此时所处位置，当电量补满后，综合控制系统发送继续工作指令给无人机回到无人机发出反馈指令时的位置继续沿路径完成未被拍摄到的设备的拍摄任务。
52.具体实施时，尽量确保无人机在进行工作前处于满电状态，避免因为返回充电重新执行任务时可能存在的位置误差，同时要对无人机的工作时长进行监测，如果无人机的工作时长存在异常的情况，需要对无人机进行检测看无人机是否存在故障。
53.实施例二：
54.本发明提出一种变电站无人机与机器人协同巡检系统，包括：
55.综合控制模块：控制机器人和无人机的工作，并对机器人和无人机采集的图像进行分析比较，判断设备的运行情况，并将分析比较后的结果进行统计归档存储，且对运行异常的设备进行预警。
56.机器人模块：包括机器人和gps定位系统，接收综合控制模块的指令完成拍摄工作。
57.无人机模块：包括无人机和rtk基站，接收综合控制模块的指令完成拍摄工作。
58.设备管理模块：包括一个给无人机充电、存放的机巢和给机器人充电、存放的固定地点。
59.作为本实施例的优选实施方式，在机器人和无人机接收综合控制模块的指令完成拍摄工作时：
60.gps定位系统为机器人提供实时定位信息，rtk基站为无人机提供实时定位信息。
61.作为本实施例的优选实施方式，所述机器人和无人机上都搭载有用于图像拍摄和获取红外线图像的可见光摄像头与红外热成像相机。
62.作为本实施例的优选实施方式，当无人机电量不足时，无人机发送反馈指令给综
合控制系统要求回充，综合控制系统控制无人机返回机巢充电并记录无人机此时所处位置，当电量补满后，综合控制系统发送继续工作指令给无人机回到无人机发出反馈指令时的位置继续沿路径完成未被拍摄到的设备的拍摄任务。
63.实施例三：
64.本实施例一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现本发明任一实施例所述的一种变电站无人机与机器人协同巡检方法。
65.实施例四：
66.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任一实施例所述的一种变电站无人机与机器人协同巡检方法。
67.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。