CN112233369A - 一种电力应急机器人环境自适应控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力应急机器人环境自适应控制方法及系统，其中方法包括如下步骤：按照预设线路控制电力应急机器人进行巡检；获取预设线路周边的环境状态感知信息；控制电力应急机器人依据环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。通过控制电力应急机器人及时准确地获取其巡检路线周围的环境状态信息，解决了电力应急机器人无法及时有效处理险情，提高了电力应急机器人处理险情的能力，提升了人员和设备的安全性。

Description

一种电力应急机器人环境自适应控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力设备控制技术领域，特别涉及一种电力应急机器人环境自适应控制方法及系统。

背景技术

电力应急机器人属于人机协同共享模式的作业机制，最初由上层操作员进行排险任务规划，通过各种传感器感知作业环境，并根据可视化设备做出辅助调整，从而减少附带损伤；但在处理应急作业时，现场环境瞬息万变，操作员的评判机制及操作流程随着险情应对的时间而逐渐丧失有效性。目前，电力应急机器人缺乏在异常情况初期处理险情的能力，无法及时有效应对险情，导致其在险情初期无法及时阻止危险发生，从而造成更大的损失，给人员和设备带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种电力应急机器人环境自适应控制方法，通过控制电力应急机器人及时准确地获取其巡检路线周围的环境状态信息，解决了电力应急机器人无法及时有效处理险情，提高了电力应急机器人处理险情的能力，提升了人员和设备的安全性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力应急机器人环境自适应控制方法，包括如下步骤：

按照预设线路控制所述电力应急机器人进行巡检；

获取预设线路周边的环境状态感知信息；

控制所述电力应急机器人依据所述环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

进一步地，所述环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

进一步地，当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或

当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或

当所述水位状态信息符合水浸判定条件时，通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

进一步地，所述电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

控制所述电力应急机器人移动至电源处，并切断所述电源。

进一步地，当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，所述电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

获取所述电力应急机器人巡检的移动轨迹；

对所述移动轨迹标注所述气体成分信息；

将标注有所述气体成分信息的所述移动轨迹上传至远程控制中心。

进一步地，当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，所述电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

控制所述电力应急机器人启动机载排风组件。

进一步地，当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，所述电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

检测所述电力应急机器人若干个表面温度值；

判断任一所述表面温度值是否大于或等于预设温度值；

如任一所述表面温度值大于或等于所述预设温度值，则开启降温孔，对所述电力应急机器人进行降温；

如所述若干个表面温度值小于所述预设温度值，则控制所述电力应急机器人按当前状态继续运行。

相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种电力应急机器人环境自适应控制系统，包括：

第一控制模块，其用于按照预设线路控制所述电力应急机器人进行巡检；

获取模块，其用于获取预设线路周边的环境状态感知信息；

第二控制模块，其用于控制所述电力应急机器人依据所述环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

进一步地，所述环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

进一步地，所述第二控制模块包括：第一控制单元；

当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或

当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或

当所述水位状态信息符合水浸判定条件时，所述第一控制单元通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

进一步地，所述第二控制模块包括：第二控制单元；

所述第二控制单元用于控制所述电力应急机器人移动至电源处，并切断所述电源。

进一步地，所述第二控制模块还包括：

获取单元，其用于获取所述电力应急机器人巡检的移动轨迹；

标注单元，其用于对所述移动轨迹标注所述气体成分信息；

传输单元，其用于将标注有所述气体成分信息的所述移动轨迹上传至远程控制中心。

进一步地，所述第二控制模块还包括：

第三控制单元，其用于当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时控制所述电力应急机器人启动机载排风组件。

进一步地，所述第二控制模块还包括：

检测单元，其用于检测所述电力应急机器人若干个表面温度值；

判断模块，其用于判断任一所述表面温度值是否大于或等于预设温度值；

第四控制单元，其用于在任一所述表面温度值大于或等于所述预设温度值时开启降温孔，对所述电力应急机器人进行降温；

所述第四控制单元还用于在所述若干个表面温度值小于所述预设温度值时控制所述电力应急机器人按当前状态继续运行。

本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

通过控制电力应急机器人及时准确地获取其巡检路线周围的环境状态信息，解决了电力应急机器人无法及时有效处理险情，提高了电力应急机器人处理险情的能力，提升了人员和设备的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电力应急机器人结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电力应急机器人环境自适应控制流程图；

图3是本发明实施例提供的电力应急机器人巡检场景示意图；

图4是本发明实施例提供的电力应急机器人消防场景示意图；

图5是本发明实施例提供的电力应急机器人水浸场景示意图；

图6是本发明实施例提供的电力应急机器人气体泄露场景示意图；

图7是本发明实施例提供的电力应急机器人环境自适应控制系统模块图；

图8是本发明实施例提供的第二控制模块示意图。

附图标记：

a1、履带式移动底盘，a2、降温孔，a3、12向超声波雷达，a4、防护升降柱，a5、拾音器，a6、排风机，a7、双光谱可视化云台，a8、前景摄像头，a9、灭火枪，a10、气体传感器，a11、机械臂，a12、机械手，a13、声阵列模块；

1、第一控制模块，2、获取模块，3、第二控制模块，31、第一控制单元，32、第二控制单元，33、获取单元，34、标注单元，35、传输单元，36、第三控制单元，37、检测单元，38、判断单元，39、第四控制单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明实施例中，电力应急机器人包括：履带式移动底盘1、降温孔2、12向超声波雷达3、防护升降柱4、拾音器5、排风机6、双光谱可视化云台7、前景摄像头8、灭火枪9、气体传感器10、机械臂11、机械手12和声阵列模块13。

图1是本发明实施例提供的电力应急机器人结构示意图。

图2是本发明实施例提供的电力应急机器人环境自适应控制流程图。

请参照图1和图2，本发明实施例提供一种电力应急机器人环境自适应控制方法，包括如下步骤：

S100，按照预设线路控制电力应急机器人进行巡检。

S200，获取预设线路周边的环境状态感知信息。

S300，控制电力应急机器人依据环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

上述技术方案通过感知环境动态变化和自身状态对初始路径、状态规划作出自适应调整，从而解决操作员在进场时对机器人的复杂操作，且简化对险情处理的作业任务。

可选的，环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

进一步地，当热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或

当气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或

当水位状态信息符合水浸判定条件时，通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

进一步地，电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：控制电力应急机器人移动至电源处，并切断电源。

进一步地，当气体成分信息符合有害气体判定条件时，电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

S410，获取电力应急机器人巡检的移动轨迹。

S420，对移动轨迹标注气体成分信息。

S430，将标注有气体成分信息的移动轨迹上传至远程控制中心。

进一步地，当气体成分信息符合有害气体判定条件时，电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：控制电力应急机器人启动机载排风组件。

进一步地，当热成像图像信息符合火点检测条件时，电力应急机器人环境自适应控制方法还包括：

S510，检测电力应急机器人若干个表面温度值。

S520，判断任一表面温度值是否大于或等于预设温度值。

S530，如任一表面温度值大于或等于预设温度值，则开启降温孔，对电力应急机器人进行降温。

S540，如若干个表面温度值小于预设温度值，则控制电力应急机器人按当前状态继续运行。

在电力应急场景中，大致分为常规巡检、消防、水浸、气体泄漏等，当电力应急机器人进入厂站巡检时，可视化云台360度巡视一圈，根据云台热成像模块、气体温湿度传感器、近电感应器自主进行环境的状态感知，亦可根据云台可见光模块由远程人员判定场景环境并人为干预。

图3是本发明实施例提供的电力应急机器人巡检场景示意图。

请参照图3，当机器人判定场景为常规巡检模式时，双光谱可视化云台a7采集环境影像；气体传感器a10实时上传现场环境的气体含量，对监测异常数据进行远端后台报警；声阵列模块a13监测厂站设备噪声，并根据历史数据库，进行异常噪声源抓取比对。

图4是本发明实施例提供的电力应急机器人消防场景示意图。

请参照图4，当双光谱可视化云台a7环视检测到火点或人工设置为消防场景时，人工进行远程遥控入场，气体传感器a10监测异常后，由本体报警器对现场人员进行声光报警提示并且驱离，随着环境含氧量减少及有害气体浓度增多，自主开启机载排风机a5；双光谱可视化云台a7对火点进行识别，实时监测火点温度，机器人周围温度高于标准温度时开启降温孔a2，对本体进行保护降温，出现多处火点时由后台人工判断，等待执行灭火处理。

图5是本发明实施例提供的电力应急机器人水浸场景示意图。

请参照图5，在水浸场景时，机器人保护性断电自身传感器模块与声阵列模块a13，通过近电感应模块，检测水体是否带电，如有带电，本体既声光报警人员驱离，利用双光谱可视化云台a7，远程遥控机器人到电源处，并通过机械手a12实现切断电源操作。待解除近电报警后，撤离现场。

图6是本发明实施例提供的电力应急机器人气体泄露场景示意图。

请参照图6，由于厂站中的气体多为无色无味的有害气体，当单独气体传感器a10监测的有害气体达到阈值后，机器人会判定为气体泄漏场景，进行声光报警人员驱离，并把气体监测数据上传给远端。同时提取在巡检轨迹并标注气体浓度信息，气体浓度持续增大时，则自主触发排风机，进行通风作业。

图7是本发明实施例提供的电力应急机器人环境自适应控制系统模块图。

相应地，请参照图7，本发明实施例的第二方面提供了一种电力应急机器人环境自适应控制系统，包括：第一控制模块1、获取模块2和第二控制模块3。其中，第一控制模块1用于按照预设线路控制电力应急机器人进行巡检；获取模块2用于获取预设线路周边的环境状态感知信息；第二控制模块3用于控制电力应急机器人依据环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

上述技术方案通过感知环境动态变化和自身状态对初始路径、状态规划作出自适应调整，从而解决操作员在进场时对机器人的复杂操作，且简化对险情处理的作业任务。

可选的，环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

图8是本发明实施例提供的第二控制模块示意图。

进一步地，请参照图8，第二控制模块3包括：第一控制单元31。当热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或，当气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或，当水位状态信息符合水浸判定条件时，第一控制单元31通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

进一步地，第二控制模块3包括：第二控制单元32。第二控制单元用于控制电力应急机器人移动至电源处，并切断电源。

进一步地，第二控制模块3还包括：获取单元33、标注单元34和传输单元35。其中，获取单元33用于获取电力应急机器人巡检的移动轨迹；标注单元34用于对移动轨迹标注气体成分信息；传输单元35用于将标注有气体成分信息的移动轨迹上传至远程控制中心。

进一步地，第二控制模块3还包括：第三控制单元36。第三控制单元36用于当气体成分信息符合有害气体判定条件时控制电力应急机器人启动机载排风组件。

进一步地，第二控制模块3还包括：检测单元37、判断模块38和第四控制单元39。其中，检测单元37用于检测电力应急机器人若干个表面温度值；判断模块38用于判断任一表面温度值是否大于或等于预设温度值；第四控制单元39用于在任一表面温度值大于或等于预设温度值时开启降温孔，对电力应急机器人进行降温；第四控制单元39还用于在若干个表面温度值小于预设温度值时控制电力应急机器人按当前状态继续运行。

本发明实施例旨在保护一种电力应急机器人环境自适应控制方法及系统，其中方法包括如下步骤：按照预设线路控制电力应急机器人进行巡检；获取预设线路周边的环境状态感知信息；控制电力应急机器人依据环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。上述技术方案具备如下效果：

通过控制电力应急机器人及时准确地获取其巡检路线周围的环境状态信息，解决了电力应急机器人无法及时有效处理险情，提高了电力应急机器人处理险情的能力，提升了人员和设备的安全性。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (14)

1.一种电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照预设线路控制所述电力应急机器人进行巡检；

获取预设线路周边的环境状态感知信息；

控制所述电力应急机器人依据所述环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

2.根据权利要求1所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，

所述环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

3.根据权利要求2所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，

当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或

当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或

当所述水位状态信息符合水浸判定条件时，通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

4.根据权利要求3所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，还包括：

控制所述电力应急机器人移动至电源处，并切断所述电源。

5.根据权利要求3所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，还包括：

获取所述电力应急机器人巡检的移动轨迹；

对所述移动轨迹标注所述气体成分信息；

将标注有所述气体成分信息的所述移动轨迹上传至远程控制中心。

6.根据权利要求3所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，还包括：

控制所述电力应急机器人启动机载排风组件。

7.根据权利要求3所述的电力应急机器人环境自适应控制方法，其特征在于，当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，还包括：

检测所述电力应急机器人若干个表面温度值；

判断任一所述表面温度值是否大于或等于预设温度值；

如任一所述表面温度值大于或等于所述预设温度值，则开启降温孔，对所述电力应急机器人进行降温；

如所述若干个表面温度值小于所述预设温度值，则控制所述电力应急机器人按当前状态继续运行。

8.一种电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，包括：

第一控制模块，其用于按照预设线路控制所述电力应急机器人进行巡检；

获取模块，其用于获取预设线路周边的环境状态感知信息；

第二控制模块，其用于控制所述电力应急机器人依据所述环境状态感知信息执行相应的险情处理动作。

9.根据权利要求8所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，

所述环境状态感知信息包括：热成像图像信息、气体成分信息、水位状态信息和/或声音数据信息。

10.根据权利要求9所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，所述第二控制模块包括：第一控制单元；

当所述热成像图像信息符合火点检测条件时，和/或

当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时，和/或

当所述水位状态信息符合水浸判定条件时，所述第一控制单元通过报警器进行声光报警，并发出人员驱离信息。

11.根据权利要求10所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，所述第二控制模块包括：第二控制单元；

所述第二控制单元用于控制所述电力应急机器人移动至电源处，并切断所述电源。

12.根据权利要求10所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，所述第二控制模块还包括：

获取单元，其用于获取所述电力应急机器人巡检的移动轨迹；

标注单元，其用于对所述移动轨迹标注所述气体成分信息；

传输单元，其用于将标注有所述气体成分信息的所述移动轨迹上传至远程控制中心。

13.根据权利要求10所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，所述第二控制模块还包括：

第三控制单元，其用于当所述气体成分信息符合有害气体判定条件时控制所述电力应急机器人启动机载排风组件。

14.根据权利要求10所述的电力应急机器人环境自适应控制系统，其特征在于，所述第二控制模块还包括：

检测单元，其用于检测所述电力应急机器人若干个表面温度值；

判断模块，其用于判断任一所述表面温度值是否大于或等于预设温度值；

第四控制单元，其用于在任一所述表面温度值大于或等于所述预设温度值时开启降温孔，对所述电力应急机器人进行降温；

所述第四控制单元还用于在所述若干个表面温度值小于所述预设温度值时控制所述电力应急机器人按当前状态继续运行。

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