【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于巡检机器人领域，涉及数据分析技术，具体是一种基于gis的巡检机器人路线规划系统。
技术介绍
1、巡检机器人进行巡检工作时，会先获取巡检区域地图和巡检路径，然后根据自身所在位置和巡检路径在巡检区域地图上的位置关系，确定自身的移动方向，以按照巡检路径进行移动。
2、现有技术中的巡检机器人路线规划系统仅能够根据路况、天气等因素对巡检机器人的巡检路线进行规划，而无法以巡检区域的安全性为依据对每个区域内的巡检覆盖需求进行分析，导致巡检机器人的路线规划无法兼顾巡检效率与覆盖率。
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，用于解决现有技术中的巡检机器人路线规划系统无法兼顾巡检效率与覆盖率的问题；
2、本专利技术需要解决的技术问题为：如何提供一种可以兼顾巡检效率与覆盖率的基于gis的巡检机器人路线规划系统。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，包括路线规划平台，所述路线规划平台通信连接有区域划分模块、安全分析模块、路线规划模块以及存储模块；
5、所述区域划分模块用于对巡检机器人的巡检地区进行区域分割：将巡检机器人的预设巡检点按照与巡检机器人初始位置由近到远的顺序进行编号，按照编号将预设巡检点依次进行连接得到若干条巡检线段，通过巡检线段获取到巡检地区的线性系数，通过线性系数
6、所述安全分析模块用于对巡检地区的历史安全数据进行分析并得到巡检地区的安全序列，将安全序列发送至路线规划平台，路线规划平台接收到安全序列后将安全序列发送至路线规划模块；
7、所述路线规划模块用于根据安全序列对巡检机器人的巡检路线进行规划分析。
8、作为本专利技术的一种优选实施方式，对巡检地区的区域划分模式进行标记的具体过程包括：获取巡检线段的斜率值，由所有巡检线段的斜率值构成倾斜集合，对倾斜集合进行方差计算得到线性系数，通过存储模块获取到线性阈值，将线性系数与线性阈值进行比较：若线性系数小于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈线性分布，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割；若线性系数大于等于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈随机分布，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将编号数值最小的预设巡检点与编号数值最大的预设巡检点进行连接得到基准线段，将所有的预设巡检点向基准线段作垂线，将垂线的两侧同时进行延伸直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线段标记为预设巡检点的分割线段，由相邻的分割线段构成一个巡检区域。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将第一个预设巡检点与第二个预设巡检点进行连线得到第一交叉线段，将第二个预设巡检点与第三个预设巡检点进行连线得到第二交叉线段，将第一交叉线段与第二交叉线段的中点进行连线得到第一中心线段，将第二个预设巡检点与第一中心线段的中点进行连线并将得到的线段的两端分别向两侧进行延伸，直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线标记为第一分割线段，由第一分割线段与巡检地区边界线构成第一个巡检区域，然后将第三个巡检点与第四个巡检点进行连线得到第三交叉线段，将第二交叉线段与第三交叉线段的重点进行连线得到第二中心线段，将第三个预设巡检点与第二中心线段的重点进行连线并将得到的线段的两端分别向两侧延伸，直至延长线与巡检地区的边界线相交，将得到的延长线标记为第二分割线，由第一分割线、第二分割线以及巡检地区的边界线构成第二个巡检区域，以此类推，直至完成所有预设巡检点对应的巡检区域分割。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，巡检地区的安全序列的获取过程包括：生成分析周期，获取巡检区域在分析周期内的安防数据af以及设备数据sb，安防数据af为巡检区域在分析周期内出现安防事故的次数，设备数据sb为巡检区域内的设备在分析周期内出现故障的次数；通过对安防数据af与设备数据sb进行数值计算得到巡检区域在分析周期内的安全系数aq；将所有巡检区域按照安全系数aq由小到大的顺序进行排列得到安全序列。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，路线规划模块对巡检机器人的巡检路线进行规划分析的具体过程包括：获取巡检区域内两个预设巡检点之间的所有路线并标记为预选路线，获取预选路线的距离值，将预选路线按照距离值由小到大的顺序进行排列得到路线序列，获取巡检区域在安全序列中的编号值，路线序列中不具有对应编号值时，将距离值数值最大的预选路线标记为规划路线；否则，将路线序列中相同编号值对应的预选路线标记为规划路线，将规划路线发送至路线规划平台，路线规划平台接收到规划路线后将规划路线发送至巡检机器人的控制器。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，该基于gis的巡检机器人路线规划系统的工作方法，包括以下步骤：
14、步骤一：对巡检机器人的巡检地区进行区域分割：将巡检机器人的预设巡检点按照与巡检机器人初始位置由近到远的顺序进行编号，按照编号将预设巡检点依次进行连接得到若干条巡检线段；
15、步骤二：获取巡检线段的斜率值，由所有巡检线段的斜率值构成倾斜集合，对倾斜集合进行方差计算得到线性系数，通过线性系数将区域划分模式标记为线性分割模式或逐点分割模式；
16、步骤三：对巡检地区的历史安全数据进行分析：生成分析周期，获取巡检区域在分析周期内的安防数据af以及设备数据sb并进行数值计算得到安全系数aq，将所有巡检区域按照安全系数aq由小到大的顺序进行排列得到安全序列，将安全序列发送至路线规划模块；
17、步骤四：对巡检机器人的巡检路线进行规划分析：获取巡检区域内两个预设巡检点之间的所有路线并标记为预选路线，获取预选路线的距离值，将预选路线按照距离值由小到大的顺序进行排列得到路线序列，通过巡检区域在安全序列中的编号值在路线序列中筛选对应的预选路线作为规划路线。
18、本专利技术具备下述有益效果：
19、1、通过区域划分模块可以对巡检机器人的巡检地区进行区域分割，根据预设巡检点在巡检地区内的分布特征获取线性系数，然后通过线性系数对区域划分模式进行标记，提高安全分析过程中数据采集精确性，同时，两种模式的区域划分方式可以对不同预设巡检点分布特征的地区进行区域分割处理；
20、2、通过安全分析模块可以对巡检地区的历史安全数据进行分析，以周期性监测的方式获取巡检区域的各项安全事故参数，然后进行统计与计算得到安全系数，根据安全系数对巡检区域的巡检覆盖需求进行反馈，并以此为基础对巡检区域的规划路线进行分析；
21、3、通过路线规划模块可以对巡检机器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，包括路线规划平台，所述路线规划平台通信连接有区域划分模块、安全分析模块、路线规划模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，对巡检地区的区域划分模式进行标记的具体过程包括：获取巡检线段的斜率值，由所有巡检线段的斜率值构成倾斜集合，对倾斜集合进行方差计算得到线性系数，通过存储模块获取到线性阈值，将线性系数与线性阈值进行比较：若线性系数小于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈线性分布，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割；若线性系数大于等于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈随机分布，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割。
3.根据权利要求2所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将编号数值最小的预设巡检点与编号数值最大的预设巡检点进行连接得到基准线段，将所有的预设巡检点向基准线段作垂线，将垂线的两侧同时进行延伸直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线段标记为预设巡
4.根据权利要求3所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将第一个预设巡检点与第二个预设巡检点进行连线得到第一交叉线段，将第二个预设巡检点与第三个预设巡检点进行连线得到第二交叉线段，将第一交叉线段与第二交叉线段的中点进行连线得到第一中心线段，将第二个预设巡检点与第一中心线段的中点进行连线并将得到的线段的两端分别向两侧进行延伸，直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线标记为第一分割线段，由第一分割线段与巡检地区边界线构成第一个巡检区域，然后将第三个巡检点与第四个巡检点进行连线得到第三交叉线段，将第二交叉线段与第三交叉线段的重点进行连线得到第二中心线段，将第三个预设巡检点与第二中心线段的重点进行连线并将得到的线段的两端分别向两侧延伸，直至延长线与巡检地区的边界线相交，将得到的延长线标记为第二分割线，由第一分割线、第二分割线以及巡检地区的边界线构成第二个巡检区域，以此类推，直至完成所有预设巡检点对应的巡检区域分割。
5.根据权利要求4所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，巡检地区的安全序列的获取过程包括：生成分析周期，获取巡检区域在分析周期内的安防数据AF以及设备数据SB，安防数据AF为巡检区域在分析周期内出现安防事故的次数，设备数据SB为巡检区域内的设备在分析周期内出现故障的次数；通过对安防数据AF与设备数据SB进行数值计算得到巡检区域在分析周期内的安全系数AQ；将所有巡检区域按照安全系数AQ由小到大的顺序进行排列得到安全序列。
6.根据权利要求5所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，路线规划模块对巡检机器人的巡检路线进行规划分析的具体过程包括：获取巡检区域内两个预设巡检点之间的所有路线并标记为预选路线，获取预选路线的距离值，将预选路线按照距离值由小到大的顺序进行排列得到路线序列，获取巡检区域在安全序列中的编号值，路线序列中不具有对应编号值时，将距离值数值最大的预选路线标记为规划路线；否则，将路线序列中相同编号值对应的预选路线标记为规划路线，将规划路线发送至路线规划平台，路线规划平台接收到规划路线后将规划路线发送至巡检机器人的控制器。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于GIS的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，该基于GIS的巡检机器人路线规划系统的工作方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，包括路线规划平台，所述路线规划平台通信连接有区域划分模块、安全分析模块、路线规划模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，对巡检地区的区域划分模式进行标记的具体过程包括：获取巡检线段的斜率值，由所有巡检线段的斜率值构成倾斜集合，对倾斜集合进行方差计算得到线性系数，通过存储模块获取到线性阈值，将线性系数与线性阈值进行比较：若线性系数小于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈线性分布，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割；若线性系数大于等于线性阈值，则判定巡检机器人的预设巡检点呈随机分布，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割。
3.根据权利要求2所述的一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，采用线性分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将编号数值最小的预设巡检点与编号数值最大的预设巡检点进行连接得到基准线段，将所有的预设巡检点向基准线段作垂线，将垂线的两侧同时进行延伸直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线段标记为预设巡检点的分割线段，由相邻的分割线段构成一个巡检区域。
4.根据权利要求3所述的一种基于gis的巡检机器人路线规划系统，其特征在于，采用逐点分割模式对巡检地区进行区域分割的具体过程包括：将第一个预设巡检点与第二个预设巡检点进行连线得到第一交叉线段，将第二个预设巡检点与第三个预设巡检点进行连线得到第二交叉线段，将第一交叉线段与第二交叉线段的中点进行连线得到第一中心线段，将第二个预设巡检点与第一中心线段的中点进行连线并将得到的线段的两端分别向两侧进行延伸，直至延长线与巡检地区边界线相交，将得到的延长线标记为第一分割线段，由第一分割线段与巡检地区边界线构成第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐国，苏丹，张新选，虞小湖，李蕴蕴，朱瑶，李阳阳，宛佳飞，
申请(专利权)人：安徽领云物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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