一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法以及巡檢機器人與流程
2023-05-15 08:06:36
本發明涉及自動檢測技術領域，尤其涉及一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法以及巡檢機器人。
背景技術：
閥廳內的換流閥組是直流輸電過程中的關鍵設備，為保證其可靠運行，需要定期巡檢。閥廳巡檢機器人被應用於閥廳的巡檢工作中。
目前的技術可以對儀表或易損部件進行儀表讀取或測溫工作，還可以通過圖像處理方式檢測閥廳是否異常，此方法包括：使用閥廳機器人搭載的可見光相機對可能出現異常的區域抓圖並與正常時的圖片比對，並通過模式識別的方法判定區域是否異常。該方法需要對可能出現問題的區域提前抓圖並製作成模式識別的模板，機器人在經過該位置時再次傳圖，通過模式識別的方法與模板圖片進行比對。機器人停止抓圖需要耗費一定時間。並且容易產生誤報。
現有技術中對於設備是否完整、設備檢修門是否閉合，設備位置是否變化、閥廳內是否存在異常物體等異常無法準確及時的判斷。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的不足，提出了一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法以及巡檢機器人，解決現有技術中無法檢測多種閥廳設備異常的問題。
本發明提供了一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法，所述方法包括：設置巡檢機器人上固定的雷射雷達的測量面垂直於地面；巡檢機器人接受數據採集任務後沿預設軌道行駛，在行駛過程中通過雷射雷達對目標閥廳設備進行探測獲得目標閥廳設備的雷達數據作為參考數據，並且通過定位裝置獲得機 器人進行探測操作時的位置信息，將所述參考數據和位置信息上報資料庫；巡檢機器人接受閥廳巡檢任務後沿所述預設軌道行駛，從所述資料庫中獲取位置信息和相應的參考數據，在所述位置信息相應的位置通過雷射雷達進行探測獲得雷達數據作為實時數據，將此實時數據與所述參考數據比較，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常。
其中，所述雷達數據是指單條雷射光束測得的距離。
其中，所述雷達數據是指多條雷射光束測得的距離，所述兩者差距是指參考數據和實時數據中各條雷射光束測得的距離的差值的平均值或加權平均值。
其中，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常具體是指：兩者差距大於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常；或者，兩者差距大於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常。
其中，所述巡檢機器人具有存儲模塊，所述資料庫設置於所述存儲模塊中。
其中，所述定位裝置為GPS定位裝置、拉線編碼器或RFID讀卡定位器。
本發明還提供了一種基於雷射雷達的閥廳巡檢機器人，包括：機器人本體、與所述機器人本體固定連接的軌道連接裝置、與所述機器人本體固定連接的雷射雷達；所述機器人本體包括本體外殼、固定於本體外殼內的中央處理器、存儲器、定位裝置，所述存儲器和定位裝置均與所述中央處理器連接；所述中央處理器與所述軌道連接裝置通過控制線相連，所述中央處理器與雷射雷達通過控制線相連；所述中央處理器，用於在巡檢機器人接受數據採集任務後控制所述軌道連接裝置沿預設軌道行駛，還用於在行駛過程中控制雷射雷達對目標閥廳設備進行探測獲得目標閥廳設備的雷達數據作為參考數據，並且通過定位裝置獲得雷射雷達進行探測操作時的位置信息，將所述參考數據和位置信息存儲於存儲器；還用於在巡檢機器人接受閥廳巡檢任務後控制所述軌道連接裝置沿所述預設軌道行駛，從所述存儲器中獲取位置信息 和相應的參考數據，在所述位置信息相應的位置通過雷射雷達進行探測獲得雷達數據作為實時數據，將此實時數據與所述參考數據比較，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常。
其中，所述雷達數據是指單條雷射光束測得的距離，或者，所述雷達數據是指多條雷射光束測得的距離，所述兩者差距是指參考數據和實時數據中各條雷射光束測得的距離的差值的平均值或加權平均值。
本發明的方案可以有效檢測閥廳設備是否出現異常，尤其是設備是否完整、設備檢修門是否閉合，設備位置是否變化、閥廳內是否存在異常物體等異常，有效提高設備巡檢的效率和精度。
附圖說明
圖1是一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法的流程圖；
圖2是一種基於雷射雷達的閥廳巡檢機器人的結構圖。
具體實施例
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。
圖1是一種基於雷射雷達的閥廳巡檢方法的流程圖。雷射雷達的閥廳巡檢方法包括：
步驟1，設置巡檢機器人上固定的雷射雷達的測量面垂直於地面；
步驟2，巡檢機器人接受數據採集任務後沿預設軌道行駛，在行駛過程中通過雷射雷達對目標閥廳設備進行探測獲得目標閥廳設備的雷達數據作為參考數據，並且通過定位裝置獲得機器人進行探測操作時的位置信息，將所述參考數據和位置信息上報資料庫；
步驟3，巡檢機器人接受閥廳巡檢任務後沿所述預設軌道行駛，從所述資料庫中獲取位置信息和相應的參考數據，在所述位置信息相應的位置通過雷射雷達進行探測獲得雷達數據作為實時數據，將此實時數據與所述參考數據比較，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常。
雷達數據是指單條雷射光束測得的距離。或者，雷達數據是指多條雷射光束測得的距離，兩者差距是指參考數據和實時數據中各條雷射光束測得的距離的差值的平均值或加權平均值。
本方法中，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常具體是指：兩者差距大於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常；或者，兩者差距大於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常。
本方法中，巡檢機器人具有存儲模塊，資料庫設置於所述存儲模塊中。定位裝置為GPS定位裝置、拉線編碼器或RFID讀卡定位器。
本發明中的基於雷射雷達的閥廳巡檢機器人可以有以下構成方式。
圖2是方式一中基於雷射雷達的閥廳巡檢機器人的結構圖。此閥廳巡檢機器人包括：機器人本體1、與機器人本體固定連接的軌道連接裝置2、與機器人本體固定連接的雷射雷達3；機器人本體包括本體外殼101、固定於本體外殼內的中央處理器102、定位裝置103、存儲器104，定位裝置103和存儲器104均與中央處理器102連接。中央處理器102與軌道連接裝置2通過控制線相連，中央處理器102與雷射雷達3通過控制線相連。
軌道連接裝置2包括用於與軌道滑動連接的連接頭和用於與機器人本體固定的連接杆。雷射雷達3的測量面與連接杆平行。使用本閥廳巡檢機器人時雷射雷達3的測量面與地面保持垂直。
中央處理器102用於在巡檢機器人接受數據採集任務後控制軌道連接裝置沿預設軌道行駛，還用於在行駛過程中控制雷射雷達3對目標閥廳設備進行探測獲得目標閥廳設備的雷達數據作為參考數據，並且通過定位裝置103 獲得雷射雷達進行探測操作時的位置信息，將參考數據和位置信息存儲於存儲器；還用於在巡檢機器人接受閥廳巡檢任務後控制軌道連接裝置沿預設軌道行駛，從存儲器104中獲取位置信息和相應的參考數據，在位置信息相應的位置通過雷射雷達進行探測獲得雷達數據作為實時數據，將此實時數據與參考數據比較，根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常。
雷達數據是指單條雷射光束測得的距離，或者，雷達數據是指多條雷射光束測得的距離，兩者差距是指參考數據和實時數據中各條雷射光束測得的距離的差值的平均值或加權平均值。
上述實現方式中，中央處理器具體使用以下方法根據兩者差距與預設閾值判斷此位置信息對應的目標閥廳設備是否出現異常：兩者差距大於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常；或者，兩者差距大於或等於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備出現異常，兩者差距小於預設閾值時，判斷此位置信息對應的目標閥廳設備未出現異常。
上述實現方式中，定位裝置為GPS定位裝置、拉線編碼器或RFID讀卡定位器。
上述實現方式中，軌道連接裝置2包括用於與軌道滑動連接的連接頭和用於與機器人本體固定的連接杆。雷射雷達3的測量面與連接杆平行。使用本閥廳巡檢機器人時雷射雷達3的測量面與地面保持垂直。
上述實現方式中，機器人本體還包括與中央處理器連接的報警模塊，報警模塊包括聲音播放器和/或燈光提示器。中央處理器在檢測到設備異常時，向報警模塊發送控制信號，使報警模塊發出聲和/或光的提示。
本發明的方案可以有效檢測閥廳設備是否出現異常，尤其是設備是否完整、設備檢修門是否閉合，設備位置是否變化、閥廳內是否存在異常物體等異常，有效提高設備巡檢的效率和精度。
此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發明結構所作的舉例說明。
上面描述的內容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施，而這些變型方式都在本發明的保護範圍之內。
在本文中，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。