CN110640751A - 一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法,其中,所述方法包括:巡检机器人从所述服务端获取与自己相关的所有作业配置信息;将与自己相关的所有作业配置信息下载至巡检机器人的本地数据库;巡检机器人针对本地数据库中的每一个作业配置信息,向服务端查询所述作业配置信息的请求状态;判断作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行;若是,则根据远程请求状态及参数执行相应的作业配置信息,并上传对应的执行进度和结果数据。在本发明实施例中,用户通过客户端向指定巡检机器人发起相关的作业请求,并获取相关的作业执行结果数据,时也可在该平台上查看巡检机器人执行计划性任务所生成的数据。
Description
技术领域
本发明涉及智能巡检机器人远程交互技术领域,尤其涉及一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法。
背景技术
在变电站运维工作中使用智能机器人,已经是智能电网的发展趋势之一。智能机器人帮助电网企业更高效地对变电站内的情况实施监控、更及时地发现潜在问题,从而总体上提高安全稳定性和供电可靠性。
现有变电站智能机器人多是离线、独立运作,为变电站运维部门提供持续、自动化的巡检服务,但鲜见具备远程在线协作能力的巡检机器人。
当下,智能机器人已逐步运用于变电站运维巡检工作中。现有的智能机器人已具备较完善的路径规划、自动巡检等功能,但这些机器人多是离线、独立运作,缺乏在线协同能力,也不利于大量智能机器人的集群管理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法,用户可以通过变电站远程巡检平台的客户端向指定巡检机器人发起相关的作业请求,并获取相关的作业执行结果数据,有利于巡检机器人在线协同和集群管理。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法,所述变电站远程巡检平台包括客户端、服务端和巡检机器人;其中,所述巡检机器人基于RESTful API与所述服务端相连接;所述客户端基于RESTful API与所述服务端相连接;
所述方法包括:
所述巡检机器人基于RESTful API从所述服务端获取与自己相关的所有作业配置信息;
将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库;
所述巡检机器人针对本地数据库中的每一个作业配置信息,向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态;
判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行;
若是,则根据远程请求状态及参数执行相应的作业配置信息,并上传对应的执行进度和结果数据。
可选的,所述方法还包括:
所述客户端向所述服务端发送请求巡检机器人执行指定的作业配置信息;
所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储。
可选的,所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储,包括:
所述服务器根据所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息,改变所述作业配置信息的请求状态的特定标识;以及,
提供所述作业配置信息的执行参数,并将所述请求状态的特定标识以及对应的执行参数进行存储。
可选的,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,包括:
所述巡检机器人根据其上运行的每一个作业配置信息的请求状态轮询服务,以预设时间间隔周期向所述服务端查询作业配置信息的请求状态的特定标识。
可选的,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,还包括:
所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端检索与自己相关的作业配置信息的请求状态。
可选的,所述判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行,包括:
所述巡检机器人根据在所述服务端查询到的所述作业配置信息的请求状态的特定标识来判断该作业配置信息是否已被客户端远程请求执行。
可选的,所述将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库之后,还包括:
对已下载的与自己相关的所有作业配置信息进行排程;
其中,所述作业配置信息包含作业和触发器;所述触发器包括外部事件触发器和定时触发器。
可选的,所述对已下载的与自己像个的所有作业配置信息进行排程,包括:
根据所述已下载的与自己相关的所有作业配置信息获取到作业配置信息的列表;
根据所述作业配置信息中的触发器来进行排程。
可选的,每一个所述触发器均与一个作业相关联,所述巡检机器人根据所述触发器所关联的作业并结合所述触发器的cron字段,对作业进行自动调度。
可选的,所述上传对应的执行进度和结果数据,包括:
所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端上传对应的执行进度和结果数据;
所述服务端在接收到对应的执行进度和结果数据之后,将所述对应的执行进度和结果数据推送至所述客户端。
在本发明实施例中,用户通过客户端向指定巡检机器人发起相关的作业请求,并获取相关的作业执行结果数据,时也可在该平台上查看巡检机器人执行计划性任务所生成的数据;有利于巡检机器人在线协同和集群管理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的变电站远程巡检平台的结构组成示意图;
图2是本发明实施例中的基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1和图2,图1是本发明实施例中的变电站远程巡检平台的结构组成示意图;图2是本发明实施例中的基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法的流程示意图。
如图1和图2所示,一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法,所述变电站远程巡检平台包括客户端、服务端和巡检机器人;其中,所述巡检机器人基于RESTfulAPI与所述服务端相连接;所述客户端基于RESTful API与所述服务端相连接;
具体的,远程巡检平台包含客户端和服务端检机器人则在本平台边界以外,巡检机器人通过预定义的接口与服务端相连。客户端包含Web App、桌面App、移动App(Android、iOS等平台)、微信小程序等形式。
客户端的终端用户角色有″主管理员″″值班员″,主管理员拥有整个远程巡视平台的最高权限,这一角色应当由电网企业主管部门持有。
本方案向主管理员提供以下功能:
(1)在系统中注册变电站、巡检机器人等实体,从而控制相关实体在远程巡检平台中的可见性,通过远程巡检平台,用户只能控制或查看已注册的实体。本方案通过GUID的方式唯一标识一个实体,并且每一个实体均提供人类可读的描述信息。对于机器人而言,上述的GUID也将保存在机器人的控制器上,从而令机器人可以标记自己,并和服务端的信息、数据关联起来。
(2)实施权限管理,如控制特定的机器人对哪些账户可见,控制特定的变电站对哪些账户可见,为特定账户分配更具体的权限等。本方案并未具体规定上述的″更具体的权限″,但其粒度精细到控制面向″值班员″的每一个功能或每一类数据对特定账户的可用性。
(3)用户管理,包括用户账户的常规操作,以及查看特定用户的任何操作记录。
本方案向值班员提供以下功能:
(1)查看/修改权限内的机器人数据。这包括查看机器人任务统计(机器人在给定时间段执行过哪些任务,以及它们的耗时、成功与否等信息)、录入或修改其计划巡检任务(机器人计划在何时执行何种任务,每种任务包含哪些动作等)、查看其实时位置等等。
(2)查看/修改权限内的站点数据。详情请见上图。其中,″压板核验结果″是压板预设状态和压板实际状态的比较结果,变电站主控室内控制柜面上往往有若干行列的开关压板,在一定时期之内,这些开关压板的预期状态不会变化,但为了安全起见,运维人员需要定期检查确认这些开关压板的实际状态与预期的一致,这就是压板核验。″最新(图像/压板核验结果)″数据指的是巡检机器人最近一次采集上传的数据,″即时″数据则代表令巡检机器人立即执行相关动作后获得并上传的数据。
值班员账户登录本方案的客户端后,客户端首先会要求其选择变电站(若其账户权限下仅有一个变电站,则自动进入),随后才进入客户端界面。本方案的客户端界面按上图所示的组织结构进行菜单、控件和其他界面元素的布局。具体是:一级菜单包括″机器人信息″″柜面信息″″通知管理″等内容,″机器人信息″展开后可看到″任务管理″″静态配置信息″等,″任务管理″包括″查看机器人的任务统计″″录入或修改计划巡检任务″等。″柜面信息″展开后可看到当前变电站内所有柜面的列表,在列表中的每一项上显示″即时视频″″即时图像″等(具体见上图所示的列表)的功能入口。″通知管理″展开后直接显示与当前账户相关的每一项通知,这些通知来自相关的机器人、主管理员、其他账户等。
主要实体的定义
本方案涉及如下实体定义,这些实体被用于数据库、API参数的表示。
(1)权限
(2)用户
(3)站点
(4)控制柜
(5)控制柜压板状态
(6)控制柜图像
(7)巡检机器人
(8)巡检机器人实时位置
(9)巡检机器人运行日志
(10)机器人作业报告
(11)作业
(12)步骤
(13)通知
(13)操作记录
巡检机器人与服务端的交互
服务端与机器人之间通过RESTful API相连,所有的请求由机器人发出,并且携带必要的标识信息(如GUID等)。
这些API包含GET和POST这两种请求,并且GET请求的参数都以URL路径参数和URL请求参数的形式提供,POST请求的参数都以表单(Form)的形式提供。GET和POST请求和响应,都是以JSON文本格式传输。
具体的每一个API描述如下(若合适,其中的″请求参数″类型可用″实体的定义″中的实体类型来表达):
(1)上传柜面图像:
(2)上传实时位置:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/robotpositions |
请求参数 | RobotPositionrobotPosition |
返回数据类型 | RobotPosition |
(3)上传柜面压板状态:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/panelswitchstatuses |
请求参数 | PanelSwitchesStatuspanelSwitchesStatus |
返回数据类型 | PanelSwitchesStatus |
(4)获取与自己相关的作业配置:
请求类型 | GET |
请求URL | /api/jobs?robot_id={robot_id} |
请求参数 | int robot_id//发起请求的机器人id |
返回数据类型 | Job[] |
(5)上传巡检机器人运行日志:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/robotlogs |
请求参数 | RobotLogrobotLog |
返回数据类型 | RobotLog |
(6)上传通知:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/notifications |
请求参数 | Notification notification |
返回数据类型 | Notification |
(7)上传任务执行统计:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/jobstatistics |
请求参数 | RobotJobReport[]jobReports |
返回数据类型 | RobotJobReport[] |
(8)检索与自己相关的作业请求:
除了上述的API以外,″推送RTMP视频流″为机器人通过非RESTfulAPI通道与服务端交互的,这一交互主要是机器人向媒体服务器推送RTMP视频流,供异地播放,机器人在执行某项作业的过程中,shi′shi′jixuyao可能会按需进行″推送RTMP视频流″操作。
客户端与服务端的交互
客户端与服务端的交互主要通过RESTful API进行,这两者是前后端分离的架构。后端采用Python Django进行开发并提供API,前端采用vuejs前端框架及ElementUI等组件库构建。
这些API的传输格式与前述的API一致,它们主要包括如下:
添加用户账户
用户登录
用户登出
请求URL | /api/users/{username}/logout |
请求类型 | POST |
参数列表 | usemame:str//账号 |
返回数据 | {} |
修改用户账户密码
为用户账户分配站点
为用户账户分配巡检机器人
为用户账户分配权限
获取与一个站点相关的所有用户
管理员获取一个站点的所有巡检机器人信息
删除用户账户的权限
将巡检机器人从用户账户中移除
获取某用户拥有管理权限的巡检机器人
管理员导出操作记录
查看与自己相关的事件通知
查看巡检机器人实时位置
查看巡检机器人作业报告
录入或修改作业
录入或修改定时触发器
录入或修改指定控制柜的压板预设状态
录入/修改指定控制柜的信息
查看指定柜面的最新图像
查看指定柜面的最新压板状态
查看指定柜面的实时视频
查看指定柜面的即时照片
查看指定柜面的即时压板状态
录入/修改巡检机器人信息
录入/修改站点信息
查看巡检机器人的完成任务后的回调信息
请求URL | url:/api/jobdatas |
请求类型 | GET |
参数列表 | robot_id:int//巡检机器人的主键 |
返回数据 | JobData |
立即停止巡检机器人正在进行的作业
拉取某巡检机器人的作业执行报告
下载操作记录
判断用户是否在请求执行作业
判断巡检机器人是否在执行某作业
发布通知
删除通知
获取与某作业相关的所有定时触发器
获取与某个站点相关的所有作业
所述方法包括:
S11:所述巡检机器人基于RESTful API从所述服务端获取与自己相关的所有作业配置信息;
在本发明具体实施过程中,巡检机器人在开机之后,通过RESTful API与服务端相连接,然后从服务端下获得到与自己相关的所有作业配置信息。
其中,与该巡检机器人相关的所有作业配置信息为该巡检机器人可能或需要执行或能执行的作业配置信息。
S12:将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库;
在本发明具体实施过程中,所述将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库之后,还包括:对已下载的与自己相关的所有作业配置信息进行排程;其中,所述作业配置信息包含作业和触发器;所述触发器包括外部事件触发器和定时触发器。
进一步的,所述对已下载的与自己像个的所有作业配置信息进行排程,包括:根据所述已下载的与自己相关的所有作业配置信息获取到作业配置信息的列表;根据所述作业配置信息中的触发器来进行排程。
进一步的,每一个所述触发器均与一个作业相关联,所述巡检机器人根据所述触发器所关联的作业并结合所述触发器的cron字段,对作业进行自动调度。
具体的,巡检机器人将与自己相关的所有作业配置信息下载至本地数据库中,该本地数据库是巡检机器人内的数据库。
在将与自己相关的所有作业配置信息下载至本地数据库之后,需要对已下载的与自己相关的所有作业配置信息进行排程,具体的是根据已下载的与自己相关的所有作业配置信息获取到作业配置信息的列表和对应的触发器来进行排程;其中,作业配置信息包含作业和触发器;触发器包括外部事件触发器和定时触发器;每一个所述触发器均与一个作业相关联,巡检机器人根据所述触发器所关联的作业并结合触发器的cron字段,对作业进行自动调度。
其中,触发器JobTrigger的定义如下:
由JobTrigger的定义可见,每一个JobTrigger均与一个作业相关联,因此机器人可以根据其作业关联信息并结合其cron字段,对作业进行自动调度。受此机制调度的Job完全是自动执行的。
作业(Job)包含若干步骤(Step),这一关系一定在Job实体中定义,而每一个Step如何执行,则取决于巡检机器人,这并不包含在本案的范畴。
S13:所述巡检机器人针对本地数据库中的每一个作业配置信息,向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态;
在本发明具体实施过程中,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,包括:所述巡检机器人根据其上运行的每一个作业配置信息的请求状态轮询服务,以预设时间间隔周期向所述服务端查询作业配置信息的请求状态的特定标识。
进一步的,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,还包括:所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端检索与自己相关的作业配置信息的请求状态。
具体的,该巡检机器人根据其上运行的每一个作业配置信息的请求状态轮询服务,以预设时间间隔周期向该服务端查询该作业配置信息的请求状态的对应特定标识;该特定标识为用户通过客户端向服务端发送相应的执行请求生成的。
巡检机器人基于RESTful API向服务端检索与巡检机器人自己相关的作业配置信息的请求状态。
S14:判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行;
在本发明具体实施过程中,所述判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行,包括:所述巡检机器人根据在所述服务端查询到的所述作业配置信息的请求状态的特定标识来判断该作业配置信息是否已被客户端远程请求执行。
具体的,巡检机器人根据在服务端查询到的该作业配置信息的请求状态对应的特定标识来判断该作业配置信息是否已被客户端远程请求执行;该特定标识具有区分是否被客户端远程请求执行的识别码。
S15:若是,则根据远程请求状态及参数执行相应的作业配置信息,并上传对应的执行进度和结果数据。
在本发明具体实施过程中,所述上传对应的执行进度和结果数据,包括:所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端上传对应的执行进度和结果数据;所述服务端在接收到对应的执行进度和结果数据之后,将所述对应的执行进度和结果数据推送至所述客户端。
具体的,巡检机器人向服务端上报作业过程和结果数据的API如下:
请求类型 | POST |
请求URL | /api/jobdata |
请求参数 | JobData |
返回数据类型 | JobData |
其中,JobData定义为:
在本发明具体实施过程中,所述方法还包括:所述客户端向所述服务端发送请求巡检机器人执行指定的作业配置信息;所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储。
进一步的,所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储,包括:所述服务器根据所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息,改变所述作业配置信息的请求状态的特定标识;以及,提供所述作业配置信息的执行参数,并将所述请求状态的特定标识以及对应的执行参数进行存储。
具体的,客户端在需要巡检机器人执行相应的作业时,需要向服务端发送请求巡检机器人执行指定的作业配置信息;然后服务端根据该请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储;其存储在服务端的本地数据库中,巡检机器人每个预设时间段即会自动访问服务端中的本地数据库,来获取相应的作业配置信息的请求状态。
服务器根据该请求巡检机器人执行指定的作业配置信息,改变该作业配置信息的请求状态的特定标识以及,提供该作业配置信息的执行参数,并将所述请求状态的特定标识以及对应的执行参数进行存储。
在本发明实施例中,用户通过客户端向指定巡检机器人发起相关的作业请求,并获取相关的作业执行结果数据,时也可在该平台上查看巡检机器人执行计划性任务所生成的数据;有利于巡检机器人在线协同和集群管理。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
另外,以上对本发明实施例所提供的一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法进行了详细介绍,本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于变电站远程巡检平台的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述变电站远程巡检平台包括客户端、服务端和巡检机器人;其中,所述巡检机器人基于RESTful API与所述服务端相连接;所述客户端基于RESTful API与所述服务端相连接;
所述方法包括:
所述巡检机器人基于RESTful API从所述服务端获取与自己相关的所有作业配置信息;
将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库;
所述巡检机器人针对本地数据库中的每一个作业配置信息,向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态;
判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行;
若是,则根据远程请求状态及参数执行相应的作业配置信息,并上传对应的执行进度和结果数据。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述客户端向所述服务端发送请求巡检机器人执行指定的作业配置信息;
所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储。
3.根据权利要求2所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述服务端基于所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息更新作业配置信息的请求状态并存储,包括:
所述服务器根据所述请求巡检机器人执行指定的作业配置信息,改变所述作业配置信息的请求状态的特定标识;以及,
提供所述作业配置信息的执行参数,并将所述请求状态的特定标识以及对应的执行参数进行存储。
4.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,包括:
所述巡检机器人根据其上运行的每一个作业配置信息的请求状态轮询服务,以预设时间间隔周期向所述服务端查询作业配置信息的请求状态的特定标识。
5.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述向所述服务端查询所述作业配置信息的请求状态,还包括:
所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端检索与自己相关的作业配置信息的请求状态。
6.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述判断所述作业配置信息的请求状态是否已被客户端远程请求执行,包括:
所述巡检机器人根据在所述服务端查询到的所述作业配置信息的请求状态的特定标识来判断该作业配置信息是否已被客户端远程请求执行。
7.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述将所述与自己相关的所有作业配置信息下载至所述巡检机器人的本地数据库之后,还包括:
对已下载的与自己相关的所有作业配置信息进行排程;
其中,所述作业配置信息包含作业和触发器;所述触发器包括外部事件触发器和定时触发器。
8.根据权利要求7所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述对已下载的与自己像个的所有作业配置信息进行排程,包括:
根据所述已下载的与自己相关的所有作业配置信息获取到作业配置信息的列表;
根据所述作业配置信息中的触发器来进行排程。
9.根据权利要求8所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,每一个所述触发器均与一个作业相关联,所述巡检机器人根据所述触发器所关联的作业并结合所述触发器的cron字段,对作业进行自动调度。
10.根据权利要求1所述的巡检机器人交互方法,其特征在于,所述上传对应的执行进度和结果数据,包括:
所述巡检机器人基于RESTful API向所述服务端上传对应的执行进度和结果数据;
所述服务端在接收到对应的执行进度和结果数据之后,将所述对应的执行进度和结果数据推送至所述客户端。
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