CN112367497A - 智能配电巡视机器人及智能配电系统 - Google Patents

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吴冲
王兴越
魏进才
阮剑锋
任靖松
王彦楠
王凯
王文凯
王永强
陈立
田维朋
马智慧
何斌
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Abstract

本申请属于电力行业运维系统设计领域，特别涉及一种智能配电巡视机器人及智能配电系统，包括：智能机器人本体；设置在智能机器人本体上的视频采集单元，用于采集预定区域内的实时视频数据；设置在智能机器人本体内的通信单元；设置在智能机器人本体内的控制单元，能够控制智能机器人本体自动巡检，并采集实时视频数据，以及将处理后的实时视频数据对外进行传输。另一方面，本申请还公开了一种智能配电系统。本申请的智能配电巡视机器人及智能配电系统，通过机器人实时监测配电室的设备状态以及站室内环境状况，并能够将监测数据实时对外传输，以提高城市配变电站室运维检修自动化和智能化水平，确保设备安全可靠运行。

Description

智能配电巡视机器人及智能配电系统
技术领域
本申请属于电力行业运维系统设计领域，特别涉及一种智能配电巡视机器人及智能配电系统。
背景技术
目前变电站或配电室的机器人巡检，机器人巡检通过在站室内提前设定的轨道以及配电柜位置，完成站室内开关柜的各种状态量监测的功能，达到整个站室的巡检任务，完成越限报警的目的。
然而全区域、多维度是变电站或配电室巡检精细化管理的基础数据，变电站或配电室内部设备众多，巡检机器人现有的监测设备反馈有限的温度、烟感、各种状态量等信息，无法对配电站室空间有针对性的进行场景扫描，构建变电站或配电室多维云图，达到整个站室的巡检任务。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种智能配电巡视机器人及智能配电系统。
第一方面，本申请公开了一种智能配电巡视机器人，包括：
智能机器人本体，设置在具有配电网设备的预定区域内；
视频采集单元，设置在所述智能机器人本体上，用于采集所述预定区域内的实时视频数据；
通信单元，设置在所述智能机器人本体内，用于对外进行数据通信；
控制单元，设置在所述智能机器人本体内，所述控制单元配置成：
能够控制所述智能机器人本体对所述配电网设备进行自动巡检，并控制所述视频采集单元采集实时视频数据；以及
能够对所述实时视频数据进行预定处理；以及
能够将处理后的实时视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
根据本申请的至少一个实施方式，所述智能机器人本体包括：
智能移动设备，用于带动所述智能机器人本体在所述预定区域内沿预设轨道自主移动；其中
所述控制单元能够控制所述智能移动设备带动智能机器人本体沿预设轨道自主移动。
根据本申请的至少一个实施方式，所述视频采集单元包括360°全景摄像头；其中
所述控制单元对所述实时视频数据进行预定处理包括：
对所述实时视频数据进行全景视频渲染拼接处理。
根据本申请的至少一个实施方式，所述控制单元包括：
视频解码模块，用于将所述视频采集单元采集到的实时视频数据解析为单帧的图像数据；
深度神经网络模块，用于对每一帧图像数据进行图像检测和图像识别处理；
图像合成模块，用于将图像检测和图像识别处理后的图像数据重新合成到原有的图像数据中；
图像拼接模块，用于将重新合成后的图像数据按照图像在物理世界存在关系进行重新图像拼接处理；
视频编码模块，用于将拼接处理后的单帧图像数据进行重新视频编码；其中，
所述控制单元是将重新视频编码后的视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
根据本申请的至少一个实施方式，所述控制单元还包括：
加密模块，用于对重新视频编码后的视频数据进行加密处理；其中，
所述控制单元是将重新视频编码以及加密处理后的视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
根据本申请的至少一个实施方式，所述通信单元包括有线和/或无线传输模式。
第二方面，本申请还公开了一种智能配电系统，包括：
至少一个如上述第一方面任一项所述的智能配电巡视机器人，所述智能配电机器人设置在具有配电网设备的预定区域内；
本地服务器，设置在所述预定区域内，用于接收并处理所述智能配电机器人发送的数据，最终将处理后的数据对外进行传输；
远程终端，设置在所述预定区域外，用于接收所述本地服务器传输的数据，并将所述数据中的视频数据进行播放。
根据本申请的至少一个实施方式，所述本地服务器包括本地通信单元、本地数据存储单元以及本地数据处理单元；其中
所述本地数据处理单元用于通过本地通信单元接收和对外传输数据，以及通过所述本地数据存储单元存储接收的数据，以及对接收的数据进行处理。
根据本申请的至少一个实施方式，当所述智能配电巡视机器人采用360°全景摄像头采集实时视频数据，且对所述实时视频数据进行全景视频渲染拼接以及加密处理时，所述本地数据处理单元包括：
解密模块，用于对所述智能配电巡视机器人传输的加密处理后的视频数据进行解密处理；
三维渲染模块，用于将解密处理后的视频数据重新解码成图像数据，然后渲染到立体三维空间中；其中
所述本地数据处理单元还通过本地通信单元将传输数据所述三维渲染模块处理后的视频数据对外传输。
根据本申请的至少一个实施方式，所述远程终端包括：
远程通讯单元，用于对外进行数据通信；
显示单元，用于对所述视频数据进行3D全景播放；
切换单元，用于当所述智能配电巡视机器人数量两个或两个以上时，对不同智能配电巡视机器人进行切换，以使得所述显示单元对相应的智能配电巡视机器人传输的视频数据进行显示；
远程控制单元，用于通过所述远程通讯单元接收所述智能配电巡视机器人传输的视频数据，以及将所述视频数据传输至所述显示单元进行播放；以及控制所述切换模块进行智能配电巡视机器人对象切换。
本申请至少存在以下有益技术效果：
本申请的智能配电巡视机器人及智能配电系统，通过机器人实时监测配电室的设备状态以及站室内环境状况，以便发现站室电力设备运行情况和环境中存在的安全隐患及故障先兆，提高城市配变电站室运维检修自动化和智能化水平，确保设备安全可靠运行。
附图说明
图1是本申请智能配电巡视机器人的结构组成简图；
图2是本申请智能配电系统的结构组成简图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
下面结合附图1、图2对本申请的智能配电巡视机器人及智能配电系统进一步详细说明。
第一方面，本申请公开了一种智能配电巡视机器人，如图1所示，可以包括智能机器人本体11、控制单元2、通信单元3以及视频采集单元4等部件。
智能机器人本体11设置在具有配电网设备的预定区域内；其中，智能机器人本体11可以根据需要选择为目前已知的多种适合的具备智能移动、状态检测等功能的机器人；本实施例中，优选智能机器人本体11可以包括智能移动设备，其中，控制单元2能够控制(控制开启、关闭、移动速度等)智能移动设备带动智能机器人本体11沿预设轨道自主移动。另外，配电网设备可以包括目前已知的例如变电站和/或配电室等设备。
智能移动设备用于带动智能机器人本体11在预定区域内沿预设轨道自主移动；其中，智能移动设备例如可以包括行走机构、驱动机构、轨道检测机构等等，目前已知的能够按照预定轨道进行移动的机器人比较成熟，此处不再对其智能移动设备进行赘述。
视频采集单元4用于在智能机器人本体11沿预设轨道自主移动时，对预定区域内沿途的例如开关柜状态、周围环境状况等进行实时视频数据采集；同样，视频采集单元4可以根据需要进行适合的选择，例如普通摄像头、全景摄像头等。
在本申请一优选实施例中，优选视频采集单元包括360°全景摄像头；此时，控制单元2对实时视频数据进行预定处理包括：对实时视频数据进行全景视频渲染拼接处理。
其中，控制单元2设置在智能机器人本体11内，可以是例如cpu、微信计算机、PLC控制器等；控制单元2可以根据目前已知的多种适合的图像处理方式对实时视频数据进行全景视频渲染拼接处理；在本申请一优选实施例中，优选控制单元2包括视频解码模块21、深度神经网络模块22、图像合成模块23、图像拼接模块24以及视频编码模块25。
具体处理步骤如下：
在视频解码模块21中，通过例如rtsp协议获得的视频流数据，再通过视频解码器和对应的h264解码协议，将实时视频数据解析为单帧(一帧一帧)的图像数据；然后将图像数据输入到智能安防监控与预警软件系统，通过预先训练好的深度神经网络模块22对每一帧图像数据进行图像检测和图像识别处理；再通过图像合成模块23将图像检测和图像识别处理后的图像数据重新合成到原有的图像数据中；再通过图像拼接模块24将重新合成后的图像数据按照图像在物理世界存在关系进行重新图像拼接处理；再通过视频编码模块25将拼接处理后的单帧图像数据按照编码器h264协议进行重新视频编码；最后，控制单元2将重新视频编码后的视频数据通过所述通信单元3对外进行传输，具体是将视频编码后的视频流数据通过网络设备和http网络传输协议进行视频传输。
还需要说明的是，为防止视频数据传输过程中被监听等问题，控制单元还可以包括加密模块26，能够对重新视频编码后的视频数据进行加密处理，此时控制单元2是将重新视频编码以及加密处理后的视频数据通过通信单元对外进行传输，从而保证全景视频传输过程中的绝对安全。
有上可知，本申请的智能配电巡视机器人中，能够实现视频数据实时流转发，保证全景视频的播放延迟短；另外，通过视频编解码压缩，有效的视频编码压缩，可以极大缓解对带宽的压力，从而降低对硬件设备的依赖，极大的加快传输速度；进一步，通过视频加密保证全景视频传输过程中的绝对安全。
进一步，通信单元3可以根据需要选择为有线和/或无线传输模式，具体可以是例如通过适配器与网线的组合实现有线传输，可以是通过路由器和网线的组合实现有线传输，还可以是通过3G、4G、5G等无线通信模块实现无线传输。
综上，本申请的智能配电巡视机器人，能够通过智能配电巡视机器人实行配电网设备进行自动巡检，并传输现场监测视频数据，从而能够减少人力物力，确保站室内设备安全、可靠、稳定运行。
第二方面，本申请还公开了一种智能配电系统，如图2所示，可以包括智能配电巡视机器人1、本地服务器6、远程终端5等设备。
其中，智能配电巡视机器人1是采用至少一个上述第一方面中任一项所述的智智能配电巡视机器人，智能配电巡视机器人1设置在具有配电网设备的预定区域内。
进一步，本地服务器6设置在上述预定区域内，用于接收并处理智能配电机器人发送的数据，最终将处理后的数据对外进行传输。本地服务器6可以是目前已知的多种适合的组成方式，本实施例中，具体地，优选本地服务器6包括本地通信单元61、本地数据存储单元62以及本地数据处理单元63；其中，本地数据处理单元63用于通过本地通信单元62接收和对外传输数据，以及通过本地数据存储单元62存储接收的数据，以及对接收的数据进行处理。需要说明的是，本地数据处理单元63对数据的处理可以包括例如对视频数据的例如解密、三维渲染等，也可以是根据视频采集数据对例如配电柜运行状态、环境状态等进行判断的处理。
进一步，当智能配电巡视机器人采用上述360°全景摄像头采集实时视频数据，且对实时视频数据进行全景视频渲染拼接以及加密处理时，本地数据处理单元63还可以包括解密模块以及三维渲染模块。
其中，解密模块631用于对智能配电巡视机器人传输的加密处理后的视频数据进行解密处理；三维渲染模块632用于将解密处理后的视频数据重新解码成图像数据，然后渲染到立体三维空间中；此时本地数据处理单元63还通过本地通信单元61将三维渲染模块处理后的视频数据对外传输。
进一步，远程终端5可以是例如计算机终端、移动终端等，可以包括远程通讯单元51、显示单元52以及远程控制单元53。其中，远程通讯单元51用于对外进行数据通信；显示单元52(例如带扬声器功能的液晶显示器)用于对视频数据进行播放，当接收上述三维渲染模块处理后的视频数据时，显示单元52用于对渲染到立体三维空间的视频数据进行3D全景播放，从而保证全景视频在终端沉浸式的播放，以便于操作人员对配电室环境内的例如电器柜状态和周围环境状态进行更好的监控。远程控制单元53通过远程通讯单元51接收本地数据处理单元63传输的视频数据，以及将视频数据传输至显示单元52进行播放，另外，远程控制单元53可以采用与上述第一方面中的控制单元2相同或相似的器件，此处不再赘述。
进一步，当智能配电巡视机器人1的数量两个或两个以上时，远程终端5还可以包括切换单元54。
切换单元54用于受控地(操作人员控制)对不同智能配电巡视机器人进行切换，以使得显示单元52对相应的智能配电巡视机器人传输的视频数据进行显示，，使得显示单元52支持多个智能配电巡视机器人(全景摄像头采集数据)的无缝切换，实现类似场景切换的模式，从而保证多个全景摄像头可以自由切换类似漫游的效果。
综上所述，本申请的智能配电系统，通过机器人实时监测配电室的设备状态以及站室内环境状况，以便发现站室电力设备运行情况和环境中存在的安全隐患及故障先兆，提高城市配变电站室运维检修自动化和智能化水平，确保设备安全可靠运行。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能配电巡视机器人，其特征在于，包括：
智能机器人本体，设置在具有配电网设备的预定区域内；
视频采集单元，设置在所述智能机器人本体上，用于采集所述预定区域内的实时视频数据；
通信单元，设置在所述智能机器人本体内，用于对外进行数据通信；
控制单元，设置在所述智能机器人本体内，所述控制单元配置成：
能够控制所述智能机器人本体对所述配电网设备进行自动巡检，并控制所述视频采集单元采集实时视频数据；以及
能够对所述实时视频数据进行预定处理；以及
能够将处理后的实时视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
2.根据权利要求1所述的智能配电巡视机器人，其特征在于，所述智能机器人本体包括：
智能移动设备，用于带动所述智能机器人本体在所述预定区域内沿预设轨道自主移动；其中
所述控制单元能够控制所述智能移动设备带动智能机器人本体沿预设轨道自主移动。
3.根据权利要求1所述的智能配电巡视机器人，其特征在于，所述视频采集单元包括360°全景摄像头；其中
所述控制单元对所述实时视频数据进行预定处理包括：
对所述实时视频数据进行全景视频渲染拼接处理。
4.根据权利要求3所述的智能配电巡视机器人，其特征在于，所述控制单元包括：
视频解码模块，用于将所述视频采集单元采集到的实时视频数据解析为单帧的图像数据；
深度神经网络模块，用于对每一帧图像数据进行图像检测和图像识别处理；
图像合成模块，用于将图像检测和图像识别处理后的图像数据重新合成到原有的图像数据中；
图像拼接模块，用于将重新合成后的图像数据按照图像在物理世界存在关系进行重新图像拼接处理；
视频编码模块，用于将拼接处理后的单帧图像数据进行重新视频编码；其中，
所述控制单元是将重新视频编码后的视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
5.根据权利要求4所述的智能配电巡视机器人，其特征在于，所述控制单元还包括：
加密模块，用于对重新视频编码后的视频数据进行加密处理；其中，
所述控制单元是将重新视频编码以及加密处理后的视频数据通过所述通信单元对外进行传输。
6.根据权利要求1所述的智能配电巡视机器人，其特征在于，所述通信单元包括有线和/或无线传输模式。
7.一种智能配电系统，其特征在于，包括：
至少一个如权利要求1-6任一项所述的智能配电巡视机器人，所述智能配电机器人设置在具有配电网设备的预定区域内；
本地服务器，设置在所述预定区域内，用于接收并处理所述智能配电机器人发送的数据，最终将处理后的数据对外进行传输；
远程终端，设置在所述预定区域外，用于接收所述本地服务器传输的数据，并将所述数据中的视频数据进行播放。
8.根据权利要求7所述的智能配电系统，其特征在于，所述本地服务器包括本地通信单元、本地数据存储单元以及本地数据处理单元；其中
所述本地数据处理单元用于通过本地通信单元接收和对外传输数据，以及通过所述本地数据存储单元存储接收的数据，以及对接收的数据进行处理。
9.根据权利要求8所述的智能配电系统，其特征在于，当所述智能配电巡视机器人采用360°全景摄像头采集实时视频数据，且对所述实时视频数据进行全景视频渲染拼接以及加密处理时，所述本地数据处理单元包括：
解密模块，用于对所述智能配电巡视机器人传输的加密处理后的视频数据进行解密处理；
三维渲染模块，用于将解密处理后的视频数据重新解码成图像数据，然后渲染到立体三维空间中；其中
所述本地数据处理单元还通过本地通信单元将所述三维渲染模块处理后的视频数据对外传输。
10.根据权利要求9所述的智能配电系统，其特征在于，所述远程终端包括：
远程通讯单元，用于对外进行数据通信；
显示单元，用于对所述视频数据进行3D全景播放；
切换单元，用于当所述智能配电巡视机器人数量两个或两个以上时，对不同智能配电巡视机器人进行切换，以使得所述显示单元对相应的智能配电巡视机器人传输的视频数据进行显示；
远程控制单元，用于通过所述远程通讯单元接收所述智能配电巡视机器人传输的视频数据，以及将所述视频数据传输至所述显示单元进行播放；以及控制所述切换模块进行智能配电巡视机器人对象切换。
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