CN112286180A - 一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法 - Google Patents

一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法，***包括：服务器、巡检机器人和多个电力设备，巡检机器人和多个电力设备分别与服务器连接，用于完成数据交互；服务器用于发送巡检指令于巡检机器人和/或发送应答指令于多个电力设备；巡检机器人用于根据接收的巡检指令采集多个所述电力设备的状态信息，巡检机器人包括：第一控制装置、图像采集装置、温度采集装置、湿度采集装置和第一定位装置；多个电力设备均设置有第二控制装置，第二控制装置基于接收的服务器发送的应答指令，将每个电力设备的第二位置信息发送至巡检机器人和/或服务器，用于提高巡检的可靠性。

Description

一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法
技术领域
本申请涉及电力巡检技术领域，具体而言，涉及一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法。
背景技术
电力巡检指的是对电站/变电站进行巡视，抄录标记各项指标等工作。然而随着机器人应用越来越广泛，在电力巡检中应用机器人已成为一种趋势。通过采用机器人进行电力巡检能有效降低人工巡检的劳动强度，降低变电站运维成本，提高巡检作业和管理的自动化和智能化水平。
现有技术中，电力巡检机器人通常采用轨道巡检方式，这种定点巡检的方式限制了巡检的范围，只能对指定位置的电力设备进行电力设备运行状态巡检，并且检测精度不够，对一些细小的故障点无法检测到。这种基于巡检机器人的巡检方式无法进行全面覆盖性巡检，可靠性不高。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于巡检机器人的电力巡检分析***及方法，以解决现有技术中指出的至少一个问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于巡检机器人的电力巡检分析***，***包括：服务器、巡检机器人和多个电力设备，巡检机器人和多个电力设备分别与服务器连接，用于完成数据交互；服务器用于发送巡检指令于巡检机器人和/或发送应答指令于多个电力设备；巡检机器人用于根据接收的巡检指令采集多个所述电力设备的状态信息，巡检机器人包括：第一控制装置、图像采集装置、温度采集装置、湿度采集装置和第一定位装置，其中，第一控制装置用于接收服务器发送的巡检指令，图像采集装置用于采集与每个所述电力设备相关的仪表盘图像信息，温度采集装置和湿度采集装置分别用于采集每个电力设备的温度信息和湿度信息，第一定位装置用于确定其自身的第一位置信息；多个电力设备均设置有第二控制装置，第二控制装置基于接收的服务器发送的应答指令，将每个电力设备的第二位置信息发送至巡检机器人和/或服务器。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，服务器包括：处理器、服务器无线通信装置和服务器存储装置，处理器用于通过所述服务器无线通信装置向巡检机器人发送巡检指令以及向电力设备发送应答指令；以及处理器还用于接收巡检机器人发送的多个电力设备的状态信息，基于多个电力设备的状态信息，判断多个电力设备中的每个电力设备是否位于正常状态。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，巡检机器人还包括：激光测距模块，用于基于所述第一定位装置确定出的所述第一位置信息，以及基于激光测距模块获得的与每个所述电力设备的距离，确定所述电力设备的第二位置信息。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，巡检机器人还包括：可伸缩支架，图像采集装置设置在可伸缩支架上，用于根据巡检指令采集不同高度的与电力设备相关的仪表盘图像。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，每个电力设备均安装有具有唯一标识符的标识装置，用于巡检机器人基于第二位置信息和唯一标识符确定出当前电力设备的类型和待采集的状态信息。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，每个电力设备均包括预警装置，用于在电力设备的状态为非正常运行状态，发出预警提示。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于巡检机器人的电力巡检分析方法，方法应用于第一方面及结合第一方面的任一种可能的实现方式中，方法包括：基于每个电力设备的第二位置信息和唯一标识符，按照每个电力设备处于故障状态的影响，确定每个电力设备的巡检顺序；控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检；基于巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，若否，发出预警提示。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检，还包括：在巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检时，若存在一电力设备的预警装置发出预警提示，确定与预警装置对应的电力设备，控制巡检机器人按照距离关系优先巡检处于非正常运行状态的电力设备周围的其他电力设备。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，基于所述巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，包括：基于获得的每个电力设备的状态信息，判断与每个电力设备相关的仪表盘读数是否位于正常读数范围内，以及判断与上一次的读数值之间的差值是否小于第一预设阈值；以及还判断每个电力设备的温度数值是否位于正常范围内；以及还判断每个电力设备处的环境湿度数值是否位于正常范围内；在至少一个判断结果为否时，发出预警提示。
与现有技术相比，本申请实施例的有益效果为：电力巡检需要巡检多个电力设备的运行状态，按照每个电力设备对变电站是否可以正常运行的影响大小，确定出巡检的先后顺序，这种方式可以使得巡检机器人可以对每个电力设备进行巡检，整体实现全面覆盖性巡检；并且在一电力设备发出预警提示后，优先巡检发出预警提示的电力设备周围的其他电力设备，这样的巡检方式可以确定一个电力设备处于非正常状态时是否引发周围的相关其他电力设备发生故障，可以避免发生连锁的电力设备故障，使得电力巡检的可靠性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于巡检机器人的电力巡检分析***的结构框图；
图2为本申请实施例提供的一种基于巡检机器人的电力巡检分析方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种基于巡检机器人的电力巡检分析***的结构框图。在本申请实施例中，基于巡检机器人的电力巡检分析***包括：服务器、巡检机器人和多个电力设备，巡检机器人和多个电力设备分别与服务器连接，用于完成数据交互；服务器用于发送巡检指令于巡检机器人和/或发送应答指令于多个电力设备；巡检机器人用于根据接收的巡检指令采集多个所述电力设备的状态信息，巡检机器人包括：第一控制装置、图像采集装置、温度采集装置、湿度采集装置和第一定位装置，其中，第一控制装置用于接收服务器发送的巡检指令，图像采集装置用于采集与每个所述电力设备相关的仪表盘图像信息，温度采集装置和湿度采集装置分别用于采集每个电力设备的温度信息和湿度信息，第一定位装置用于确定其自身的第一位置信息；多个电力设备均设置有第二控制装置，第二控制装置基于接收的服务器发送的应答指令，将每个电力设备的第二位置信息发送至巡检机器人和/或服务器。
详细地，服务器包括：处理器、服务器无线通信装置和服务器存储装置，处理器用于通过所述服务器无线通信装置向巡检机器人发送巡检指令以及向电力设备发送应答指令；以及处理器还用于接收巡检机器人发送的多个电力设备的状态信息，基于多个电力设备的状态信息，判断多个电力设备中的每个电力设备是否位于正常状态。
服务器与巡检机器人和多个电力设备通过有线或无线方式连接，并能够通过发送相关巡检指令和应答指令以控制巡检机器人和多个电力设备完成相关指令的操作。可选地，在本申请实施例中，服务器与巡检机器人和多个电力设备通过无线连接方式连接。
巡检机器人还包括：激光测距模块，用于基于所述第一定位装置确定出的所述第一位置信息，以及基于所述激光测距模块获得的与每个所述电力设备的距离，确定所述电力设备的第二位置信息。
巡检机器人中的激光测距模块，可以在巡检机器人基于第一定位装置获取的第一位置信息的基础上，获得巡检机器人距离当前位置上的电力设备的距离，从而获得电力设备的第二位置信息。作为一种可能的实现方式，每个电力设备中安装有第二定位装置，每个第二定位装置也可以获得每个电力设备的第二位置信息。结合第二定位装置和激光测距模块，可以实时监控巡检机器人的前进方向，以及根据第一位置信息与第二位置信息之间的路径，基于激光测距模块获得距离信息和方向信息，可以对前进方向进行校正。
巡检机器人还包括：可伸缩支架，图像采集装置设置在可伸缩支架上，用于根据巡检指令采集不同高度的与电力设备相关的仪表盘图像。
每个电力设备均安装有具有唯一标识符的标识装置，用于巡检机器人基于第二位置信息和唯一标识符确定出当前电力设备的类型和待采集的状态信息。
容易理解的是，不同的电力设备的高度是不一样的，那么对不同电力设备的相关的仪表盘进行图像采集时，也就需要图像采集装置的高度是可以调节的，作为一种可能的实现方式，可以将图像采集装置设置在可伸缩支架，可伸缩支架受服务器控制，在第一控制装置接收到服务器发送的巡检指令时，可以根据巡检指令中包括的电力设备的唯一标识符以及该电力设备对应的高度信息，控制可伸缩支架进行伸长或者压缩，使得图像采集装置采集的相关的仪表盘图像更清楚，从而使得判断结果更精准。
每个电力设备均包括预警装置，用于在电力设备的状态为非正常运行状态，发出预警提示。
基于上述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，本申请实施例还提供了一种基于巡检机器人的电力巡检分析方法，该方法应用于基于巡检机器人的电力巡检分析***中。详细地，方法包括：步骤S11、步骤S12和步骤S13。
步骤S11：基于每个电力设备的第二位置信息和唯一标识符，按照每个电力设备处于故障状态的影响，确定每个电力设备的巡检顺序；
步骤S12：控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检；
步骤S13：基于巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，若否，发出预警提示。
步骤S11：基于每个电力设备的第二位置信息和唯一标识符，按照每个电力设备处于故障状态的影响大小，确定每个电力设备的巡检顺序。
电力巡检需要巡检多个电力设备，每个电力设备影响整体变电站的正常运行的影响大小是不一样的，并且每个电力设备具有用于进行区分的唯一标识符。因此，基于每个电力设备的第二位置信息和唯一标识符，按照每个电力设备处于故障状态的影响大小，确定每个电力设备的巡检顺序。电力设备处于非正常运行状态时对整体变电站的正常运行的影响大的电力设备先于被巡检机器人巡检，电力设备处于非正常运行状态时对整体变电站的正常运行的影响小的电力设备后于被巡检机器人巡检。
步骤S12：控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检。
详细地，根据确定出的每个电力设备的巡检顺序，进行巡检。控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检，还包括：在巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检时，若存在一电力设备的预警装置发出预警提示，确定与预警装置对应的电力设备，控制巡检机器人按照距离关系优先巡检处于非正常运行状态的电力设备周围的其他电力设备。
步骤S13：基于巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，若否，发出预警提示。
基于所述巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，包括：基于获得的每个电力设备的状态信息，判断与每个电力设备相关的仪表盘读数是否位于正常读数范围内，以及判断与上一次的读数值之间的差值是否小于第一预设阈值；以及还判断每个电力设备的温度数值是否位于正常范围内；以及还判断每个电力设备处的环境湿度数值是否位于正常范围内；在至少一个判断结果为否时，发出预警提示。
详细地，在本申请实施例中，基于巡检机器人采集到的每个电力设备的状态信息，可以判断每个电力设备当前是否处于正常运行状态。将当前采集到的仪表盘图像与之前存储在服务器的服务器存储装置中的仪表盘图像进行对比，判断当前的仪表盘读数是否位于正常读数范围，以及与之前的仪表盘读数之间的差值是否小于预设阈值，以及判断采集到的每个电力设备的温度数值是否位于正常范围内；以及还判断每个电力设备处的环境湿度数值是否位于正常范围，当判断结果至少一个为否的情况下，说明该电力设备可能存在故障，处于非正常运行状态，因此，预警装置将会发出预警提示。
综上所述，本申请实施例提供一种基于巡检机器人的电力巡检分析***，***包括：服务器、巡检机器人和多个电力设备，巡检机器人和多个电力设备分别与服务器连接，用于完成数据交互；服务器用于发送巡检指令于巡检机器人和/或发送应答指令于多个电力设备；巡检机器人用于根据接收的巡检指令采集多个所述电力设备的状态信息，巡检机器人包括：第一控制装置、图像采集装置、温度采集装置、湿度采集装置和第一定位装置，其中，第一控制装置用于接收服务器发送的巡检指令，图像采集装置用于采集与每个所述电力设备相关的仪表盘图像信息，温度采集装置和湿度采集装置分别用于采集每个电力设备的温度信息和湿度信息，第一定位装置用于确定其自身的第一位置信息；多个电力设备均设置有第二控制装置，第二控制装置基于接收的服务器发送的应答指令，将每个电力设备的第二位置信息发送至巡检机器人和/或服务器。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，所述***包括：服务器、巡检机器人和多个电力设备，所述巡检机器人和多个所述电力设备分别与所述服务器连接，用于完成数据交互；
所述服务器用于发送巡检指令于所述巡检机器人和/或发送应答指令于多个所述电力设备；
所述巡检机器人用于根据接收的巡检指令采集多个所述电力设备的状态信息，所述巡检机器人包括：第一控制装置、图像采集装置、温度采集装置、湿度采集装置和第一定位装置，其中，所述第一控制装置用于接收所述服务器发送的巡检指令，所述图像采集装置用于采集与每个所述电力设备相关的仪表盘图像信息，所述温度采集装置和所述湿度采集装置分别用于采集每个所述电力设备的温度信息和湿度信息，所述第一定位装置用于确定其自身的第一位置信息；
多个所述电力设备均设置有第二控制装置，所述第二控制装置基于接收的所述服务器发送的应答指令，将每个所述电力设备的第二位置信息发送至所述巡检机器人和/或所述服务器。
2.根据权利要求1所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，所述服务器包括：处理器、服务器无线通信装置和服务器存储装置，所述处理器用于通过所述服务器无线通信装置向所述巡检机器人发送巡检指令以及向所述电力设备发送应答指令；以及
所述处理器还用于接收所述巡检机器人发送的多个所述电力设备的状态信息，基于多个所述电力设备的状态信息，判断多个所述电力设备中的每个所述电力设备是否位于正常状态。
3.根据权利要求2所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，所述巡检机器人还包括：激光测距模块，用于基于所述第一定位装置确定出的所述第一位置信息，以及基于所述激光测距模块获得的与每个所述电力设备的距离，确定所述电力设备的第二位置信息。
4.根据权利要求2所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，所述巡检机器人还包括：可伸缩支架，所述图像采集装置设置在所述可伸缩支架上，用于根据巡检指令采集不同高度的与所述电力设备相关的仪表盘图像。
5.根据权利要求2所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，每个所述电力设备均安装有具有唯一标识符的标识装置，用于所述巡检机器人基于所述第二位置信息和唯一标识符确定出当前电力设备的类型和待采集的状态信息。
6.根据权利要求5所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，每个所述电力设备均包括预警装置，用于在电力设备的状态为非正常运行状态，发出预警提示。
7.一种基于巡检机器人的电力巡检分析方法，应用于权利要求1-6所述的基于巡检机器人的电力巡检分析***，其特征在于，所述方法包括：
基于每个电力设备的第二位置信息和唯一标识符，按照每个所述电力设备处于故障状态的影响，确定每个所述电力设备的巡检顺序；
控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检；
基于所述巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，若否，发出预警提示。
8.根据权利要求7所述的基于巡检机器人的电力巡检分析方法，其特征在于，所述控制巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检，还包括：
在所述巡检机器人根据确定出的巡检顺序进行电力巡检时，若存在一电力设备的预警装置发出预警提示，确定与所述预警装置对应的电力设备，控制所述巡检机器人按照距离关系优先巡检处于非正常运行状态的电力设备周围的其他电力设备。
9.根据权利要求7所述的基于巡检机器人的电力巡检分析方法，其特征在于，所述基于所述巡检机器人采集的每个电力设备的状态信息，分析判断每个电力设备是否处于正常运行状态，包括：
基于获得的每个所述电力设备的状态信息，判断与每个所述电力设备相关的仪表盘读数是否位于正常读数范围内，以及判断与上一次的读数值之间的差值是否小于第一预设阈值；以及还判断
每个所述电力设备的温度数值是否位于正常范围内；以及还判断
每个所述电力设备处的环境湿度数值是否位于正常范围内；
在至少一个判断结果为否时，发出预警提示。
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