一种电厂智能巡检机器人的制作方法

1.本技术涉及机器人技术领域，尤其涉及一种电厂智能巡检机器人。


背景技术：

2.电力系统与人类的生产生活息息相关，随着信息技术的发展，电厂信息化和智能化的程度也在不断提升，对全厂电力系统、设备自动化程度的要求也越来越高，同时也对电厂的现代化管理提出了更高的要求。电厂是一个极其复杂的系统，电厂设备巡视检查是电厂内的一项日常工作，通过定时或临时的巡视检查，能够及时的发现设备的异常情况及其它一些非正常运行情况，以便及时消除带来的安全隐患，对电厂安全可靠运行起着非常重要的作用。
3.现有技术中，主要采用监控设备结合人工巡检来实现电厂的巡检，但是采用监控设备进行巡检能够发现的问题有限，人工巡检的巡检效率低下，也容易出现一定的错漏。尤其是在设备集中的区域，一旦发生异常情况，也会对巡检人员的生命安全造成一定影响，因此急需一种更加符合现代化生产的巡检方式。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种电厂智能巡检机器人，用于提升电厂巡检效率，实现电厂智能化巡检。
5.本技术面提供的一种电厂智能巡检机器人，包括：视觉检测单元、图像采集单元、处理单元、通信单元、控制单元和行进机构；
6.所述视觉检测单元用于通过图像识别技术检测预设范围内的目标信息，并将所述目标信息发送至处理单元进行分析；
7.所述处理单元用于对接收到的所述目标信息进行故障分析，当确定出现故障时，通过所述通信单元将故障信息发送至远程终端；
8.所述控制单元用于根据预设路线控制所述行进机构运动，所述控制单元还用于通过通信单元接收远程终端发送的控制指令，并根据所述控制指令控制所述行进机构运动，当到达指定位置后，所述图像采集单元采集现场视频信息，并通过所述通信单元将所述现场视频信息发送至所述远程终端。
9.可选的，所述通信单元还用于将当前位置信息更新至所述远程终端上的三维地图中，以使得所述远程终端通过所述三维地图进行目标路线的规划；
10.所述通信单元还用于接收所述远程终端发送的所述目标路线，并将所述目标路线发送至所述控制单元，所述控制单元还用于根据所述目标路线控制所述行进机构运动。
11.可选的，所述目标信息包括：人脸信息、指示灯信息、机柜门信息、障碍物信息、设备编码信息以及仪表指针信息。
12.可选的，所述电厂智能巡检机器人还包括：告警单元；
13.所述告警单元用于根据所述处理单元的分析结果进行告警。
14.可选的，所述告警单元具体用于：
15.根据所述处理单元的分析结果确定告警级别；
16.根据所述告警级别匹配目标告警方式，并通过所述目标告警方式进行告警。
17.可选的，所述电厂智能巡检机器人还包括：热红外传感单元和烟雾检测单元；
18.所述热红外传感单元用于检测现场温度信息，并将所述现场温度信息发送至所述处理单元进行分析；
19.所述烟雾检测单元用于检测现场烟雾浓度信息，并将所述现场烟雾浓度信息发送至所述处理单元进行分析；
20.所述处理单元还用于根据接收到的所述现场温度信息和所述现场烟雾浓度信息确定现场是否存在异常情况。
21.可选的，所述电厂智能巡检机器人还包括：噪音检测单元和声源定位单元；
22.所述噪音检测单元用于检测现场噪声值，并将所述现场噪声值发送至所述处理单元进行分析；
23.所述处理单元还用于根据将接收到的所述噪声值确定现场设备是否处于正常工况下；
24.所述声源定位单元用于在所述处理单元根据接收到的所述噪声值确定现场设备不处于正常工况下时，对噪声值异常处进行声源定位，并将定位结果通过所述通信单元发送至所述远程终端。
25.可选的，所述电厂智能巡检机器人还包括：湿度检测单元；
26.所述湿度检测单元用于检测现场湿度值，并将所述现场湿度值发送至所述处理单元进行分析；
27.所述处理单元还用于根据所述现场湿度值确定现场是否存在异常情况。
28.可选的，所述电厂智能巡检机器人还包括：权限判定单元；
29.所述权限判定单元用于判断当前位置与预设权限区域是否匹配，若不匹配，则通过所述控制单元控制所述行进机构返回所述预设权限区域。
30.可选的，其特征在于，所述行进机构为轮式、履带式或轨道式的行进机构，所述行进机构上设置有绝缘涂层。
31.从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
32.电厂智能巡检机器人通过精准的ai图像识别算法，可精准对电厂中各设备、障碍物等目标进行识别，进行故障分析。巡检机器人可以按照预设路线进行定向巡检，当有故障发生时，管理人员还可以远程操控巡检机器人前往指定位置进行实时视频访问，巡检机器人还能够将拍摄到的视频发送至远程终端，使得技术人员可远程诊断与排查故障。通过本身申请提供的电厂智能巡检机器人能够大大提升巡检效率，实现智能化巡检。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术提供的电厂智能巡检机器人一个实施例结构示意图；
35.图2为本技术提供的电厂智能巡检机器人另一个实施例结构示意图。
具体实施方式
36.本技术提供了一种电厂智能巡检机器人，用于提升电厂巡检效率，实现电厂智能化巡检。
37.请参阅图1，图1为本技术提供的电厂智能巡检机器人的一个实施例，该电厂智能巡检机器人包括：
38.视觉检测单元101、图像采集单元102、处理单元103、通信单元104、控制单元105和行进机构106；
39.视觉检测单元101用于通过图像识别技术检测预设范围内的目标信息，并将目标信息发送至处理单元103进行分析；
40.处理单元103用于对接收到的目标信息进行故障分析，当确定出现故障时，通过通信单元104将故障信息发送至远程终端；
41.控制单元105用于根据预设路线控制行进机构106运动，控制单元105还用于通过通信单元104接收远程终端发送的控制指令，并根据控制指令控制行进机构106运动，当到达指定位置后，图像采集单元102采集现场视频信息，并通过通信单元104将现场视频信息发送至远程终端。
42.由于电厂是一个极其复杂的系统，汽机、锅炉、化学、电气、燃料等每一个专业都有相应的电气设备，各种设备之间都有着千丝万缕的联系，并且很多设备都是常年运行，所以设备的故障率较高，必须定期巡检以便能够及时的发现设备或现场存在的隐患缺陷。对于设备的巡检主要依赖视觉检测单元101实现，视觉检测单元101通过精准的ai图像识别算法实现，能够对拍摄范围内的人脸、机柜门、障碍物、设备编码、仪表指针及各类指示灯等目标信息进行识别，然后将目标信息发送至处理单元103进行分析，处理单元103会根据接收到的目标信息进行故障分析，例如对机柜门进行是否关闭的分析、对仪表指针进行异常变化分析，对指示灯进行颜色分析和异常闪烁分析等等。当处理单元103确定出现故障时，则会将相应的故障信息发送至远程终端，该远程终端可以是电厂管理平台、云端服务器、还可以是工作人员手持的便携终端设备等，具体此处不做限定，以便相关人员及时作出反应。
43.控制单元105会根据预设路线控制行进机构106进行运动，该预设路线可以是用户所设定的，根据不同电厂实际情况所总结出的最优巡检路线，能够以最少的路程且迅速的对各个设备进行巡检。在行进机构106运动过程中，视觉检测单元101则不断地对周围环境信息进行检测，将目标信息发送至处理单元103进行故障分析，实现常规的定时定向巡检工作。进一步的，工作人员还可以通过远程终端远程操控该智能巡检机器人前往指定位置进行实时的视频访问，尤其是在有故障发生时，工作人员可以及时的通过远程终端控制该智能巡检机器人到达故障发生位置，即通信单元104接收远程终端发送的远程控制指令，根据控制指令控制行进机构106运动前往指定位置，然后通过图像采集单元102采集现场信息，并通过通信单元104将拍摄到的视频上传至相关专业负责人，以便专业负责人可以远程诊断和排查故障。进一步的，通信单元104还可以将采集到的视频信息上传至云端进行保存，以便能够追溯到每一次故障发生时的现场情况及维修过程。
44.在本实施例中，电厂智能巡检机器人通过精准的ai图像识别算法，可精准对电厂
中各设备、障碍物等目标进行识别，进行故障分析。巡检机器人可以按照预设路线进行定向巡检，当有故障发生时，管理人员还可以远程操控巡检机器人前往指定位置进行实时视频访问，巡检机器人还能够将拍摄到的视频发送至远程终端，使得技术人员可远程诊断与排查故障。通过本身申请提供的电厂智能巡检机器人能够大大提升巡检效率，实现智能化巡检。
45.下面对本技术提供的电厂智能巡检机器人进行详细说明，请参阅图2，图2为本技术提供的电厂智能巡检机器人另一个实施例，该电厂智能巡检机器人包括：
46.视觉检测单元201、图像采集单元202、处理单元203、通信单元204、控制单元205和行进机构206；
47.视觉检测单元201用于通过图像识别技术检测预设范围内的目标信息，并将目标信息发送至处理单元203进行分析；
48.处理单元203用于对接收到的目标信息进行故障分析，当确定出现故障时，通过通信单元204将故障信息发送至远程终端；
49.控制单元205用于根据预设路线控制行进机构206运动，控制单元205还用于通过通信单元204接收远程终端发送的控制指令，并根据控制指令控制行进机构206运动，当到达指定位置后，图像采集单元202采集现场视频信息，并通过通信单元204将现场视频信息发送至远程终端。
50.可选的，通信单元204还用于将当前位置信息更新至远程终端上的三维地图中，以使得远程终端通过三维地图进行目标路线的规划；
51.通信单元204还用于接收远程终端发送的目标路线，并将目标路线发送至控制单元205，控制单元205还用于根据目标路线控制行进机构206运动。
52.在一些具体的实施例中，远程终端上布置有根据电厂的三维地图，该三维地图具体是指通过全景三维数字模型技术将电厂内例如升压站、汽机房、集控楼、锅炉房、脱硫塔、煤场等全部区域的全部设备虚拟化，并且通过实地测绘结合三维建模技术对全厂建筑、道路、管道、线路、支架等设施进行1:1复原，根据设备图纸对各设备进行外观和内部结构进行三维建模，并且精准定位各个设备在电厂内的位置，以此来得到的三维地图。通信单元204会将巡检机器人的当前位置实时发送至远程终端，以实现将机器人的当前位置更新在该三维地图中，工作人员则可以通过该三维地图来实时操控巡检机器人，监视巡检机器人的位置与巡检轨迹。工作人员还可以通过远程终端上的三维地图来标记、规划目标路线，通信单元204则接收该目标路线并将该目标路线发送至控制单元205，以使得控制单元205根据该目标路线控制行进机构206运动。由此使得巡检机器人不仅能够根据预设路线完成固定的巡检任务，还能够根据实际生产需求灵活变化巡检路线。
53.可选的，目标信息包括：人脸信息、指示灯信息、机柜门信息、障碍物信息、设备编码信息以及仪表指针信息。
54.视觉检测单元201主要通过精准的ai图像识别算法，对现场的人脸信息、指示灯信息、机柜门信息、障碍物信息、设备编码信息以及仪表指针信息等进行检测，以此根据电厂设备运行的特点来进行故障分析。
55.在一些具体的实施例中，视觉检测单元201配置有高清摄像头、热成像等模块，可在夜间快速检测巡检区域人脸信息。视觉检测单元201还可以安装超声波发射装置，在按照
巡检路线移动时发现障碍物可计算发射回来的超声波时间判断障碍物的位置，并躲避障碍物。视觉检测单元201还可以根据识别机柜的电磁波强度进行判断机柜门是否关闭。视觉检测单元201可判断机柜电源指示灯的颜色判断电源柜是否故障。视觉检测单元201通过红外线摄像头拍摄设备，把生成的红外线图像与正常图像进行比对，进而判断电厂管道是否有跑冒滴漏等现象。此外视觉检测单元201还可以通过红外热成像和高清视频双视结合技术，精确识别各类仪表读数及设备的电流、电压致热现象，从而及时发现设备缺陷。视觉检测单元201还用于当处理单元203分析出设备出现故障后会自动扫描对应的设备编码发送至远程终端，对于没有设备编码的管道等设备可发生设备异常的坐标及位置至远程终端。
56.可选的，电厂智能巡检机器人还包括：告警单元207；
57.告警单元207用于根据处理单元203的分析结果进行告警。
58.可选的，告警单元207具体用于：
59.根据处理单元203的分析结果确定告警级别；
60.根据告警级别匹配目标告警方式，并通过目标告警方式进行告警。
61.在一些具体的实施例中，告警单元207能够在处理单元203分析出现场存在设备故障或环境异常时，进行告警。不同的故障对应有不同的告警级别，例如可将一些会影响到停机的重要设备设置为一类设备，其余设备设置为二类设备，当一类设备故障时告警单元207发送一级警报，二类设备故障时发送二级警报，以此类推。不同的告警级别又匹配有不同的告警方式，例如告警方式可以包括：一级报警发送红色告警至运行人员操作画面，并通过自身的告警音频和光源闪烁引起巡检人员注意；二级报警发送黄色提醒运行人员操作画面。进一步的，一级报警必须需要工作人员前往现场并在巡检机器人身上进行复位，以消除警报，否则将一直触发报警；二级报警则可远程复位。例如：巡检机器人根据热成像分析发现管道蒸汽泄露，发送一级告警，运行人员就地确认漏点并复位报警。
62.工作人员还可以通过告警单元207后台导出告警事件记录，以便能够追溯到每一次发生设备故障或环境异常的时间点及位置。
63.可选的，电厂智能巡检机器人还包括：热红外传感单元208和烟雾检测单元209；
64.热红外传感单元208用于检测现场温度信息，并将现场温度信息发送至处理单元203进行分析；
65.烟雾检测单元209用于检测现场烟雾浓度信息，并将现场烟雾浓度信息发送至处理单元203进行分析；
66.处理单元203还用于根据接收到的现场温度信息和现场烟雾浓度信息确定现场是否存在异常情况。
67.在一些具体的实施例中，通过巡检机器人上热红外传感单元208和烟雾检测单元209的设置，可以通过热红外成像技术以及物联技术检测到人工难以察觉的温度、烟雾等敏感信息，然后发送至处理单元203进行分析，处理单元203可以通过将现场温度信息以及现场烟雾浓度信息与常规数值进行比较，从而确定现场是否存在异常情况。进一步的，当出现火灾时，通过热红外传感单元208还能够精准定位火源位置信息，处理单元203结合火源位置信息能够确定周围的设备信息，从而根据不同的设备情况匹配不同的告警等级和灭火方式，以便工作人员及时准确的作出反应。
68.可选的，电厂智能巡检机器人还包括：噪音检测单元210和声源定位单元211；
69.噪音检测单元210用于检测现场噪声值，并将现场噪声值发送至处理单元203进行分析；
70.处理单元203还用于根据将接收到的噪声值确定现场设备是否处于正常工况下；
71.声源定位单元211用于在处理单元203根据接收到的噪声值确定现场设备不处于正常工况下时，对噪声值异常处进行声源定位，并将定位结果通过通信单元204发送至远程终端。
72.在一些具体的实施例中，通过噪音检测单元210和声源定位单元211的设置，能够在巡检机器人的巡检过程中实时采集设备运行噪音，从而判断设备工作状态是否正常。具体的，由于不同的设备工作时运行声音大小不同，噪音检测单元210将现场噪声值发送至处理单元203后，处理单元203根据巡检机器人当前位置信息匹配对应的设备信息，再根据具体的设备信息判断现场设备是否处于正常工况下。当处理单元203确定现场设备不处于正常工况下时，则通过声源定位单元211定位噪声值异常处，然后将定位结果即非正常工况设备的位置信息通过通信单元204发送至远程终端，以便工作人员能够及时的进行实时视频访问或到达现场进行排查。
73.在另一些实施例中，上述功能还可以通过震动测量设备或声音识别设备实现，具体可以把采集到的数据传到处理单元203进行分析，处理单元203会把正常数据和采集到的数据进行比对，从而判断出设备运行是否存在异常。
74.可选的，电厂智能巡检机器人还包括：湿度检测单元212；
75.湿度检测单元212用于检测现场湿度值，并将现场湿度值发送至处理单元203进行分析；
76.处理单元203还用于根据现场湿度值确定现场是否存在异常情况。
77.在一些具体的实施例中，由于天气变化，空气中的高水分含量会影响发电厂的整体生产率，大多数设备由于空气中的水分堆积会发生生锈和腐蚀，水分太多会加速腐蚀速率，会导致机器零部件的劣化、设备故障以及设备使用寿命缩短。因此，通过湿度检测单元212的设置，可以实时监测现场湿度值，处理单元203通过分析现场湿度值来确定现场是否存在异常情况，即确定现场湿度值是否处于正常范围内，以便在现场湿度值不处于正常范围内时，能够及时的进行上报。
78.可选的，电厂智能巡检机器人还包括：权限判定单元213；
79.权限判定单元213用于判断当前位置与预设权限区域是否匹配，若不匹配，则通过控制单元205控制行进机构206返回预设权限区域。
80.在一些具体的实施例中，由于电厂内不同区域的设备运行情况差距较大，并且存在室内区域和室外区域的区分，为避免巡检机器人误入危险区域，可以通过设置预设权限区域来限制巡检机器人的行动范围，例如将巡检机器人的行动范围限制在室内或限制在某一设备间。当权限判定单元213检测到巡检机器人当前位置和预设权限区域不匹配时，则强制巡检机器人返回指定的预设权限区域。
81.可选的，其特征在于，行进机构206为轮式、履带式或轨道式的行进机构206，行进机构206上设置有绝缘涂层。
82.在一些具体的实施例中，该巡检机器人的行进机构206可以根据不同的应用场景、设备区域特性设置为轮式、履带式、轨道式或其它形式，并且行进机构206上应设置有绝缘
涂层，以此避免起火可能。
83.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，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系统，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。
84.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。
85.另外，在本技术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。
86.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，本技术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)执行本技术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(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。