机器人及其管廊电力舱巡检方法、系统、设备、存储介质与流程

本申请涉及管廊电力舱技术领域，特别涉及一种机器人及其管廊电力舱巡检方法、系统、设备、存储介质。

背景技术

目前，由于管廊电力舱的安全可靠运行与一个城市或地区的电力使用状况息息相关，所以日常需要对管廊电力舱进行巡视检测，以避免电力舱内严重的局部放电等情况所引起的电力安全事故。传统电力舱的日常巡视检测工作主要由人工完成，通过手持式检测设备进行辅助巡检。由于管廊电力舱内环境恶劣，强电磁场不利于工作人员的身心健康，由于多为110kv及以上电压，存在危及巡检人员生命安全的隐患，并且由于管廊距离长，致使人工巡检劳动强度非常大，人员容易出现疲劳，从而造成巡检质量差，另外，由于人工巡检时容易受到人为主观因素的影响，从而也会降低巡检分析结果的准确性和客观性。

综上所述可以看出，如何减少管廊电力舱巡检作业对工作人员的不良影响并提升巡检质量是目前有待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种机器人及其管廊电力舱巡检方法、系统、设备、存储介质，能够减少管廊电力舱巡检作业对工作人员的不良影响并提升巡检质量。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种管廊电力舱巡检方法，包括：

利用在管廊电力舱内行走的机器人，采集所述管廊电力舱内的目标区域的红外热像图谱；

获取与所述红外热像图谱对应的标准图谱，得到红外热像标准图谱；

分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的局部放电特征，得到相应的现场局部放电特征和标准局部放电特征；

通过比对所述现场局部放电特征和所述标准局部放电特征，确定所述目标区域是否出现局部放电异常，如果是，则触发相应的第一预警。

可选的，所述管廊电力舱巡检方法，还包括：

分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的温度分布特征，得到相应的现场温度分布特征和标准温度分布特征；

通过比对所述现场温度分布特征和所述标准温度分布特征，确定所述目标区域是否出现温度分布异常，如果是，则触发相应的第二预警。

可选的，所述管廊电力舱巡检方法，还包括：

利用所述机器人，采集所述目标区域的可见光图谱；

获取与所述可见光图谱对应的标准图谱，得到可见光标准图谱；

分别提取所述可见光图谱和所述可见光标准图谱的电缆外观特征，得到相应的现场电缆外观特征和标准电缆外观特征；

通过比对所述现场电缆外观特征和所述标准电缆外观特征，确定所述目标区域内的电缆是否存在异常，如果是，则触发相应的第三预警。

可选的，获取与所述红外热像图谱和所述可见光图谱对应的标准图谱的过程，包括：

确定所述目标区域的区域位置，得到目标位置；

从预设的红外热像标准图谱库中选取与所述目标位置对应的标准图谱，得到所述红外热像标准图谱；

从预设的可见光标准图谱库中选取与所述目标位置对应的标准图谱，得到所述可见光标准图谱。

可选的，所述确定所述目标区域的区域位置，包括：

通过机器视觉技术，识别所述目标区域上预设的位置标识信息，以得到所述目标区域的区域位置；

或者，确定当前所述机器人的位置坐标；确定当前所述机器人上的图谱采集装置的拍摄方位；利用所述位置坐标和所述拍摄方位，确定出所述目标区域的区域位置。

可选的，所述管廊电力舱巡检方法，还包括：

采集所述目标区域的环境温度信息和/或有毒气体含量；

对所述目标区域的环境温度信息进行分析，以确定所述目标区域上的环境温度是否异常，如果是，则触发相应的第四预警；

对所述目标区域上的有毒气体含量进行分析，以确定所述目标区域上的有毒气体含量是否异常，如果是，则触发相应的第五预警。

可选的，所述管廊电力舱巡检方法，还包括：

利用大数据存储技术，对采集到的所述目标区域的所有数据进行保存。

可选的，所述管廊电力舱巡检方法，还包括：

在触发任一预警之后，从预设的预案数据库中选取相应的隐患处理预案；

根据所述隐患处理预案，产生相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述管廊电力舱的相应仪器设备上，以对所述相应仪器设备进行相应的控制。

第二方面，本申请公开了一种管廊电力舱巡检系统，包括：

实时图谱采集模块，用于利用在管廊电力舱内行走的机器人，采集所述管廊电力舱内的目标区域的红外热像图谱；

标准图谱获取模块，用于获取与所述红外热像图谱对应的标准图谱，得到红外热像标准图谱；

放电特征提取模块，用于分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的局部放电特征，得到相应的现场局部放电特征和标准局部放电特征；

放电异常检测模块，用于通过比对所述现场局部放电特征和所述标准局部放电特征，确定所述目标区域是否出现局部放电异常，如果是，则触发相应的第一预警。

第三方面，本申请公开了一种管廊电力舱巡检设备，包括处理器和存储器；其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现前述管廊电力舱巡检方法。

第四方面，本申请公开了一种机器人，包括前述管廊电力舱巡检设备。

第五方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述管廊电力舱巡检方法。

可见，本申请是利用机器人来完成对管廊电力舱的巡检的，具体是先利用机器人采集管廊电力舱的红外热像图谱，然后分别提取上述红外热像图谱和标准图谱中的局部放电特征，最后通过比对上述提取到的两份局部放电特征，便可以确定相应区域中是否出现局部放电异常，并据此确定是否需要触发相应的预警。由此可知，本申请只需通过机器人进入电力舱，并采集目标区域的红外热像图谱，后期通过对红外热像图谱进行分析，便可实现对目标区域的局部放电异常的检测，而无需工作人员亲自进入电力舱进行人工检测，能够减少管廊电力舱巡检作业对工作人员的不良影响，并且可以消除人为主观因素对巡检结果的影响，提升了巡检质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种管廊电力舱巡检方法流程图；

图2为本申请实施例公开的一种管廊电力舱巡检方法子流程图；

图3为本申请实施例公开的一种管廊电力舱巡检方法子流程图；

图4为本申请实施例公开的一种管廊电力舱巡检方法子流程图；

图5为本申请实施例公开的一种管廊电力舱巡检系统结构示意图。

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

本申请实施例公开了一种管廊电力舱巡检方法，参见图1所示，该方法包括：

步骤s11：利用在管廊电力舱内行走的机器人，采集所述管廊电力舱内的目标区域的红外热像图谱。

可以理解的是，本实施例中的机器人内部预先安装了用于采集管廊电力舱的红外热像图谱的红外热像仪。

需要指出的是，本实施例中的机器人具有导航辅助功能，通过该导航辅助功能，可以使得机器人能够在管廊电力舱内进行自主导航。具体的，在管廊电力舱内的全球定位信号稳定的情况下，本实施例中的机器人可以基于全球定位信息来进行导航。然而，在实际的应用过程中，电力舱内部的全球定位信号是比较不稳定的，从而严重影响了全球定位信息的精确度，为此，本实施例可以预先在电力舱内设置导航标识物，如在地面上涂上导航辅助线，机器人在电力舱行走的过程中，便可对上述导航标识物进行识别，以实现对机器人的定位，然后沿着识别到的导航标识物进行自主导航。

步骤s12：获取与所述红外热像图谱对应的标准图谱，得到红外热像标准图谱。

需要指出的是，本实施例中不同的目标区域对应于不同的红外热像标准图谱。另外，上述步骤s12可以由机器人来完成，这样需要机器人预先在本地保存不同的目标区域的区域信息以及相应的红外热像标准图谱，当机器人获取到任一目标区域的红外热像图谱之后，将可以从本地提取出与该目标区域对应的红外热像标准图谱。当然，本实施例中机器人在采集到任一目标区域的红外热像图谱之后，也可以将该红外热像图谱实时传输至外部预设的远端数据处理平台，由该远端数据处理平台来从本地预先保存的信息中提取出相应的红外热像标准图谱。具体的，本实施例中优先采用无线通信方式将采集到的红外热像图谱发送至远端数据处理平台。另外，为了提升数据处理效率，本实施例中的远端数据处理平台优先采用基于云技术的数据处理平台。

可以理解的是，本实施例中红外热像标准图谱是指目标区域上没有出现局部放电异常的时候所采集的红外热像图谱。

步骤s13：分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的局部放电特征，得到相应的现场局部放电特征和标准局部放电特征。

本实施例中，上述步骤s13具体可以由机器人来执行，也可以由上述远端数据处理平台来执行。

本实施例中，上述局部放电特征包括但不限于放电区域面积大小、放电温度大小、具体放电位置和目标区域上放电位置的总数量。

步骤s14：通过比对所述现场局部放电特征和所述标准局部放电特征，确定所述目标区域是否出现局部放电异常，如果是，则触发相应的第一预警。

可以理解的是，在目标区域当前出现局部放电异常的时候，上述现场局部放电特征相对于标准局部放电特征来说，通常会具有放电区域面积过大、放电温度过高、放电位置的总数量过多或者出现新的放电位置等特点。本实施例基于上述两者的差异，可以通过比对所述现场局部放电特征和所述标准局部放电特征，来确定所述目标区域是否出现局部放电异常。

另外，本实施例在所述目标区域出现局部放电异常的时候，可以通过语音提示、显示画面提示等方式来触发上述第一预警。

可见，本申请实施例是利用机器人来完成对管廊电力舱的巡检的，具体是先利用机器人采集管廊电力舱的红外热像图谱，然后分别提取上述红外热像图谱和标准图谱中的局部放电特征，最后通过比对上述提取到的两份局部放电特征，便可以确定相应区域中是否出现局部放电异常，并据此确定是否需要触发相应的预警。由此可知，本申请实施例只需通过机器人进入电力舱，并采集目标区域的红外热像图谱，后期通过对红外热像图谱进行分析，便可实现对目标区域的局部放电异常的检测，而无需工作人员亲自进入电力舱进行人工检测，能够减少管廊电力舱巡检作业对工作人员的不良影响，并且可以消除人为主观因素对巡检结果的影响，提升了巡检质量。

本申请实施例公开了一种具体的管廊电力舱巡检方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

参见图2所示，为了确定目标区域上的温度分布是否出现异常，本申请实施例中的管廊电力舱巡检方法，还可以包括：

步骤s21：分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的温度分布特征，得到相应的现场温度分布特征和标准温度分布特征；

步骤s22：通过比对所述现场温度分布特征和所述标准温度分布特征，确定所述目标区域是否出现温度分布异常，如果是，则触发相应的第二预警。

进一步的，参见图3所示，为了确定目标区域内的光缆是否出现异常，本申请实施例中的管廊电力舱巡检方法，还可以包括：

步骤s31：利用所述机器人，采集所述目标区域的可见光图谱。

可以理解的是，本实施例中的机器人中预先集成了能够采集可见光图谱的图像采集装置。

步骤s32：获取与所述可见光图谱对应的标准图谱，得到可见光标准图谱。

可以理解的是，本实施例中可见光标准图谱是指目标区域上没有出现电缆异常的时候所采集的可见光图谱。

步骤s33：分别提取所述可见光图谱和所述可见光标准图谱的电缆外观特征，得到相应的现场电缆外观特征和标准电缆外观特征。

本实施例中，所述电缆外观特征包括但不限于电缆接头特征信息和线路走线特征信息。

步骤s34：通过比对所述现场电缆外观特征和所述标准电缆外观特征，确定所述目标区域内的电缆是否存在异常，如果是，则触发相应的第三预警。

可以理解的是，在目标区域内的电缆出现异常的时候，上述现场电缆外观特征相对于标准电缆外观特征来说，通常会具有电缆接头脱落、电缆接头变形、线路走线凌乱等特点，本实施例基于上述两者的差异，可以通过比对现场电缆外观特征和标准电缆外观特征，来确定所述目标区域内的电缆是否存在异常。

进一步的，由于电力舱内不同位置上的电缆接头特征和线路走线特征等均存在差异性，所以本实施例也可以基于上述电缆接头特征信息和线路走线特征信息来对当前机器人进行定位。例如，本实施例在获取电力舱内某个位置上的电缆接头特征信息之后，便可将该电缆接头特征信息与预先保存的电力舱内各个位置上的电缆接头特征进行比对，由此实现对机器人的定位。

本实施例中，获取与所述红外热像图谱和所述可见光图谱对应的标准图谱的过程，具体可以包括：

确定所述目标区域的区域位置，得到目标位置；从预设的红外热像标准图谱库中选取与所述目标位置对应的标准图谱，得到所述红外热像标准图谱；以及从预设的可见光标准图谱库中选取与所述目标位置对应的标准图谱，得到所述可见光标准图谱。

可以理解的是，上述红外热像标准图谱库保存了不同的目标区域的区域信息以及相应的红外热像标准图谱，上述可见光标准图谱库保存了不同的目标区域的区域信息以及相应的可见光标准图谱。

在一种具体实施方式中，所述确定所述目标区域的区域位置，具体可以包括：

通过机器视觉技术，识别所述目标区域上预设的位置标识信息，以得到所述目标区域的区域位置；

可以理解的是，本实施例中不同的位置标识信息对应于不同的区域位置，上述位置标识信息具体可以包括但不限于图形标识信息、二维码标识信息等。

在另一种具体实施方式中，所述确定所述目标区域的区域位置，具体可以包括：

确定当前所述机器人的位置坐标；确定当前所述机器人上的图谱采集装置的拍摄方位；利用所述位置坐标和所述拍摄方位，确定出所述目标区域的区域位置。

可以理解的是，对于不同的位置坐标和不同的拍摄方位，所对应的目标区域是不同的，所以基于上述机器人的不同的位置坐标以及拍摄方位，可以确定出相应的目标区域。另外，在管廊电力舱内的全球定位信号稳定的情况下，本实施例可以通过全球定位技术来确定当前所述机器人的位置坐标。而在电力舱内部的全球定位信号比较不稳定的情况下，也可以对预先在管廊电力舱内部设置的导航标识物进行识别，以实现确定当前所述机器人的位置坐标。

进一步的，参见图4所示，为了实现对管廊电力舱的周围环境的进一步检测，本申请实施例中的管廊电力舱巡检方法，还可以包括：

步骤s41：采集所述目标区域的环境温度信息和/或有毒气体含量。

可以理解的是，本实施例可以预先在机器人上集成温度传感器和有毒气体探测器，通过这两种器件实现采集环境温度信息和有毒气体含量的目的。

步骤s42：对所述目标区域的环境温度信息进行分析，以确定所述目标区域上的环境温度是否异常，如果是，则触发相应的第四预警。

步骤s43：对所述目标区域上的有毒气体含量进行分析，以确定所述目标区域上的有毒气体含量是否异常，如果是，则触发相应的第五预警。

具体的，本实施例可以直接将上述环境温度信息和/或有毒气体含量分别与相应的正常参数阈值进行比较，以确定出当前位置上的温度和/或有毒气体含量是否出现异常。

进一步的，本实施例还可以从所述管廊电力舱的红外热像图谱、可见光图谱、环境温度信息、有毒气体含量等各种由机器人采集到的电力舱状态信息中提取出其他类型的新的关键变量，然后分析这些新的关键变量是否对管廊电力舱某些类型的异常产生影响，并基于上述分析结果来决定是否需要对原有的关键变量进行修正。

进一步的，考虑到管廊电力舱的内部需要检测的区域非常多，机器人所采集的各种数据的数据量非常大，为了解决其数据存储问题，所以本实施例中的管廊电力舱巡检方法，还可以包括：

利用大数据存储技术，对采集到的所述目标区域的所有数据进行保存。

另外，通过大数据分析技术，还可以从机器人采集到的各种电力舱状态信息以及相应的状态特征信息中提取出所有对同一种故障均产生影响的信息，也即从机器人采集到的各种电力舱状态信息以及相应的状态特征信息中提取出具有共性的信息，这些具有共性的信息均能够对同一种类型的故障产生影响。

需要指出的是，本实施例中的任一预警均可以通过语音提示、显示画面提示等方式来进行触发。

本实施例中，所述管廊电力舱巡检方法，还可以进一步包括：

在触发任一预警之后，从预设的预案数据库中选取相应的隐患处理预案；

根据所述隐患处理预案，产生相应的控制信号，并将所述控制信号发送至所述管廊电力舱的相应仪器设备上，以对所述相应仪器设备进行相应的控制。

相应的，本申请实施例还公开了一种管廊电力舱巡检系统，参见图5所示，该系统包括：

实时图谱采集模块11，用于利用在管廊电力舱内行走的机器人，采集所述管廊电力舱内的目标区域的红外热像图谱；

标准图谱获取模块12，用于获取与所述红外热像图谱对应的标准图谱，得到红外热像标准图谱；

放电特征提取模块13，用于分别提取所述红外热像图谱和所述红外热像标准图谱的局部放电特征，得到相应的现场局部放电特征和标准局部放电特征；

放电异常检测模块14，用于通过比对所述现场局部放电特征和所述标准局部放电特征，确定所述目标区域是否出现局部放电异常，如果是，则触发相应的第一预警。

其中，关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

进一步的，本申请实施例还公开了一种管廊电力舱巡检设备，包括处理器和存储器；其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的管廊电力舱巡检方法。

其中，关于上述管廊电力舱巡检方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

另外，本申请还公开了一种机器人，包括前述公开的管廊电力舱巡检设备。可以理解的是，本实施例中的机器人还包括相应的行走部件以及电源，其中，为了提升机器人的续航能力，本实施例可以在机器人内安装无线充电装置，当机器人在管廊电力舱内行走时，可以通过上述无线充电装置对机器人中的电源进行无线充电，这样可以大幅提升机器人的巡航能力。

进一步的，本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的管廊电力舱巡检方法。其中，关于上述管廊电力舱巡检方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种机器人及其管廊电力舱巡检方法、系统、设备、存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。