巡检仿真验证装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种巡检仿真验证装置，所述方法通过环境构建模块对工厂环境进行扫描，对获得的扫描数据进行深度视觉融合，构建工厂的全场景仿真环境；测试方案构建模块根据预设测试需求在全场景仿真环境中构建模拟机器狗的巡检测试方案；验证模块基于深度强化学习算法根据巡检测试方案对预设巡检路线和预设巡检点进行模拟验证，将验证好的点位结果传输至真实机器狗，能够通过机器狗进行定点、定期、定时全自动巡检，实现了工厂巡视全覆盖，可以获得工厂区域内环境的实时情况和设备状态，缩短了设备巡检的时间，避免了人工巡检的操作失误，提高了设备巡检的速度和效率，提升了设备巡检结果的及时性和准确性，有效保障了燃机电厂的稳定安全运转。稳定安全运转。稳定安全运转。

【技术实现步骤摘要】
巡检仿真验证装置


[0001]本专利技术涉及设备检测
，尤其涉及一种巡检仿真验证装置。

技术介绍

[0002]现有的工厂设备巡检方式是通过人工巡检，即查看工厂内设备的工况数据是否处于正常范围内，针对异常数据进行记录和上报，而对于生产系统中设备较多，人员配置不足的情况下，一旦发生故障，由于运维人员少，往往无法及时发现和解决设备故障问题，会造成巨大的经济损失，而在实际生产过程中，运行维护人员往往需要巡检一大片区域，工作强度大，也存在人工错检和漏检的问题，设备巡检耗费时间长，巡检效率较低，无法保障工厂的稳定安全运转。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种巡检仿真验证装置，旨在解决现有技术中人工巡检设备巡检耗费时间长，巡检效率较低，无法保障工厂的稳定安全运转的技术问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种巡检仿真验证装置，所述巡检仿真验证装置包括：环境构建模块，用于对工厂环境进行扫描，对获得的扫描数据进行深度视觉融合，构建工厂的全场景仿真环境；测试方案构建模块，用于根据预设测试需求在所述全场景仿真环境中构建模拟机器狗的巡检测试方案；验证模块，用于基于深度强化学习算法根据所述巡检测试方案对预设巡检路线和预设巡检点进行模拟验证，将验证好的点位结果传输至真实机器狗。
[0005]可选地，所述环境构建模块，包括：扫描匹配模块，用于根据导航定位模块的各传感器获得工厂的环境地图，对所述环境地图与工厂设备进行扫描匹配，获得扫描匹配结果；优化模块，用于对所述扫描匹配结果进行里程和地图优化，对优化结果进行闭环检测，对检测后的数据进行深度视觉融合，获得巡检拓扑地图；全场景生成模块，用于根据预设车间设备停靠检测指令生成所述工厂设备的巡检任务和巡检点，根据所述巡检拓扑地图、所述巡检任务和所述巡检点构建所述工厂的全场景仿真环境。
[0006]可选地，所述测试方案构建模块，包括：模拟机器狗构建模块，用于从预设测试需求中获取机器狗选定类别，根据所述机器狗选定类别对应的机器狗参数构建模拟机器狗；巡检区域确定模块，用于根据预设电子围栏和预设虚拟墙确定所述全场景仿真环境中的巡检区域与禁检区域；模型集获取模块，用于根据所述预设测试需求获取对应的设备温度模型集、声纹识别模型集、跑冒滴漏模型集、表计识别模型集和现场行为识别模型集；
检测规划模块，用于根据所述设备温度模型集、所述声纹识别模型集、所述跑冒滴漏模型集、所述表计识别模型集和所述现场行为识别模型集构建检测规划；巡检测试构建模块，用于根据所述检测规划、所述巡检区域与所述禁检区域在所述全场景仿真环境中构建所述模拟机器狗的巡检测试方案。
[0007]可选地，所述检测规划模块，包括：温度检测规划模块，用于根据所述设备温度模型集构建所述工厂设备的温度测量与识别检测规划；噪音检测规划模块，用于根据所述声纹识别模型集构建所述工厂设备的噪音频率检测规划；跑冒滴漏规划模块，用于根据所述跑冒滴漏模型集构建所述工厂设备的漏水检测规划、漏油检测规划、漏汽检测规划和冒烟检测规划；表计识别规划模块，用于根据所述表计识别模型集构建所述工厂设备的智能表计识别检测规划；行为识别规划模块，用于根据所述现场行为识别模型集构建所述工厂设备的现场人员行为识别检测规划。
[0008]可选地，所述巡检测试构建模块，包括：巡检准备规划模块，用于根据所述检测规划、所述巡检区域和所述禁检区域确定所述模拟机器狗在不同巡检场景下的导航定位规划、巡检路径规划和巡检姿势规划；测试组成模块，用于根据所述导航定位规划、所述巡检路径规划和所述巡检姿势规划构建所述模拟机器狗的巡检测试方案。
[0009]可选地，所述验证模块，包括：控制获取模块，用于获取所述模拟机器狗的巡检计划和初始步态控制策略；提升模块，用于根据深度强化学习算法对所述初始步态控制策略进行策略提升，获得动作策略；巡检数据获取模块，用于根据所述巡检计划和所述动作策略控制所述模拟机器狗按照预设巡检路线和预设巡检点进行巡检，获得目标巡检数据；卷积处理模块，用于根据改进卷积神经网络和所述深度强化学习算法对所述目标巡检数据进行处理，确定最优巡检路径和最优巡检点；验证输出模块，用于将所述最优巡检路径和最优巡检点作为验证好的点位结果，将验证好的点位结果传输至真实机器狗。
[0010]可选地，所述控制获取模块，包括：巡检计划生成模块，用于获取所述模拟机器狗的巡检类型、巡检开始结束时间、巡检重复类型和巡检重复次数，将所述巡检类型、所述巡检开始结束时间、所述巡检重复类型和所述巡检重复次数作为巡检计划；控制策略生成模块，用于获取所述模拟机器狗的机器狗类型对应的默认步态控制策略，将所述默认步态控制策略作为初始步态控制策略。
[0011]可选地，所述提升模块，包括：初始步态确定模块，用于根据所述初始步态控制策略确定所述模拟机器狗输出的步态动作；
模拟信息获取模块，用于对所述步态动作进行逐步提升，并根据深度强化学习算法获得所述模拟机器狗在执行逐步提升的步态动作后对应的模拟环境巡检特征信息；真实信息获取模块，用于采集真实机器狗在执行逐步提升的步态动作后对应的真实巡检特征信息；动作策略生成模块，用于计算所述模拟环境巡检特征信息相对于所述真实巡检特征信息的路径规划精准度，将路径规划精准度的最高值对应的步态动作作为最终步态动作，根据所述最终步态动作生成动作策略。
[0012]可选地，所述巡检数据获取模块，包括：模拟数据获取模块，用于对所述全场景仿真环境中不同场景下的不同属性进行随机化，根据所述巡检计划和所述动作策略控制所述模拟机器狗在属性随机化后的全场景仿真环境中按照预设巡检路线和预设巡检点进行巡检，获得模拟数据；真实数据获取模块，用于根据所述巡检计划和所述动作策略控制真实机器狗在工厂真实环境下按照预设巡检路线和预设巡检点进行巡检，获得真实数据；渲染合成模块，用于根据光线和路径追踪渲染器对所述真实数据和所述模拟数据进行渲染合成，获得目标巡检数据。
[0013]可选地，所述卷积处理模块，包括：归一处理模块，用于将所述目标巡检数据输入至改进卷积神经网络的卷积层，将所述卷积层批量归一化处理，获得卷积特征；缩小模块，用于对所述卷积特征进行特征融合，并逐层缩小连接层，获得连接层输出结果；立体匹配模块，用于根据预设巡检筛选条件对所述连接层输出结果进行立体匹配，获得最优巡检路径和最优巡检点。
[0014]本专利技术提出的巡检仿真验证装置，通过环境构建模块对工厂环境进行扫描，对获得的扫描数据进行深度视觉融合，构建工厂的全场景仿真环境；测试方案构建模块根据预设测试需求在所述全场景仿真环境中构建模拟机器狗的巡检测试方案；验证模块基于深度强化学习算法根据所述巡检测试方案对预设巡检路线和预设巡检点进行模拟验证，将验证好的点位结果传输至真实机器狗，能够通过机器狗进行定点、定期、定时全自动巡检，实现了工厂巡视全覆盖，可以获得工厂区域内环境的实时情况和设备状态，缩短了设备巡检的时间，避免了人工巡检的操作失误，提高了设备巡检的速度和效率，提升了设备巡检结果的及时性和准确性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巡检仿真验证装置，其特征在于，所述巡检仿真验证装置包括：环境构建模块，用于对工厂环境进行扫描，对获得的扫描数据进行深度视觉融合，构建工厂的全场景仿真环境；测试方案构建模块，用于根据预设测试需求在所述全场景仿真环境中构建模拟机器狗的巡检测试方案；验证模块，用于基于深度强化学习算法根据所述巡检测试方案对预设巡检路线和预设巡检点进行模拟验证，将验证好的点位结果传输至真实机器狗。2.如权利要求1所述的巡检仿真验证装置，其特征在于，所述环境构建模块，包括：扫描匹配模块，用于根据导航定位模块的各传感器获得工厂的环境地图，对所述环境地图与工厂设备进行扫描匹配，获得扫描匹配结果；优化模块，用于对所述扫描匹配结果进行里程和地图优化，对优化结果进行闭环检测，对检测后的数据进行深度视觉融合，获得巡检拓扑地图；全场景生成模块，用于根据预设车间设备停靠检测指令生成所述工厂设备的巡检任务和巡检点，根据所述巡检拓扑地图、所述巡检任务和所述巡检点构建所述工厂的全场景仿真环境。3.引用权利要求2所述的巡检仿真验证装置，其特征在于，所述测试方案构建模块，包括：模拟机器狗构建模块，用于从预设测试需求中获取机器狗选定类别，根据所述机器狗选定类别对应的机器狗参数构建模拟机器狗；巡检区域确定模块，用于根据预设电子围栏和预设虚拟墙确定所述全场景仿真环境中的巡检区域与禁检区域；模型集获取模块，用于根据所述预设测试需求获取对应的设备温度模型集、声纹识别模型集、跑冒滴漏模型集、表计识别模型集和现场行为识别模型集；检测规划模块，用于根据所述设备温度模型集、所述声纹识别模型集、所述跑冒滴漏模型集、所述表计识别模型集和所述现场行为识别模型集构建检测规划；巡检测试构建模块，用于根据所述检测规划、所述巡检区域与所述禁检区域在所述全场景仿真环境中构建所述模拟机器狗的巡检测试方案。4.如权利要求3所述的巡检仿真验证装置，其特征在于，所述检测规划模块，包括：温度检测规划模块，用于根据所述设备温度模型集构建所述工厂设备的温度测量与识别检测规划；噪音检测规划模块，用于根据所述声纹识别模型集构建所述工厂设备的噪音频率检测规划；跑冒滴漏规划模块，用于根据所述跑冒滴漏模型集构建所述工厂设备的漏水检测规划、漏油检测规划、漏汽检测规划和冒烟检测规划；表计识别规划模块，用于根据所述表计识别模型集构建所述工厂设备的智能表计识别检测规划；行为识别规划模块，用于根据所述现场行为识别模型集构建所述工厂设备的现场人员行为识别检测规划。5.如权利要求3所述的巡检仿真验证装置，其特征在于，所述巡检测试构建模块，包括：
巡检准备规划模块，用于根据所述检测规划、所述巡检区域和所述禁检区域确定所述模拟机器狗在不同巡检场景下的导航定位规划、巡检路径规划和巡检姿势规划；测试组成模块，用于根据所述导航定位规划、所述巡检路径规划和所述巡检姿势规划构建所述模拟机器狗的巡检测试方案。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：冯庭有，夏季，杜骁释，蔡承伟，刘希念，肖晨宇，田际，
申请(专利权)人：华能东莞燃机热电有限责任公司，
类型：发明
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