一种输电线路巡检机器人巡检作业方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路巡检机器人巡检作业方法，包括如下步骤：当输电线路巡检机器人在直线段行走时，采集任意相邻的两根导线之间的距离、导线与树木之间的距离以及导线与建筑物之间的距离；并且所述输电线路巡检机器人的图像采集装置在多相导线、地线以及通道内往复拍摄；当所述输电线路巡检机器人靠近杆塔时，停止运行并对目标对象进行拍摄。上述输电线路巡检机器人巡检作业方法，能够有效获得输电线路及其周边情况，对重点位置进行细节扫描，并将巡检过程中所获得的视频以及图片进行存储，从而实现输电线路巡检机器人的巡检彻底。
【专利说明】
一种输电线路巡检机器人巡检作业方法
技术领域
[0001]本发明涉及输电线路巡检机器人技术领域，特别涉及一种输电线路巡检机器人巡检作业方法。
【背景技术】
[0002]我们知道，目前的输电线路巡检机器人在智能控制、任务规划、后台控制等技术已经相当成熟;然而机器人巡检的方式及其智能化程度相对于其他部分显得落后，而且目前已有的线路巡检机器人的自主巡检方案存在工作量大、实用性不强，通用性不强等问题，存在的问题亟需得到解决。所以对于智能巡检机器人的自动巡检的需求应运而生，迫切需要提出新的适应输电线路巡检机器人自主巡检作业的解决方案。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种输电线路巡检机器人巡检作业方法，该方法可以解决输电线路巡检机器人巡检不彻底的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种输电线路巡检机器人巡检作业方法，包括如下步骤:
[0005]当输电线路巡检机器人在直线段行走时，采集任意相邻的两根导线之间的距离、导线与树木之间的距离以及导线与建筑物之间的距离;并且所述输电线路巡检机器人的图像采集装置在多相导线、地线以及通道内往复拍摄；
[0006]当所述输电线路巡检机器人靠近杆塔时，停止运行并对目标对象进行拍摄。
[0007]相对于上述【背景技术】，本发明提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法，其核心在于，根据输电线路环境控制图像采集装置扫描输电线路的图像信息；当输电线路巡检机器人在直线段行走时，对线路及其走廊环境信息巡检，控制图像采集装置在多相导线、地线及其通道往复拍摄;当输电线路巡检机器人靠近杆塔时，为了获取清晰有效图像，机器人停留在指定位置，并根据杆塔结构自动从上到下扫描杆塔的细节。采用上述设置方式，能够有效获得输电线路及其周边情况，对重点位置进行细节扫描，并将巡检过程中所获得的视频以及图片进行存储，从而实现输电线路巡检机器人的巡检彻底。
[0008]优选地，所述对目标对象进行拍摄的步骤具体为:
[0009]分别从塔前、塔后两个方向进行拍摄，并且与所述目标对象的长度方向的夹角小于等于45°。
[0010]优选地，所述对目标对象进行拍摄的步骤还包括:
[0011]当对导线拍摄红外照片时，应实时显示温度最高点的位置以及温度值。
[0012]优选地，所述对目标对象进行拍摄的步骤还包括:
[0013]当所述目标对象为塔基、塔身以及绝缘子串时，拍摄至少两张覆盖整体的全局照片以及至少三张局部特写照片。
[0014]优选地，所述输电线路巡检机器人在直线段行走之前，还包括步骤:
[0015]编制所述输电线路巡检机器人的作业任务表，并对所述输电线路巡检机器人的作业现场进行准确，开启所述输电线路巡检机器人的视觉系统。
[0016]优选地，所述输电线路巡检机器人在直线段行走的步骤具体为:所述输电线路巡检机器人在地线上运行。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例所提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法的作业流程图；
[0018]图2为图1的拍摄方法流程图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0020]请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法的作业流程图；图2为图1的拍摄方法流程图。
[0021]本发明提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法，主要针对的巡检作业对象包括架空输电线路及其线路上的各种部件。
[0022]巡检作业内容主要是对巡检作业对象进行依次巡检，记录杆塔、线路走廊和线路环境的各种设备的状态，如杆塔及其组成部件有无损坏、松动、脱落、丢失等现象;导线和地线表面是否有污秽、是否有断股、破损等现象，是否有杂物附在线路上;各种金具是否损坏、脱落等现象，还需对关心的设备局部进行细节扫描，并将巡检作业的内容以视频和图片的形式存储。
[0023]本发明提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法，机器人巡检整体作业流程包括上线准备S1、架空输电线路杆塔巡检S2、架空输电线路走廊巡检S3、架空输电线路环境巡检S4以及下线S5阶段，如说明书附图1所示。
[0024]针对上线准备SI阶段:上线准备包括编制机器人巡检作业任务表、现场准备、开启机器视觉系统。巡检前，作业人员事先根据巡检计划和任务需求进行巡检任务规划。机器人巡检任务规划包括巡检区段、巡检内容、操作模式、上下线方式、在线充电方式、检测设备选择、巡检任务点布设、巡检数据处置等方面的内容，保证机器人能够准确执行巡检任务。巡检任务点的布设包括确定检测设备的拍摄地点、拍摄角度、视场范围、拍摄数量等，确保巡检对象处于良好视角，具有足够清晰度。
[0025]针对架空输电线路杆塔巡检S2阶段:架空输电线路杆塔巡检包括对塔头、塔身、塔腿、接地装置、拉线、基础、附属设备等的巡检。巡检要求要能清晰显示地基及其周围情况，能清晰显示塔基表面及其周围情况，能清晰显示塔身表面、连接结构及杆塔整体情况，能清晰接地装置及其周围情况，能清晰显示绝缘子表面、连接销钉螺栓及整体倾斜情况，能清晰显示金具表面、结构及其连接情况。
[0026]针对架空输电线路走廊巡检S3阶段:架空输电线路走廊巡检包括对地线金具、地线、地线防震锤、绝缘子串、导线金具、导线、导线防震锤、间隔棒、接续管等的巡检。巡检时要求能清晰显示导线、地线表面情况，红外影像能反映导、地线表面温度，能清晰显示各装置表面及其周围情况，能清晰显示线路金具表面、结构及其连接情况，红外影像能反映表面温度。
[0027]针对架空输电线路环境巡检S4阶段:架空输电线路环境巡检包括对杆塔附件、线路附件、线路交叉跨越等的巡检，巡检要求能清晰显示通道情况，采集的激光点云数据能反映导线与导线、下方树木、建筑等物体的空间距离信息。
[0028]最后进行下线S5，完成巡检工作。
[0029]针对不同电压等级、单回、同塔多回线路杆塔、绝缘子、导线、地线、金具的外观结构与尺寸、巡检对象数量与安装位置、线路环境等多方面存在差异，巡检任务点应根据具体情况确定。任务规划时，巡检任务点的一般布设下述原则包括:
[0030]在杆塔巡检时，任务点巡检要求要能清晰显示地基及其周围情况，能清晰显示塔基表面及其周围情况，能清晰显示塔身表面、连接结构及杆塔整体情况，能清晰接地装置及其周围情况，能清晰显示绝缘子表面、连接销钉螺栓及整体倾斜情况，能清晰显示金具表面、结构及其连接情况，红外影像能反映金具表面温度；
[0031]在塔中巡检时，能清晰显示导线、地线表面情况，红外影像能反映导、地线表面温度，能清晰显示各装置表面及其周围情况，能清晰显示线路金具表面、结构及其连接情况，红外影像能反映表面温度；
[0032]在进行通道巡检时，能清晰显示通道情况，激光点云数据能反映导线与导线、下方树木、建筑空间距离信息。
[0033]具体来说，当输电线路巡检机器人在直线段行走时，采集任意相邻的两根导线之间的距离、导线与树木之间的距离以及导线与建筑物之间的距离;并且所述输电线路巡检机器人的图像采集装置在多相导线、地线以及通道内往复拍摄；
[0034]当所述输电线路巡检机器人靠近杆塔时，停止运行并对目标对象进行拍摄。
[0035]针对目标对象进行拍摄这一步骤，根据实际经验，最好采用如下拍摄方式:
[0036]当杆塔巡检时，输电线路巡检机器人从塔前、塔后两个方向分别对目标对象进行拍摄，与目标对象长度方向的夹角不宜大于45°，无法区分长度方向的图像采集装置无拍摄角度要求。
[0037]当杆塔巡检时，对塔基、塔身、绝缘子拍摄，每个任务点宜包含不低于2张的覆盖整体的全局图片和不低于3张的局部特写照片，其他目标对象不要求拍摄覆盖整体的全局照片;绝缘子、金具及附属装置的局部照片包含目标不宜大于ImX lm。
[0038]除此之外，可见光图片成像质量应清晰，能较好的区分图像中的前景和背景、目标轮廓及纹理清楚。
[0039]针对红外照片，应对导线及所有与之连接金具成像，实时显示影像中温度最高点位置及温度值。
[0040]在拍摄过程中，照片应按成像时间、拍摄目标杆塔号及位置、目标名称、拍摄设备代号来命名，各种设备的影像资料互相关联。
[0041]说明书附图2给出了拍摄方法流程图，可以看出，SlOO开始，图像采集装置处于运行阶段S200，当输电线路巡检机器人运行至杆塔时，S300启动扫描杆塔，并进行S400调用扫描序列，而后调整图像采集装置的摄像头I参数S500，并进行拍照S600;S700判断序列是否执行完毕，若是则结束S900流程，若否，则重复进行S300?S700的步骤。在S200运行阶段，启动扫描导线S800，并利用摄像头I对绝缘子串2进行拍照。当然，上述仅仅给出了一种拍摄方法的流程图，根据实际需要，还可以设置不同拍摄方法流程，本文将不再赘述。
[0042]本发明中输电线路巡检机器人在地线上运行。也就是说，在自主巡检作业时，机器人在地线运行，对导线及其金具巡检时总是处于俯视的状态，为了保证清晰有效的成像角度，机器人需要保持与巡检目标一定水平的距离。通过分析巡检目标仿真模型，由此以制定机器人对应的巡检方案。
[0043]针对四回路杆塔的巡检方案，本文给出一种实施方式;机器人在靠近杆塔时减速，在距离杆塔40m处停车，然后对第五、第六根导线及其连接金具巡检。具体步骤如下:
[0044]I)机器人继续前进，在距离杆塔27m处停车，对第三、第四根导线及其连接金具巡检。
[0045]2)机器人继续前进，在距离杆塔14m处停车，对第一、第二根导线及其连接金具巡检。
[0046]3)每次导线巡检路线为:导线防振锤—耐张跳线压接管、引流板—水平绝缘子串连接挂板I—水平绝缘子串I—水平绝缘子串连接挂板2—杆塔塔身中部—塔顶—塔底;竖向绝缘子串连接挂板I—竖向绝缘子串—竖向绝缘子串连接挂板2—水平绝缘子串连接挂板3—水平绝缘子串2—水平绝缘子串连接挂板4—导线防振锤
[0047 ] 4)机器人在越过杆塔后，同样在14m、27m、40m处停车，对杆塔反向巡检。
[0048]当然，本发明所提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法还可以对其他类型的杆塔进行巡检，本文此处将不再赘述。
[0049]以上对本发明所提供的输电线路巡检机器人巡检作业方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种输电线路巡检机器人巡检作业方法，其特征在于，包括如下步骤: 当输电线路巡检机器人在直线段行走时，采集任意相邻的两根导线之间的距离、导线与树木之间的距离以及导线与建筑物之间的距离;并且所述输电线路巡检机器人的图像采集装置在多相导线、地线以及通道内往复拍摄； 当所述输电线路巡检机器人靠近杆塔时，停止运行并对目标对象进行拍摄。2.根据权利要求1所述的巡检作业方法，其特征在于，所述对目标对象进行拍摄的步骤具体为: 分别从塔前、塔后两个方向进行拍摄，并且与所述目标对象的长度方向的夹角小于等于45° ο3.根据权利要求2所述的巡检作业方法，其特征在于，所述对目标对象进行拍摄的步骤还包括: 当对导线拍摄红外照片时，应实时显示温度最高点的位置以及温度值。4.根据权利要求3所述的巡检作业方法，其特征在于，所述对目标对象进行拍摄的步骤还包括: 当所述目标对象为塔基、塔身以及绝缘子串时，拍摄至少两张覆盖整体的全局照片以及至少三张局部特写照片。5.根据权利要求1至4任意一项所述的巡检作业方法，其特征在于，所述输电线路巡检机器人在直线段行走之前，还包括步骤: 编制所述输电线路巡检机器人的作业任务表，并对所述输电线路巡检机器人的作业现场进行准确，开启所述输电线路巡检机器人的视觉系统。6.根据权利要求5所述的巡检作业方法，其特征在于，所述输电线路巡检机器人在直线段行走的步骤具体为:所述输电线路巡检机器人在地线上运行。
【文档编号】H02G1/02GK106058735SQ201610629773
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】彭向阳, 钱金菊, 易琳, 饶章权, 王锐, 李志峰
【申请人】广东电网有限责任公司电力科学研究院