一种变电站协同智能巡检系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变电站协同智能巡检系统及其应用方法，装置包括固定式图像采集单元、移动式巡检机器人和智能作业终端，假设目标电力设备为立方体结构，该立方体的底面为四边形ABCD、顶面为四边形FHEF，则所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面位于固定式图像采集单元的监测区域内，所述目标电力设备的ABHE面位于移动式巡检机器人的行走轨道一侧。本发明专利技术通过固定式图像采集单元与巡检机器人确定各自的巡检区域和目标，二者配合，实现了精准巡检；在配合运维人员，从而实现无死角巡检监测，科学合理地确定机器巡检和人工运维的工作任务和周期，实现了人机协同的高效变电运维。

A cooperative intelligent inspection system for substation and its application

【技术实现步骤摘要】
一种变电站协同智能巡检系统及其应用方法
本专利技术涉及变电站巡检技术，具体涉及一种变电站协同智能巡检系统及其应用方法。
技术介绍
目前，随着智能变电站建设的稳步推进，大量变电站都配备了在线监测传感器、固定式红外、高清视频监测装置和室内、室外巡检机器人等智能作业终端，以实现变电设备立体感知、状态辅助预判和运维管控。上述智能作业终端提升了变电站运维的自动化水平，为变电站生产管理模式变革提供了技术基础，但由于缺乏对智能作业终端的有效管控手段，大量原本由智能作业终端可以完成的工作，仍然需要依赖人员到现场查看和反馈，使得智能作业终端的优势未能充分发挥。如何建立人机协同的智能巡检与智能管控机制与模式，科学合理地确定机器巡检和人工运维的工作任务和周期，实现人机协同的高效变电运维，对变革电网生产管理模式，提高运检效率效益，保障安全作业具有重要意义。在线监测传感器能对变电设备电气参数、环境参数进行实时采集，具有响应快速、可采数据量大的特点，便于融合运检专业的其他多源系统数据，实现设备本体及运行环境的深度感知、风险预警和全景展示。但在线监测传感器不能感知设备外观变化和设备主要部件的大面积发热，也不能检测没有电信号输出的表计读数。固定式红外、高清视频监测装置实时性好，能够在线监测位置高的设备和设备顶部的外观、发热、表计读数等状态，受环境影响小、精度高，但存在监测死角。巡检机器人监测范围大，可消除固定式高清视频监控存在的死角，但监测精度受环境影响较大，巡视时间受机器人续航时间和充电时间的限制，实时性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变电站协同智能巡检系统及其应用方法，本专利技术通过固定式图像采集单元与巡检机器人确定各自的巡检区域和目标，二者配合，实现了精准巡检；在配合运维人员，从而实现无死角巡检监测，科学合理地确定机器巡检和人工运维的工作任务和周期，实现了人机协同的高效变电运维。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种变电站协同智能巡检系统，包括固定式图像采集单元、移动式巡检机器人和智能作业终端，所述固定式图像采集单元、移动式巡检机器人分别与智能作业终端相连，假设目标电力设备为立方体结构，该立方体的底面为四边形ABCD、顶面为四边形FHEF，且四边形ABCD、四边形FHEF的顶点一一对应，则所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面位于固定式图像采集单元的监测区域内，所述目标电力设备的ABHE面位于移动式巡检机器人的行走轨道一侧，所述固定式图像采集单元、移动式巡检机器人上均设有用于采集目标电力设备检测图像的红外、高清视频监测装置。可选地，所述固定式图像采集单元包括三组用于采集目标电力设备信息的红外、高清视频监测装置，所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面均具有一组单独的红外、高清视频监测装置，且前述的各个单独的红外、高清视频监测装置共同覆盖目标电力设备的EFGH面以实现对目标电力设备的EFGH面的检测。可选地，所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面的红外、高清视频监测装置均位于目标电力设备的中上侧高度位置上。可选地，所述红外、高清视频监测装置均带有云台。可选地，所述智能作业终端还连接有智能指挥平台。此外，本实施例还提供一种前述变电站协同智能巡检系统的应用方法，实施步骤包括：1)智能作业终端接收智能指挥平台下达的巡视任务和巡视方案；2)智能作业终端遍历选择一个电力设备作为目标电力设备，开始执行巡视任务；3)智能作业终端通过该对固定式图像采集单元获取目标电力设备AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面的检测图像，通过移动式巡检机器人获取目标电力设备ABHE面的检测图像，并通过检测图像进行图像识别获取巡视数据，所述巡视数据包括外观、发热、表计读数，判断目标电力设备的巡视数据是否存在异常，如果存在异常，则跳转执行步骤4)；否则，跳转执行步骤5)；4)智能作业终端识别目标电力设备的数据异常类型：如果异常类型为漏检，则在巡视方案中插入漏检点，跳转执行步骤2)；如果异常类型为数据差异大，则在巡视方案中增加巡视频次，跳转执行步骤2)；如果异常类型为巡视数据超过预设阈值，则等待运维人员进行缺陷确认，如果等待超时则，跳转执行步骤4)，否则根据运维人员设置调整巡视方案，跳转执行步骤2)；6)智能作业终端将目标电力设备的巡视数据存储到智能指挥平台；7)智能作业终端判断巡视方案中是否仍有未巡视电力设备，如果仍有未巡视电力设备则跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤8)；8)智能作业终端判断是否已经到达巡视方案的下一轮巡视的时间，如果已经到达下一轮巡视的时间，则跳转执行步骤2)；否则，跳转执行步骤5)继续等待。可选地，步骤1)之前还包括管理人员和运维人员配合进行规划巡视任务和制定巡视方案的步骤，详细步骤包括：智能指挥平台接收管理人员针对变电站规划制定的巡视任务和巡视方案，并将巡视任务和巡视方案推送给运维人员进行审核，如果审核不通过则返回管理人员进行巡视任务和巡视方案的修改；如果审核通过则将巡视任务和巡视方案下达至运维人员的智能作业终端。可选地，步骤3)中还包括确定固定式图像采集单元的各组红外、高清视频监测装置的最佳确定角度，并将固定式图像采集单元的各组红外、高清视频监测装置调整至最佳确定角度的步骤。可选地，所述固定式图像采集单元的各组红外、高清视频监测装置的最佳确定角度为：上式中，θ为该组红外、高清视频监测装置在水平面上的最佳确定角度，β为该组红外、高清视频监测装置在垂直面上的最佳确定角度，(x,y,z)为该组红外、高清视频监测装置对应的单独检测面上的指定表计的空间坐标，该组红外、高清视频监测装置的初始坐标P(r,0,0)、最终确定坐标为(rcosθ,rsinθ,rsinβ)，其中r为云台半径的长度。可选地，步骤3)中还包括智能作业终端获取运维人员人工输入目标电力设备的ABCD面的巡视数据的步骤。和现有技术相比，本专利技术具有下述优点：本专利技术假设目标电力设备为立方体结构，该立方体的底面为四边形ABCD、顶面为四边形FHEF，则所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面位于固定式图像采集单元的监测区域内，所述目标电力设备的ABHE面位于移动式巡检机器人的行走轨道一侧。本专利技术通过固定式图像采集单元与巡检机器人确定各自的巡检区域和目标，二者配合，实现了精准巡检；在配合运维人员，从而实现无死角巡检监测，科学合理地确定机器巡检和人工运维的工作任务和周期，实现了人机协同的高效变电运维。附图说明图1为本专利技术实施例的系统结构示意图。图2为本专利技术实施例中的固定式图像采集单元的布局示意图。图3为本专利技术实施例方法的基本流程图。图4为本专利技术实施例确定红外、高清视频监测装置的最佳确定角度的原理示意图。具体实施方式如图1和图2所示，本实施例的变电站本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站协同智能巡检系统，其特征在于，包括固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)和智能作业终端(3)，所述固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)分别与智能作业终端(3)相连，假设目标电力设备为立方体结构，该立方体的底面为四边形ABCD、顶面为四边形FHEF，且四边形ABCD、四边形FHEF的顶点一一对应，则所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面位于固定式图像采集单元(1)的监测区域内，所述目标电力设备的ABHE面位于移动式巡检机器人(2)的行走轨道一侧，所述固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)上均设有用于采集目标电力设备检测图像的红外、高清视频监测装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站协同智能巡检系统，其特征在于，包括固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)和智能作业终端(3)，所述固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)分别与智能作业终端(3)相连，假设目标电力设备为立方体结构，该立方体的底面为四边形ABCD、顶面为四边形FHEF，且四边形ABCD、四边形FHEF的顶点一一对应，则所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面位于固定式图像采集单元(1)的监测区域内，所述目标电力设备的ABHE面位于移动式巡检机器人(2)的行走轨道一侧，所述固定式图像采集单元(1)、移动式巡检机器人(2)上均设有用于采集目标电力设备检测图像的红外、高清视频监测装置。


2.根据权利要求1所述的变电站协同智能巡检系统，其特征在于，所述固定式图像采集单元(1)包括三组用于采集目标电力设备信息的红外、高清视频监测装置，所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面均具有一组单独的红外、高清视频监测装置，且前述的各个单独的红外、高清视频监测装置共同覆盖目标电力设备的EFGH面以实现对目标电力设备的EFGH面的检测。


3.根据权利要求1所述的变电站协同智能巡检系统，其特征在于，所述目标电力设备的AEFD面、FDCG面、BCGH面的红外、高清视频监测装置均位于目标电力设备的中上侧高度位置上。


4.根据权利要求2所述的变电站协同智能巡检系统，其特征在于，所述红外、高清视频监测装置均带有云台。


5.根据权利要求1所述的变电站协同智能巡检系统，其特征在于，所述智能作业终端(3)还连接有智能指挥平台(4)。


6.一种权利要求1～5中任意一项所述的变电站协同智能巡检系统的应用方法，其特征在于实施步骤包括：
1)智能作业终端接收智能指挥平台下达的巡视任务和巡视方案；
2)智能作业终端遍历选择一个电力设备作为目标电力设备，开始执行巡视任务；
3)智能作业终端通过该对固定式图像采集单元(1)获取目标电力设备AEFD面、FDCG面、BCGH面、EFGH面的检测图像，通过移动式巡检机器人(2)获取目标电力设备ABHE面的检测图像，并通过检测图像进行图像识别获取巡视数据，所述巡视数据包括外观、发热、表计读数，判断目标电力设备的巡视数据是否存在异常，如果存在异常，则跳转执行步骤4)；否则，跳转执行步骤5)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴昊，吕启深，陈潇，高文江，黄炜昭，张欣，党晓婧，刘顺桂，樊绍胜，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44