CN113450471A - 一种生产园区智能巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种生产园区智能巡检系统，包括：多个巡检机器人，巡检机器人设置在生产园区内，用于对生产园区内的人员及生产设备进行巡检；巡检任务规划模块，巡检任务规划模块连接巡检机器人并发送巡检任务和巡检路线；监控模块，监控模块与巡检模块信号连接并接收巡检机器人的回传数据；人工智能模块，人工智能模块连接巡检任务规划模块和监控模块，并根据回传数据设置巡检任务和巡检路线。本发明的有益效果在于：设置巡检机器人取代了传统人力巡检，节约了人力资源；实现高准确度的地图绘制和导航功能，定位准确度高；对人员及生产状况进行分析，提高巡检效率；监控模块通过可视化图表的形式帮助用户对生产状况和故障进行有效分析。

Description

一种生产园区智能巡检系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种生产园区智能巡检系统。

背景技术

目前很多行业都存在着设备、场地巡检的需求，传统的设备或场地巡检，通常由人工完成，巡检人员根据巡检标准定期到现场巡检。由于巡检点一般较多且分隔距离较远，对巡检点一一进行人工检测，操作性差，消耗了大量时间，巡检质量也难以稳定保证；同时现有巡检方式对人的依赖性强，需要由掌握巡检标准，认真负责的专人才能进行安全准确的巡检，这无疑增加了巡检的人力资源成本以及巡检的误差率，甚至会出现巡检人员的玩忽职守、造假和巡检疏漏现象。

当巡检人员完成对巡检点的巡检后，还需要将各巡检点的巡检信息进行整理存档，但是目前的巡检记录都是采用人工记录，缺乏有效的管理机制，容易出现巡检记录的差错、丢失以及更改，造成巡检记录的真实准确性差；巡检记录的读取也是目前巡检的一个难题，需要将现场的巡检记录通过人工送交远程管理地点进行管理，这种巡检记录送交方式，容易造成数据混乱和丢失。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种生产园区智能巡检系统。

具体技术方案如下：

一种生产园区智能巡检系统，包括：

多个巡检机器人，所述巡检机器人设置在生产园区内，用于对所述生产园区内的人员及生产设备进行巡检；

巡检任务规划模块，所述巡检任务规划模块连接所述巡检机器人并发送巡检任务和巡检路线；

监控模块，所述监控模块与所述巡检模块信号连接并接收所述巡检机器人的回传数据；

人工智能模块，所述人工智能模块连接所述巡检任务规划模块和监控模块，并根据所述回传数据设置巡检任务和巡检路线。

优选地，所述巡检机器人包括：

第一图像采集装置，用于采集可见光波段的第一图像；

第二图像采集装置，用于采集红外波段的第二图像并获取采集点的实时温度；

图像识别单元，连接所述第一图像采集装置并根据所述第一图像识别所述第一图像中的人员；

无线通信单元，连接所述生产设备和所述监控模块、所述巡检任务规划模块，并转发所述生产设备发出的工作状态数据。

优选地，所述巡检机器人还设置有声音传感器，用于采集所述生产设备的声音信号。

优选地，所述监控模块包括一声音处理子模块，用于对所述声音信号进行处理并生成声纹信号。

优选地，所述人工智能模块通过比较所述工作状态数据、所述声纹信号判断所述生产设备的工作状况，并生成一判断结果。

优选地，所述人工智能模块还具有一图像分析子模块，用于根据所述第一图像判断所述生产设备的状况并根据所述生产设备的状况输出一设备告警信号。

优选地，所述人工智能模块还包括一告警子模块，所述告警子模块用于根据所述判断结果或所述设备告警信号输出告警信号。

优选地，所述人工智能模块还包括一显示界面，用于显示所述告警信号。

优选地，所述巡检任务规划模块通过C-SLAM技术设置所述巡检路线。

所述巡检任务模块还根据所述告警信号设置所述巡检路线。

优选地，所述监控模块还包括一分析子模块，用于分析所述回传数据并绘制成数据图表显示在所述显示界面上。

优选地，所述监控模块比较所述采集点的实时温度和所述设备的正常工作温度，并生成温度比较结果显示在所述显示界面上。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1、设置巡检机器人在生产园区内移动巡检，取代了传统人力巡检，节约了人力资源；

2、通过巡检任务规划模块实现高准确度的地图绘制和导航功能，定位准确度高；

3、通过人工智能模块对人员及生产状况进行分析，提高巡检效率；

4、监控模块可以有效采集巡检机器人输出的大量数据，通过可视化图表的形式帮助用户对生产状况和故障进行有效分析。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例的整体示意图；

图2为本发明实施例的巡检机器人示意图；

图3为本发明实施例的子模块示意图。

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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种生产园区智能巡检系统，包括：

多个巡检机器人1，巡检机器人1设置在生产园区内，用于对生产园区内的人员及生产设备进行巡检；

巡检任务规划模块2，巡检任务规划模块2连接巡检机器人1并发送巡检任务和巡检路线；

具体地，巡检任务规划模块2利用C-SLAM自主导航定位，可实现8万平以上场景的高精度定位与导航；在不同场景，使用2D/3DSLAM导航算法，实现重复定位误差控制在±1cm。此外，集成地图快速更新技术，对于超大的地图，采用地图拼接的方式，实现地图更新。

监控模块3，监控模块3与巡检模块信号连接并接收巡检机器人1的回传数据；

人工智能模块4，人工智能模块连接巡检任务规划模块2和监控模块3，并根据回传数据设置巡检任务和巡检路线。

具体地，巡检系统可对缺陷设备进行自动跟踪、实时监控。运维人员远方通过客户端选择相应设备，设置缺陷跟踪任务，选择相应周期进行跟踪重复巡视；或控制机器人定点全天监视，来实现缺陷设备的数据实时采集，减轻运维人员工作量。

在一种较优的实施例中，巡检机器人1包括：

第一图像采集装置11，用于采集可见光波段的第一图像；

第二图像采集装置12，用于采集红外波段的第二图像并获取采集点的实时温度；

图像识别单元13，连接第一图像采集装置并根据第一图像识别第一图像中的人员；

具体地，图像识别单元13围绕核心算法体系，实现了对字符、表计、人脸、姿态、行为的识别以及对异常状态判别。采用不断壮大视觉算法训练库，目前已经从现场收集了近20万张照片来对视觉算法进行训练，持续提高视觉识别和判别的准确率，使得人脸识别和缺陷识别高达99％以上。

进一步地，针对巡视区域的漏水渗水、或者异物等情况，利用视觉识别技术进行拓展，图像识别单元13能够基于纹理特征，通过RCNN网络对墙面水渍和地面异物等进行有效识别，快速标识出缺陷位置并通过无线通信单元14上传至监控模块3以提醒运维人员排除相关故障。

此外，通过第一图像采集装置11，根据指定区域进行人脸识别监控，通过视觉影像专家库进行每秒20帧进行抓取图片进行视觉识别，保证通行区域实时监控无遗漏。

进一步地，通过第一图像采集装置11还可以对指定区域内的影像进行ROI尺寸特征的提取。

具体地，通过对图像进行卷积，提取特征值，并采用RPN网络提取ROI区域，对区域进行初次分类和边框回归；再运用ROI pooling提取固定尺寸特征图，重复上述步骤能够实现对特定区域内的人数的识别。

无线通信单元14，连接生产设备和监控模块、巡检任务规划模块，并转发生产设备发出的工作状态数据。

具体地，无线通信单元14具有加密功能，通过无线加密网络传输数据使得传输过程安全性更高。

在一种较优的实施例中，巡检机器人1还设置有声音传感器15，用于采集生产设备的声音信号。

在一种较优的实施例中，监控模块3包括一声音处理子模块31，用于对声音信号进行处理并生成声纹信号。

在一种较优的实施例中，人工智能模块4包括图像分析子模块43，用于根据所述第一图像判断所述生产设备的状况并根据所述生产设备的状况输出一设备告警信号。

进一步地，针对巡视区域的漏水渗水、或者异物等情况，利用视觉识别技术进行拓展，图像分析子模块43能够基于纹理特征，对墙面水渍和地面异物等进行有效识别。

在一种较优的实施例中，人工智能模块4通过比较工作状态数据、声纹信号判断生产设备的工作状况，并生成一判断结果。

具体地，现场很多运行设备在发生故障时候会伴随一些异响，通过噪音传感器进行异响监测，能够准确提取范围内环境噪音的波形并进行分析，判断故障图谱。检测的数据实时上传至后台系统，并对数据类型进行存储和分析。

在一种较优的实施例中，人工智能模块4还包括一告警子模块41，告警子模块用于根据判断结果输出告警信号。

在一种较优的实施例中，人工智能模块4还包括一显示界面42，用于显示告警信号。

在一种较优的实施例中，巡检任务规划模块2通过C-SLAM技术设置巡检路线。

在一种较优的实施例中，巡检任务模块2还根据告警信号设置巡检路线。

具体地，机器人巡检模式下，运维人员在获得各类生产系统、辅助系统的告警后，可以在第一时间调用机器人快速到达指定设备，及时查看并核实报警信息，以便迅速制定应对策略。

进一步地，机器人后台系统可与相关安防系统联动，实时接受相关安防告警信号，自动判别告警信号类型，启动相应安防巡视任务。工作人员可通过机器人视角第一时间了解现场状况，迅速作出最佳应对策略，最大程度保障人身、设备、财产安全。

在一种较优的实施例中，监控模块3还包括一分析子模块32，用于分析回传数据并绘制成数据图表显示在显示界面42上。

在一种较优的实施例中，监控模块3比较采集点的实时温度和设备的正常工作温度，并生成温度比较结果显示在显示界面42上。

具体地，通过预先设置多个检测点或巡检路线，随时由工作人员设置红外普测任务，代替人工对全厂设备进行整体性扫描式温度采集，并有效避免区域设备被遗漏。同时对存在重要或紧急缺陷的设备进行定期的监视。巡检系统每日保存测温照片，跟踪数据发展变化，形成报表，如发现明显突变的情况，工作人员将收到提示信息进行人工核对。

此外，通过增加采集点数量进行三相温差的联合比对，当相间温差超过一阈值时，即可表明该处存在故障。

进一步地，监控模块3中存取有机械特性专家库，通过比对采集到的机械特性曲线与标准参考值的偏差，可以有效判断出设备运行的状况，对故障进行诊断。

本发明的有益效果在于：

1、设置巡检机器人在生产园区内移动巡检，取代了传统人力巡检，节约了人力资源；

2、通过巡检任务规划模块实现高准确度的地图绘制和导航功能，定位准确度高；

3、通过人工智能模块对人员及生产状况进行分析，提高巡检效率；

4、监控模块可以有效采集巡检机器人输出的大量数据，通过可视化图表的形式帮助用户对生产状况和故障进行有效分析。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种生产园区智能巡检系统，其特征在于，包括：

多个巡检机器人，所述巡检机器人设置在生产园区内，用于对所述生产园区内的人员及生产设备进行巡检；

巡检任务规划模块，所述巡检任务规划模块连接所述巡检机器人并发送巡检任务和巡检路线；

监控模块，所述监控模块与所述巡检模块信号连接并接收所述巡检机器人的回传数据；

人工智能模块，所述人工智能模块连接所述巡检任务规划模块和监控模块，并根据所述回传数据设置巡检任务和巡检路线。

2.根据权利要求1所述的巡检系统，其特征在于，所述巡检机器人包括：

第一图像采集装置，用于采集可见光波段的第一图像；

第二图像采集装置，用于采集红外波段的第二图像并获取采集点的实时温度；

图像识别单元，连接所述第一图像采集装置并根据所述第一图像识别所述第一图像中的人员；

无线通信单元，连接所述生产设备和所述监控模块、所述巡检任务规划模块，并转发所述生产设备发出的工作状态数据。

3.根据权利要求2所述的巡检系统，其特征在于，所述巡检机器人还设置有声音传感器，用于采集所述生产设备的声音信号；所述监控模块包括一声音处理子模块，用于对所述声音信号进行处理并生成声纹信号。

4.根据权利要求3所述的巡检系统，其特征在于，所述人工智能模块通过比较所述工作状态数据、所述声纹信号判断所述生产设备的工作状况，并生成一判断结果。

5.根据权利要求4所述的巡检系统，其特征在于，所述人工智能模块还具有一图像分析子模块，用于根据所述第一图像判断所述生产设备的状况并根据所述生产设备的状况输出一设备告警信号。

6.根据权利要求5所述的巡检系统，其特征在于，所述人工智能模块还包括：告警子模块，所述告警子模块用于根据所述判断结果或所述设备告警信号输出告警信号；

显示界面，用于显示所述告警信号。

7.根据权利要求6所述的巡检系统，其特征在于，所述巡检任务模块还根据所述告警信号设置所述巡检路线。

8.根据权利要求6所述的巡检系统，其特征在于，所述监控模块还包括一分析子模块，用于分析所述回传数据并绘制成数据图表显示在所述显示界面上。

9.根据权利要求8所述的巡检系统，其特征在于，所述监控模块比较所述采集点的实时温度和所述设备的正常工作温度，并生成温度比较结果显示在所述显示界面上。

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