一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法及系统，其方法包括以下步骤：根据挂轨机器人轨道分布坐标，建立轨道模型；根据挂轨机器人巡检目标的分布坐标，建立巡检目标分布模型；挂轨机器人启动并沿轨道行驶至邻近的定位标签，读取邻近定位标签后上传至后台主机，后台主机记录当前挂轨机器人的位置信息；后台主机获取当前挂轨机器人的巡检任务，根据巡检任务及轨道模型、巡检目标分布模型规划最优巡检路线，然后将巡检任务和最优巡检路线发送至挂轨机器人中执行，并在后台主机中显示；挂轨机器人根据接收到的巡检任务和最优巡检路线沿轨道行驶移动，并根据其预设的速度控制策略行驶前往巡检目标位置。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法及系统
本专利技术涉及电力自动化
，更具体地，涉及一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法及系统。
技术介绍
变电站继保室、高压室、GIS室等室内场所设备众多，为提高巡视工作效率和节省空间，需要使用挂轨机器人开展设备巡视业务。变电站挂轨机器人轨道包括单线型、田字型、井字型等多种结构的轨道，挂轨机器人在接收到巡检任务后，需精准到达巡检目标开展巡检工作。为此，需解决机器人巡检路线规划、行驶速度控制、测距校准、精准停靠等问题。公开号为CN106525025B的专利公开了一种变电站巡检机器人路线规划导航方法，公开了通过图像识别技术生成变电站地图，结合变电站道路和设备图像信息规划最优巡检路径，以及通过图像识别技术实现巡检机器人的定位功能。然而，该方法采用图像识别技术进行地图生成、路线规划、定位等功能存在计算量大的问题；且当其用于生成地图及路线规划的图像存在异常时，将生成错误的巡检机器人巡检路线，影响巡检机器人的正常作业。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的机器人巡检路线规划计算量大、精度低的缺陷，提供一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，以及一种变电站挂轨机器人巡检路线规划系统。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，包括以下步骤：S1：根据挂轨机器人的轨道分布坐标，建立挂轨机器人的轨道模型；S2：基于挂轨机器人的轨道模型，根据挂轨机器人巡检目标的分布坐标，建立巡检目标分布模型；S3：挂轨机器人启动并沿轨道行驶至邻近的定位标签，挂轨机器人读取邻近定位标签后上传至后台主机，后台主机记录当前挂轨机器人的位置信息；S4：后台主机获取当前挂轨机器人的巡检任务，根据巡检任务及轨道模型、巡检目标分布模型规划最优巡检路线，然后将巡检任务和最优巡检路线发送至挂轨机器人中执行，并在后台主机中显示；S5：挂轨机器人根据接收到的巡检任务和最优巡检路线沿轨道行驶移动，并根据其预设的速度控制策略行驶前往巡检目标位置。本技术方案中，后台主机建立挂轨机器人所在功能室的轨道模型，并根据功能室内目标巡检设备的位置坐标建立巡检目标分布模型，运行人员通过后台主机输入挂轨机器人的巡检任务，后台主机对输入的巡检任务进行解析，得到巡检目标；后台主机根据巡检目标在轨道模型上得到定位信息以及挂轨机器人的当前位置信息，计算生成最优巡检路线，确保巡检路线行程最短、用时最短，然后将最优巡检路线和巡检任务发送至挂轨机器人，同时在后台主机的轨道模型上显示巡检路线图；挂轨机器人接收后台主机发送的巡检任务和最优巡检路线后，根据最优巡检路线控制其运动方向及速度行驶前往巡检目标位置开展巡检工作。优选地，S5步骤中，预设的速度控制策略包括：(1)挂轨机器人与其巡检目标相距大于2个的定位标签的距离时，挂轨机器人将其速度调节至其预设的正常速度后匀速行驶；(2)挂轨机器人在经过与其巡检目标距离最近的第二个定位标签时，挂轨机器人将其行驶速度调节至其预设的正常速度的1/2后匀速行驶；(3)挂轨机器人在经过与其巡检目标距离最近的第一个定位标签时，挂轨机器人将其行驶速度调节至其预设的正常速度的1/4后匀速行驶；(4)挂轨机器人到达其巡检目标位置时，挂轨机器人停止制动。优选地，S5步骤中，还包括以下步骤：挂轨机器人采用码盘进行测距，并根据其预设的码盘测距校准控制策略进行测距校准：通过收集预设数量定位标签的距离与码盘测距结果进行比对，得到校准结果修正系数，完成码盘测距校准，并将校准结果修正系数应用于码盘测距计算。优选地，挂轨机器人中还设置有码盘测距校准控制策略，包括：挂轨机器人在执行巡检任务前执行一次码盘测距校准；挂轨机器人根据其预设的校准周期进行一次码盘测距校准。优选地，S5步骤中，还包括以下步骤：挂轨机器人在沿最优巡检路线移动过程中，通过码盘进行实时测距，并将测距结果上传至后台主机中存储，形成挂轨机器人的巡检轨迹记录。优选地，S5步骤中，还包括以下步骤：挂轨机器人在沿最优巡检路线移动过程中，当挂轨机器人经过定位标签时，读取该定位标签的标签位置信息后上传至后台主机中，并根据其读取的定位标签位置信息，比对所述挂轨机器人的巡检轨迹记录，然后对挂轨机器人的位置信息进行修正。优选地，S5步骤中，还包括以下步骤：挂轨机器人在沿最优巡检路线移动过程中，当挂轨机器人断电重启后，跳转执行S3步骤。本专利技术还提出了一种变电站挂轨机器人巡检路线规划系统，应用于上述一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，包括：轨道，轨道根据巡检任务及巡检目标位置安装设置在变电站功能室内；挂轨机器人，包括标签读取器、控制器、信号接收模块、信号发送模块，其中标签读取器的输出端与控制器的第一输入端连接，信号接收模块的输出端与控制器的第二输入端连接，控制器的第一输出端与信号发送模块的输入端连接；挂轨机器人与轨道连接，控制器控制挂轨机器人沿轨道移动的方向及速度；定位标签，定位标签等间距设置在轨道上；后台主机，运行人员通过后台主机输入挂轨机器人的巡检任务；后台主机接收挂轨机器人发送的标签信息，得到挂轨机器人的定位信息，根据其建立的轨道模型和巡检目标分布模型生成挂轨机器人的最优巡检路线，然后将巡检任务和最优巡检路线发送至挂轨机器人中执行。优选地，定位标签包括二维码标签、磁条标签、RFID标签中的一种。优选地，挂轨机器人还设置有码盘，用于挂轨机器人进行实时测距和测距校准。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术根据变电站功能室内轨道和巡检目标的位置设置定位标签，采用定位标签识别技术实现挂轨机器人的定位，并用于巡检路线的规划，能够有效减少挂轨机器人定位的计算量，同时保证挂轨机器人的定位精度。附图说明图1为实施例1的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法的流程图。图2为实施例2的变电站挂轨机器人巡检路线规划系统的结构示意图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。实施例1本实施例提出一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，如图1所示，为本实施例的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法的流程图。本实施例提出的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法中，包括以下步骤：S1：根据挂轨机器人的轨道分布坐标，建立挂轨机器人的轨道模型；S2：基于挂轨机器人的轨道模型，根据挂轨机器人巡检目标的分布坐标，建立巡检目标分布模型；S3：挂轨机器人启动并沿轨道行驶至邻近的定位标签，挂轨机器人读取邻近定位标签后上传至后台主机，后台主机记录当前挂轨机器人的位置信息；S4：后台主机获取当前挂轨机器人的巡检任务，根据巡检任务及轨道模型、巡检目标分布模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：根据挂轨机器人的轨道分布坐标，建立挂轨机器人的轨道模型；/nS2：基于所述挂轨机器人的轨道模型，根据挂轨机器人巡检目标的分布坐标，建立巡检目标分布模型；/nS3：挂轨机器人启动并沿轨道行驶至邻近的定位标签，挂轨机器人读取所述邻近定位标签后上传至后台主机，所述后台主机记录当前挂轨机器人的位置信息；/nS4：所述后台主机获取当前挂轨机器人的巡检任务，根据巡检任务、所述轨道模型和巡检目标分布模型规划最优巡检路线，然后将所述巡检任务和所述最优巡检路线发送至挂轨机器人中执行，并在后台主机中显示；/nS5：所述挂轨机器人根据接收到的所述巡检任务和所述最优巡检路线沿轨道行驶移动，并根据其预设的速度控制策略行驶前往巡检目标位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据挂轨机器人的轨道分布坐标，建立挂轨机器人的轨道模型；
S2：基于所述挂轨机器人的轨道模型，根据挂轨机器人巡检目标的分布坐标，建立巡检目标分布模型；
S3：挂轨机器人启动并沿轨道行驶至邻近的定位标签，挂轨机器人读取所述邻近定位标签后上传至后台主机，所述后台主机记录当前挂轨机器人的位置信息；
S4：所述后台主机获取当前挂轨机器人的巡检任务，根据巡检任务、所述轨道模型和巡检目标分布模型规划最优巡检路线，然后将所述巡检任务和所述最优巡检路线发送至挂轨机器人中执行，并在后台主机中显示；
S5：所述挂轨机器人根据接收到的所述巡检任务和所述最优巡检路线沿轨道行驶移动，并根据其预设的速度控制策略行驶前往巡检目标位置。


2.根据权利要求1所述的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，其特征在于：所述S5步骤中，所述预设的速度控制策略包括：
(1)所述挂轨机器人与其巡检目标相距大于2个的定位标签的距离时，所述挂轨机器人将其速度调节至其预设的正常速度后匀速行驶；
(2)所述挂轨机器人在经过与其巡检目标距离最近的第二个定位标签时，所述挂轨机器人将其行驶速度调节至其预设的正常速度的1/2后匀速行驶；
(3)所述挂轨机器人在经过与其巡检目标距离最近的第一个定位标签时，所述挂轨机器人将其行驶速度调节至其预设的正常速度的1/4后匀速行驶；
(4)所述挂轨机器人到达其巡检目标位置时，所述挂轨机器人停止制动。


3.根据权利要求1所述的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，其特征在于：所述S5步骤中，还包括以下步骤：所述挂轨机器人采用码盘进行测距，并根据其预设的码盘测距校准控制策略进行测距校准：通过收集预设数量定位标签的距离与码盘测距结果进行比对，得到校准结果修正系数，完成码盘测距校准，并将校准结果修正系数应用于码盘测距计算。


4.根据权利要求3所述的变电站挂轨机器人巡检路线规划方法，其特征在于：所述挂轨机器人中还设置有码盘测距校准控制策略，包括：
(1)所述挂轨机器人在执行巡检任务前执行一次码盘测距校准；
(2)所述挂轨机器人根据其预设的校准周期进行一次码盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新海，刘思，罗其锋，肖星，曾令诚，张粟，周恒，陈伟明，齐明，孟晨旭，温焯飞，曾庆祝，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44