CN117519255A - 一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法及相关装置，以活性物联网终端及惰性物联网终端构建复杂信号场，无需对现有设备进行改造。采用活性物联网终端无线数据作为应急线路选择的直接参考，以惰性物联网终端数据作为间接参考，提供应急降落线路选择的多重安全保障。基于物联网终端数据对紧急避险路线选择，在变电站室内设备部署情况有变动时无需对对应的硬件设备做调整；更新物联网终端后，数据调整也较为方便。数据迭代算法简单，适用边缘计算框架快速得到结果。从而解决了现有技术在复杂信号场的变电站室内无法实时获取可靠的无人机紧急避险线路的问题。
Description
技术领域
本申请涉及变电站巡检技术领域，尤其涉及一种室内无人机紧急避险路线选择方法及相关装置。
背景技术
传统的变电站巡检工作大多通过人工到实地进行巡检，不仅工作量大而且效率低下。随着技术的发展，现有的变电站巡检工作大部分采用了无人机巡检进行代替。但是变电站室内设备可能增减，站内也可能会有工作人员巡检，在站内无人机多采用自主飞行的情况下，需要在狭小的空间内选择安全避险线路，单纯依靠无人机搭载的激光雷达和摄像头识别在设备众多的变电站内难以满足实时性的分析要求。因此，亟需设计一种复杂信号场的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法。
发明内容
本申请提供了一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法及相关装置，用于解决现有技术在复杂信号场的变电站室内无法实时获取可靠的无人机紧急避险线路的问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，应用于设置有物联网终端的变电站；
所述方法包括：
S1、当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号；
S2、采用边缘计算对所述位置信息数据和所述无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据所述复杂信号场获取信号正常区域；
S3、根据所述信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
可选地，所述物联网终端包括：可主动发送无线监测信号的活性终端、以及不发送无线监测信号的惰性终端，其中，所述惰性终端包括：用于采集变电站室内实时视频信号的摄像模块。
可选地，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，之后还包括：
S01、通过所述惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据所述实时视频信号分析所述信号正常区域是否存在异常情况，若是返回步骤S2重新获取信号正常区域，否则执行步骤S3。
可选地，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，具体包括：
根据变电站室内预存的复杂信号场模型数据与当前的所述复杂信号场进行比对分析，得到无线监测信号的信号偏差，根据所述信号偏差确定信号正常区域。
本申请第二方面提供一种变电站室内无人机紧急避险路线选择***，应用于设置有物联网终端的变电站；
所述***包括：
采集单元，用于当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号；
计算单元，用于采用边缘计算对所述位置信息数据和所述无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据所述复杂信号场获取信号正常区域；
选取单元，用于根据所述信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
可选地，所述物联网终端包括：可主动发送无线监测信号的活性终端、以及不发送无线监测信号的惰性终端，其中，所述惰性终端包括：用于采集变电站室内实时视频信号的摄像模块。
可选地，还包括：分析单元，用于：
S01、通过所述惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据所述实时视频信号分析所述信号正常区域是否存在异常情况，若是触发所述计算单元重新获取信号正常区域，否则触发所述选取单元。
可选地，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，具体包括：
根据变电站室内预存的复杂信号场模型数据与当前的所述复杂信号场进行比对分析，得到无线监测信号的信号偏差，根据所述信号偏差确定信号正常区域。
本申请第三方面提供一种变电站室内无人机紧急避险路线选择设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法的步骤。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种以活性物联网终端及惰性物联网终端构建复杂信号场，无需对现有设备进行改造。采用活性物联网终端无线数据作为应急线路选择的直接参考，以惰性物联网终端数据作为间接参考，提供应急降落线路选择的多重安全保障。基于物联网终端数据对紧急避险路线选择，在变电站室内设备部署情况有变动时无需对对应的硬件设备做调整；更新物联网终端后，数据调整也较为方便。数据迭代算法简单，适用边缘计算框架快速得到结果。
与现有技术相比，本申请提供复杂信号场内室内无人机紧急避险路线选择方法，通过活性终端的无线信号衰减情况，并结合惰性终端检测到的现场情况，在无人机飞行航线附近选择最优避险路径。由此，在自动飞行的情况下，可以有效降低现场状况与预设线路场景不一致的风险，也可以在现场出现工作人员等例外情况下及时终止飞行，降低设备、人身风险。从而解决了现有技术在复杂信号场的变电站室内无法实时获取可靠的无人机紧急避险线路的问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，变电站室内设备可能增减，站内也可能会有工作人员巡检，在站内无人机多采用自主飞行的情况下，需要在狭小的空间内选择安全避险线路，单纯依靠无人机搭载的激光雷达和摄像头识别在设备众多的变电站内难以满足实时性的分析要求。因此，本申请以变电站内物联网终端发送信号的衰减为基础，结合变电站内摄像头数据，构建变电站室内的复杂信号场，无人机选择飞行当前位置最安全的地点尽快降落。
请参阅图1，本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，应用于设置有物联网终端的变电站；
需要说明的是，在实际应用中，硬件包括：物联网终端部分、无人机部分以及边缘计算部分。其中，物联网终端部分，包括：可主动发送无线监测信号的活性终端、以及不发送无线监测信号的惰性终端，其中，惰性终端包括：用于采集变电站室内实时视频信号的摄像模块。
方法包括：
步骤101、当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号。
需要说明的是，无人机设有激光雷达，摄像头及物联网终端。当无人机飞行前，需要将飞行信息发送到边缘计算部分，从而使得边缘计算部分能够及时获取无人机的实时信息。当无人机按照预设的飞行路线在变电站室内飞行时，通过激光雷达以及摄像头发现障碍物后，通过信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号。可以理解的是，在应用中，需要将位置信息数据和无线监测信号发送到边缘计算部分用于计算分析。
步骤102、采用边缘计算对位置信息数据和无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据复杂信号场获取信号正常区域。
需要说明的是，将位置信息数据和无线监测信号输入到边缘计算部分，构建变电站室内的三维复杂信号场模型，从而根据三维复杂信号场模型获取信号正常区域。
进一步地，在一个实施例中，本申请的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法
S01、通过所述惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据所述实时视频信号分析所述信号正常区域是否存在异常情况，若是返回步骤102重新获取信号正常区域，否则执行步骤103。
步骤103、根据信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
需要说明的是，边缘计算部分根据步骤102得到的三维复杂信号场模型中的信号正常区域、以及与无人机的最近距离选取无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
本申请实施例的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，以活性物联网终端及惰性物联网终端构建复杂信号场，无需对现有设备进行改造。采用活性物联网终端无线数据作为应急线路选择的直接参考，以惰性物联网终端数据作为间接参考，提供应急降落线路选择的多重安全保障。基于物联网终端数据对紧急避险路线选择，在变电站室内设备部署情况有变动时无需对对应的硬件设备做调整；更新物联网终端后，数据调整也较为方便。数据迭代算法简单，适用边缘计算框架快速得到结果。从而解决了现有技术在复杂信号场的变电站室内无法实时获取可靠的无人机紧急避险线路的问题。
以上为本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，以下为本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择***。
请参阅图2，本申请实施例中提供的一种变电站室内无人机紧急避险路线选择***，应用于设置有物联网终端的变电站；
***包括：
采集单元201，用于当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号。
计算单元202，用于采用边缘计算对位置信息数据和无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据复杂信号场获取信号正常区域。
选取单元203，用于根据信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
在一个实施例中，本申请的变电站室内无人机紧急避险路线选择***，还包括：分析单元，用于：
S01、通过惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据实时视频信号分析信号正常区域是否存在异常情况，若是触发计算单元重新获取信号正常区域，否则触发选取单元。
本申请实施例的变电站室内无人机紧急避险路线选择***，以活性物联网终端及惰性物联网终端构建复杂信号场，无需对现有设备进行改造。采用活性物联网终端无线数据作为应急线路选择的直接参考，以惰性物联网终端数据作为间接参考，提供应急降落线路选择的多重安全保障。基于物联网终端数据对紧急避险路线选择，在变电站室内设备部署情况有变动时无需对对应的硬件设备做调整；更新物联网终端后，数据调整也较为方便。数据迭代算法简单，适用边缘计算框架快速得到结果。从而解决了现有技术在复杂信号场的变电站室内无法实时获取可靠的无人机紧急避险线路的问题。
进一步地，本申请实施例中还提供了一种变电站室内无人机紧急避险路线选择设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述方法实施例所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法的步骤。
进一步地，本申请实施例中还提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述方法实施例所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，其特征在于，应用于设置有物联网终端的变电站；
方法包括：
S1、当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号；
S2、采用边缘计算对所述位置信息数据和所述无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据所述复杂信号场获取信号正常区域；
S3、根据所述信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
2.根据权利要求1所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，其特征在于，所述物联网终端包括：可主动发送无线监测信号的活性终端、以及不发送无线监测信号的惰性终端，其中，所述惰性终端包括：用于采集变电站室内实时视频信号的摄像模块。
3.根据权利要求2所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，其特征在于，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，之后还包括：
S01、通过所述惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据所述实时视频信号分析所述信号正常区域是否存在异常情况，若是返回步骤S2重新获取信号正常区域，否则执行步骤S3。
4.根据权利要求1所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法，其特征在于，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，具体包括：
根据变电站室内预存的复杂信号场模型数据与当前的所述复杂信号场进行比对分析，得到无线监测信号的信号偏差，根据所述信号偏差确定信号正常区域。
5.一种变电站室内无人机紧急避险路线选择***，其特征在于，应用于设置有物联网终端的变电站；
***包括：
采集单元，用于当无人机在变电站室内飞行时检测到巡检路线中存在障碍物时，通过设置于无人机中的信息采集终端获取障碍物的位置信息数据，同时获取物联网终端发射的无线监测信号；
计算单元，用于采用边缘计算对所述位置信息数据和所述无线监测信号进行数据融合计算，得到变电站室内的复杂信号场，根据所述复杂信号场获取信号正常区域；
选取单元，用于根据所述信号正常区域确定无人机的紧急降落位置信息，使得无人机根据紧急降落位置信息进行降落。
6.根据权利要求5所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择***，其特征在于，所述物联网终端包括：可主动发送无线监测信号的活性终端、以及不发送无线监测信号的惰性终端，其中，所述惰性终端包括：用于采集变电站室内实时视频信号的摄像模块。
7.根据权利要求6所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择***，其特征在于，还包括：分析单元，用于：
S01、通过所述惰性终端采集变电站室内的实时视频信号；
S02、根据所述实时视频信号分析所述信号正常区域是否存在异常情况，若是触发所述计算单元重新获取信号正常区域，否则触发所述选取单元。
8.根据权利要求5所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择***，其特征在于，所述根据所述复杂信号场获取信号正常区域，具体包括：
根据变电站室内预存的复杂信号场模型数据与当前的所述复杂信号场进行比对分析，得到无线监测信号的信号偏差，根据所述信号偏差确定信号正常区域。
9.一种变电站室内无人机紧急避险路线选择设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的变电站室内无人机紧急避险路线选择方法。
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