变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统

本技术涉及机器人，尤其涉及一种变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统。

背景技术：

1、由于变电站处于高压环境，且变电站的设备具有分布较密集、体积大和重量大的特点，开展人工带电作业很困难，机器人技术的应用可以有效地解决人工巡检工作量大、效率低，而且容易出现误判等情况，代替人工完成日常的巡检任务。在国外，自上世纪80年代以来，日本三菱公司和日本东京电力公司一直在联合开发500kv变电站巡检机器人，该机器人在轨道上运行，使用红外热成像设备和图像采集设备，并配备辅助灯和面板，自动获取变电站内的实时信息。

2、目前变电站巡检机器人是通过再巡检机器人上设置检测模块，在遇到障碍物时，将检测到的与障碍物之间的距离传输至系统中，然后控制巡检机器人的行动路线，如申请号为：cn202010192956.1，名称为：一种变电站巡检机器人及变电站巡检系统的公开专利，就是通过设置转向结构和红外检测模块，前侧红外探头、后侧红外探头、左侧红外探头和右侧红外探头检测安装底座在移动巡检时前侧、后侧以及左右侧到障碍物的距离，并将得到的数值通过控制主机传递至数据比较器中，数据比较器将得到的数据与rom预置模块中的数据进行对比，当对比得出某一处距离障碍物的距离较近时，可以通过控制主机控制转向结构带动巡检机器人左转或右转，完成对障碍物的规避，减少了巡检机器人的巡检过程中收到的碰撞，但是该技术方案中无法实现巡检机器人的全自动完成巡检任务，无法实现巡检机器人自主完成地图构建、导航规划、巡检、表记抄录、设备测温、烟雾报警以及巡检情况管理报表。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，用以解决现有技术中巡检机器人无法全自动完成一系列巡检任务的问题，达到了巡检机器人自主完成地图构建、导航规划、巡检、表记抄录、设备测温、烟雾报警以及巡检情况管理报表的目的。

2、本实用新型提供一种变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，包括：

3、巡检机器人，包括机器人主体和功能模块，所述功能模块设置在所述机器人主体上，所述机器人主体的尺寸与所述变电站中设备柜高度和间距相配合；

4、所述功能模块包括：电机模块、控制模块、感知模块、图像采集模块、测温报警模块和定位模块，所述电机模块与所述控制模块电性连接，所述感知模块、图像采集模块、测温报警模块和定位模块均与所述控制模块电性连接；

5、所述图像采集模块设置在所述机器人主体远离地面的一端，所述感知模块设置在所述机器人主体运行方向的前端，所述控制模块和所述测温报警模块设置在所述感知模块和所述图像采集模块之间，所述电机模块设置在所述图像采集模块远离所述感知模块的一端，所述定位模块设置在所述电机模块远离所述图像采集模块的一端；

6、通信模块，设置于所述变电站内，与所述巡检机器人无线连接；

7、控制终端，设置于所述变电站内，与所述通信模块无线连接，所述通信模块用于所述控制终端和所述巡检机器人之间的数据和命令传输。

8、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述图像采集模块包括云台摄像头；

9、所述云台摄像头拍摄到待匹配图像后，采用sift算法对图片进行待匹配图像识别，先设置一个有检测目标的初始模板图像，根据标定的模板图像，遍历所读取图像中目标可能存在的位置，同时比较读取的图像像素点是否与所设置的模板类似，若其匹配程度高，则判断待匹配图像中存在检测目标。

10、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述待匹配图像中存在目标检测设备时，若识别出目标检测设备存在异常则发出警报，之后所述巡检机器人移动至预设的指定位置对异常的目标检测设备进行监测。

11、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述测温报警模块包括探测器、烟雾报警器和测温装置，烟雾、热量和光通过所述探测器转化为电信号发出，所述电信号由烟雾报警器接收，并传输至控制终端的屏幕上，与定位模块结合显示火灾发生的区域，所述测温装置监测所述变电站的设备温度，所述设备温度存在异常时发出警报。

12、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述感知模块包括二位激光雷达和超声波传感器，所述二位激光雷达感知所述巡检机器人运行时的环境状态，所述超声波传感器用于所述巡检机器人的紧急避障。

13、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述云台摄像头配有独立遥控器，可远程调控云台的角度和高度；

14、所述云台摄像头拍摄到的图片进行灰度化处理，减少所占存储空间的同时提高后续图像处理的速率。

15、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述通信模块为无线路由器，所述无线路由器可以完全覆盖所述巡检机器人和所述控制终端。

16、根据本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，所述控制终端通过cartographer算法进行建图，同时，通过dijkstra算法对所述巡检机器人进行路径规划，大大提高了所述巡检机器人的巡检效率。

17、具有以下有益效果：

18、本实用新型提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统通过巡检机器人、通信模块和控制终端，构建变电站地图，然后为巡检机器人规划路径并导航对变电站设备的巡检，通过巡检机器人上设置的多种功能模块实现设备测温、烟雾报警和设备状态监测的功能，系统在每一个巡视任务结束后，自动生成巡检任务报表。本实用新型解决现有技术中巡检机器人无法全自动完成一系列巡检任务的问题，达到了巡检机器人自主完成地图构建、导航规划、巡检、表记抄录、设备测温、烟雾报警以及巡检情况管理报表的目的。

19、实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述图像采集模块包括云台摄像头；

3.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述待匹配图像中存在目标检测设备时，若识别出目标检测设备存在异常则发出警报，之后所述巡检机器人移动至预设的指定位置对异常的目标检测设备进行监测。

4.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述测温报警模块包括探测器、烟雾报警器和测温装置，烟雾、热量和光通过所述探测器转化为电信号发出，所述电信号由烟雾报警器接收，并传输至控制终端的屏幕上，与定位模块结合显示火灾发生的区域，所述测温装置监测所述变电站的设备温度，所述设备温度存在异常时发出警报。

5.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述感知模块包括二位激光雷达和超声波传感器，所述二位激光雷达感知所述巡检机器人运行时的环境状态，所述超声波传感器用于所述巡检机器人的紧急避障。

6.根据权利要求2所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述云台摄像头配有独立遥控器，可远程调控云台的角度和高度；

7.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述通信模块为无线路由器，所述无线路由器可以完全覆盖所述巡检机器人和所述控制终端。

8.根据权利要求1所述的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统，其特征在于，所述控制终端通过cartographer算法进行建图，同时，通过dijkstra算法对所述巡检机器人进行路径规划，大大提高了所述巡检机器人的巡检效率。

技术总结
本技术涉及机器人技术领域，尤其涉及一种变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统。本技术提供的变电站巡检机器人巡检异常状况报警系统通过巡检机器人、通信模块和控制终端，构建变电站地图，然后为巡检机器人规划路径并导航对变电站设备的巡检，通过巡检机器人上设置的多种功能模块实现设备测温、烟雾报警和设备状态监测的功能，系统在每一个巡视任务结束后，自动生成巡检任务报表。本技术解决现有技术中巡检机器人无法全自动完成一系列巡检任务的问题，达到了巡检机器人自主完成地图构建、导航规划、巡检、表记抄录、设备测温、烟雾报警以及巡检情况管理报表的目的。

技术研发人员：潘雨,任毅豪,李琪,薛申,寇博康
受保护的技术使用者：西安文理学院
技术研发日：20230728
技术公布日：2024/2/1