CN116679740A - 一种巡检避障方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种巡检避障方法、装置、设备及介质。其中，该方法通过根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；基于巡检避障模型，根据巡检参数、以及巡检设备与待巡检目标的距离，确定巡检设备的目标飞行参数；根据目标飞行参数，控制巡检设备对巡检目标进行避让。本技术方案，以实现针对不同的巡检目标类型确定不同的避障策略，能够精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
Description
技术领域
本申请涉及输电线路检测技术领域，尤其涉及一种巡检避障方法、装置、设备及介质。
背景技术
电力巡检是指沿着输电线路详细巡视输电线路设备的运行情况，及时发现设备存在的缺陷和故障点，并进行详细记录以作为线路检修的依据。然而随着电力系统的发展，输电线路越来越长，电压等级也越来越高，传统的人工巡检工作方式效率低下，无法实现全方位的巡检，巡检的效果很难提升，难以适应电网的高速发展需求。
目前，通常基于地理信息系统利用无人机对输电线路进行巡检，其作业区域主要为复杂多变的低空区域，巡检飞行时一般位于输电线路斜上方。然而，一方面，由于地理信息系统的精度问题，在上述无人机巡检方案中无人机和输电线路的最近距离为70米，其巡检拍摄的照片清晰度不够高。另一方面，在无人机巡检飞行时一旦和输电线路发生避碰，不仅会发生坠机危险，甚至可能引起线路事故，导致大范围停电，造成重大损失。
因此，如何提供一种既能够精准避让输电线路巡检目标又能够提高电力巡检的检测效果的技术方案，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种巡检避障方法、装置、设备及介质，以实现针对不同的巡检目标类型确定不同的避障策略，能够精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
根据本申请的一方面，提供了一种巡检避障方法，该方法包括：
根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；
基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数；
根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
根据本申请的另一方面，提供了一种巡检避障装置，该装置包括：
巡检参数确定模块，用于根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；
飞行参数确定模块，用于基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数；
巡检避障模块，用于根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
根据本申请的另一方面，提供了一种电子设备，该设备包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请任一实施例所述的巡检避障方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本申请任一实施例所述的巡检避障方法。
本申请提供的技术方案，通过根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；基于巡检避障模型，根据巡检参数、以及巡检设备与待巡检目标的距离，确定巡检设备的目标飞行参数；根据目标飞行参数，控制巡检设备对巡检目标进行避让。本技术方案，以实现针对不同的巡检目标类型确定不同的避障策略，能够精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。
图1为本申请实施例一提供的一种巡检避障方法的流程图；
图2为本申请实施例二提供的一种巡检避障方法的流程图；
图3为本申请实施例三提供的一种巡检避障模型的架构示意图
图4为本申请实施例四提供的一种巡检避障装置的结构示意图；
图5是实现本申请实施例的一种巡检避障方法的设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“当前”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
图1为本申请实施例一提供的一种巡检避障方法的流程图，本实施例可适用于对与当前台风对应的相似路径台风进行确定的情况，该方法可以由巡检避障装置来执行，该巡检避障装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该巡检避障装置可配置于具有数据处理能力的设备中。如图1所示，该方法包括：
S110、根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数。
其中，待巡检区域可为预先规划的巡检区域，可根据实际需求在GIS系统(Geographic Information System，三维电网地理信息系统)中选定待巡检的高压输电线路并做巡航航线规划，其中，巡航航线可包括起飞点、巡检起点、航路、巡检终点和巡检方式等。
其中，巡检设备可为无人机等。巡检参数可包括巡检设备的巡检位置和巡检安全距离。其中，巡检位置可为巡检设备与待巡检目标的相对位置，巡检安全距离可为巡检设备与待巡检目标之间的最小距离。
其中，待巡检目标的类型可分为架空区域的输电线和避雷线，以及杆塔区域的杆塔。
可选的，所述目标类型的确定过程，包括：获取待巡检区域中待巡检目标的线路参数；根据所述线路参数，确定所述待巡检目标的目标类型。
其中，线路参数可为待巡检目标的电压等级、导地线参数、排列方式、相间距、杆塔经纬度坐标、呼高等参数，可通过GIS系统进行获取。
具体的，目标类型可通过GPS系统结合GIS系统进行获取。首先，可从GPS系统中获取巡检设备的当前位置信息，再结合从GIS系统中所获取的线路参数，确定巡检设备当前处于架空区域还是杆塔区域，并进一步确定待巡检目标的目标类型。
在本发明实施例中，在对架空区域的输电线和避雷线进行巡检时，为了确保巡检设备能清楚地对待巡检目标进行全方位无死角拍摄，一般设定巡检设备的巡检位置位于待巡检目标的斜上方。此外，由于巡检时巡检设备离地高度较大，而高空中风速较大，因此，在高空巡检时风速会对巡检设备产生比较明显的位置偏移，所以巡检设备巡检时的巡检安全距离应包含两部分，即输电线路带电安全距离和巡检设备的飞行裕度，其中，飞行裕度可为巡检设备的螺旋桨直径。
需要说明的是，由于不同的线路排列方式使得其空间分布不同，因此应分别设定巡检设备的巡检位置。例如，巡检设备在巡检三角排列高压架空线路时，由于下方输电线路与避雷线的垂直距离较大，因此为了能近距离对输电线路进行巡检拍摄，要求巡检设备在飞行时应该位于避雷线和最下方输电线路中间的垂直区域，以确保能对下方输电线路进行巡检拍照。又例如，巡检设备在巡检水平排列架空线路时，由于三相输电线架设高度相同，因此巡检设备巡检时应与避雷线维持相同高度。
在本发明实施例中，在对杆塔区域的杆塔行巡检时，由于杆塔巡检是巡检设备巡检的重要位置，因此需要在杆塔附近进行悬停拍摄。巡检设备悬停时距杆塔的水平距离应于与巡线时巡检设备距边相输电线的水平安全距离一致，例如为15～35米，而且杆塔应始终沿巡检方向巡检设备位于巡检设备右斜前方的位置。
需要说明的是，由于不同的杆塔形状使得其空间分布不同，因此应分别设定巡检设备的巡检安全距离。例如，巡检设备在巡检三角形排列的猫头型杆塔时，当巡检设备悬停位置与避雷线横担高度相同时，由于受到巡检设备巡视视场角的限制，下方输电线路会被巡检设备起落架等障碍物遮挡，无法对其进行正常的巡检拍照，因此巡检时巡检设备的飞行高度应该略低于避雷线。
S120、基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数。
其中，巡检避障模型可为预先进行训练得到的模型，用于实时更新巡检设备的巡检避障策略，以确定巡检设备的目标飞行参数，巡检避障模型可以是神经网络模型。其中，巡检避障策略可为巡检设备的避障参量、避障限值以及避障区间等。
其中，巡检设备与所述待巡检目标的距离可以是巡检设备中心点位置距待巡检目标的距离，也可以是巡检设备上至少一个除中心点外其他位置距待巡检目标的距离。
其中，目标飞行参数可为巡检设备在下一时刻的飞行速度、飞行方向、偏航角、俯仰角、滚动角等。
具体的，可先根据巡检参数确定巡检设备的巡检避障策略；再根据巡检避障策略、以及巡检设备与待巡检目标之间的距离，确定巡检设备的目标飞行参数。
S130、根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
具体的，可根据目标飞行参数生成控制指令并将控制指令发送至巡检设备的飞控系统，飞控系统将巡检设备的当前飞行参数调整至目标飞行参数，以实现对巡检目标的避让
本发明实施例提供了一种巡检避障方法，该方法通过根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；基于巡检避障模型，根据巡检参数、以及巡检设备与待巡检目标的距离，确定巡检设备的目标飞行参数；根据目标飞行参数，控制巡检设备对巡检目标进行避让。本技术方案，以实现针对不同的巡检目标类型确定不同的避障策略，能够精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
实施例二
图2为本申请实施例二提供的一种巡检避障方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础进行优化。如图2所示，本实施例的方法具体包括如下步骤：
S210、根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令。
其中，检测数据可为巡检设备对待巡检目标进行电场强度检测所得到的电场强度值，也可为巡检设备对待巡检目标进行图像采集并预处理所得到的图像数据。检测数据可用于辅助待巡检区域的线路参数判断巡检设备是否开始巡检工作。
需要说明的是，当检测到巡检设备和待巡检目标的距离区间在接近允许距离区间时，避障控制系统及时发出避障指令，调整巡检设备的飞行方向，同时减小飞行速度，开始沿着平行输电线路走廊方向飞行。当巡检设备位于转角塔内侧架空区域时，巡检设备和待巡检目标的距离区间在18.5m～25.3m；当巡检设备位于转角塔外侧时，其距离区间在17.1m～26.4m，内侧巡检的距离区间波动要略小于外侧，巡检效果略好。在巡检设备位于转角塔区域时飞行轨迹呈现近似圆弧特征，避障效果较好。其和转角塔外沿最近的距离在20.4m左右，最远距离为29.6m左右，在巡检设备飞离转角塔后，根据检测的距离区间及时调整巡检设备飞行方向和速度，重新进入架空区域巡检避障模式。
可选的，在所述巡检设上安装至少四个电场强度传感器；其中，所述四个电场强度传感器分别为沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点前方的第一电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点后方的第二电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点左侧的第三电场强度传感器和沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点右侧的第四电场强度传感器；相应地，所述检测数据为各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值。
在本发明实施例中，可在巡检设备不同位置上安装电场强度传感器，以通过各电场强度传感器所检测得到的电场强度值的差异性确定巡检设备所处区域的电场分布特征。
示例性的，以第三电场强度传感器和第四电场强度传感器相距1.5m为例进行解释说明。对于电压等级为500kV的待巡检目标，在巡检设备距待巡检目标的边相输电线20m左右时，第三电场强度传感器和第四电场强度传感器所检测得到的电场强度值偏差大概为0.3kV/m；对于电压等级为220kV的待巡检目标，在巡检设备距待巡检目标的边相输电线20m左右时，第三电场强度传感器和第四电场强度传感器所检测得到的电场强度值偏差大概为0.2kV/m。
可选的，根据巡检设备的巡检数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令，包括：根据各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向；若所述当前飞行方向与预设巡检方向不一致，则调整当前飞行方向至预设飞行方向。
其中，预设飞行方向可为输电线路走廊方向。具体的，可根据各电场传感器所检测得到的电场强度值的差值确定巡检设备的当前飞行方向，如果不一致，则需要调整当前飞行方向至预设飞行方向。
上述技术方案的有益效果在于，通过对各电场强度值进行预分析，以得到巡检设备的当前飞行方向，并调整巡检设备的当前飞行方向至预设飞行方向，以确保巡检设备可以沿着平行于输电线路走廊的航向飞行。
可选的，根据所述各电场强度传感器检测得到的电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行参数，包括：根据第一电场强度传感器检测得到的第一电场强度值和第二电场强度传感器检测得到的第二电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向。
具体的，可通过判断第一电场强度值和第二电场强度值的差值是否相等或者是否在预设阈值区间内，确定巡检设备的当前飞行方向是否为预设飞行方向，如果当前飞行方向不是预设飞行方向，则可通过巡检设备的飞控系统调节巡检设备的飞行方向直至第一电场强度值和第二电场强度值相等。
进一步的，还可通过判断第三电场强度值和第四电场强度值的大小确定巡检设备位于待巡检目标的左侧还是右侧，并进一步根据巡检设备和待巡检目标的相对位置、巡检设备的GPS位置信息以及GIS系统中的线路参数确定待巡检区域。
具体的，若第三电场强度值大于第四电场强度值，则巡检设备位于待巡检目标的右侧；若第三电场强度值小于第四电场强度值，则巡检设备位于待巡检目标的左侧。
S220、若确定触发避障指令，则响应所述避障指令，以根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数。
具体的，由于巡检设备的起飞点和待巡检区域相距较远，在起飞时不会触发避障指令，即按照朝向输电线路方向匀速飞行。
S230、基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数。
S240、根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
本发明实施例提供了一种巡检避障方法，该方法通过根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令；若确定触发避障指令，则响应避障指令，以根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；基于巡检避障模型，根据巡检参数、以及巡检设备与待巡检目标的距离，确定巡检设备的目标飞行参数；根据目标飞行参数，控制巡检设备对巡检目标进行避让。本技术方案，通过根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据对巡检设备进行预分析处理，减少避障计算量，提高电力巡检的检测效率。
实施例三
图3为本申请实施例三提供的一种巡检避障模型的架构示意图。如图3所示，所述巡检避障模型输入层、隶属函数层、推理层、归一化层和输出层。其中，
所述输入层310，用于对所述巡检设备与所述待巡检目标的距离进行模糊化处理并分割，得到至少一组模糊距离。
其中，巡检设备与待巡检目标的距离可为巡检设备中心点位置距待巡检目标的距离，也可以是巡检设备上至少一个除中心点外其他位置距待巡检目标的距离。
例如，巡检设备与待巡检目标的距离分别为四个电场传感器与待巡检目标的距离，则模糊语言可设置为{NEAR，MID，FAR}，其中，论域分别为：NEAR：[0，20m]，MID：[20m，30m]，FAR：[30m，+∞]。示例性的，若每个输入变量的分割数为3，可以得到34＝81条逻辑规则，即将上述输入变量进行排列组合。
所述隶属函数层320，用于根据预先训练的隶属度函数以及所述至少一组模糊距离，分别确定与所述至少一组模糊距离对应的第一隶属度值。
具体的，可采用高斯函数作为第一隶属度函数，第一隶属度函数可通过如下公式进行确定：
式中，表示第i个输入变量的第j个分割值的第一隶属度函数值，cij表示第一隶属度函数的中心值，σij表示第一隶属度函数的宽度，该层结点总数为/>
所述推理层330，用于根据各所述模糊距离以及所述巡检参数确定逻辑规则，并对各所述逻辑规则进行推理，得到各所述逻辑规则的第二隶属度值。
其中，每一个结点代表一条逻辑规则，用于匹配模糊规则的前件。
其中，第二隶属度函数可通过如下公式进行确定：
其中，αj表示第j个逻辑规则的第二隶属度函数值，该层结点数为规则总数，即m＝81。
所述归一化层340，用于对各所述第二隶属度值进行归一化处理，确定各所述逻辑规则的归一化值。
具体的，归一化值可通过如下公式进行确定：
式中，表示第i个逻辑规则的归一化值；j＝1，2，…，m。
所述输出层350，用于根据各所述归一化值和预先训练的权重系数，对各所述归一化值进行线性变换，得到所述巡检设备的目标飞行参数。
具体的，可对所输出的目标飞行参数进行模糊处理，飞行方向的模糊化语言设置为{F，L，R，LF，RF}＝{前方，左方，右方，左前方，右前方}；飞行速度的模糊化语言设置为{S，M，F}＝{慢，中，快}，其中：S：[0，5m/s]，M：[5m/s，15m/s]，F：[15m/s，30m/s]。
其中，目标飞行参数可通过如下公式进行确定：
式中，pj ′ n为权重系数。
进一步的，在巡检避障模型的结构确定后，其中如隶属度函数等参数是预先给定的标准函数，其与实际应用场合会有差别，这样会影响避障的控制精度。因此，巡检避障模型在应用前需要利用神经网络进行相关参数的训练。
具体的，在对巡检避障模型进行神经网络训练时，只需要调整输出层中各个结点之间的权值pij，以及隶属函数层中高斯函数的中心值cij和宽度σij，其中，j＝1，2，…，m，i＝1，2。
其中，神经网络的训练本质是对权系数的调整，以满足输入输出之间的对应关系。其中，性能指标函数E可通过如下公式进行确定：
其中，ti为期望输出，yi为实际输出。
第一、对于pij的学习，可由梯度下降学习算法通过如下公式计算系数：
其中，pij的训练学习公式可通过如下公式进行确定：
其中，β代表学习效率。
第二、对于cij和σij的学习，可首先根据反向传播算法可以计算得和/>再根据梯度下降算法得到cij和σij，具体如下：
δ(5)＝ti-yi；i＝1，2；
通过根据如上步骤进行不断的训练，可得到经过训练后的隶属度函数表达公式。在对所述模糊神经网络训练完成后，即可通过巡检避障模型来控制巡检设备进行避障。
需要说明的是，为了实现避障的高实时性，且从工程实现角度来考虑，对巡检避障模型中相关参数的训练可采用如下两种方法。第一种，在巡检前进行离线运算得到优化后的隶属度函数，在飞行巡检时根据实时的模糊输入直接运算得到输出控制巡检设备进行避障飞行。第二种，将飞行避障控制分析模块安装在地面控制站，和巡检设备的飞控系统分开，单独用高性能处理器实现巡检设备避障控制策略的实时分析计算，得到目标飞行参数后，采用高频信号无线传输给巡检设备的飞控系统，既解决了不占用飞控系统资源的问题，同时也能实现极小时延、高实时性避障控制的目的。
本发明实施例提供了一种巡检避障模型，模型包括输入层、隶属函数层、推理层、归一化层和输出层；其中，输入层，用于对巡检设备与待巡检目标的距离进行模糊化处理并分割，得到至少一组模糊距离；隶属函数层，用于根据预先训练的隶属度函数以及至少一组模糊距离，分别确定与至少一组模糊距离对应的第一隶属度值；推理层，用于根据各模糊距离以及巡检参数确定逻辑规则，并对各逻辑规则进行推理，得到各逻辑规则的第二隶属度值；归一化层，用于对各第二隶属度值进行归一化处理，确定各逻辑规则的归一化值；输出层，用于根据各归一化值和预先训练的权重系数，对各归一化值进行线性变换，得到巡检设备的目标飞行参数。本技术方案，通过构建模糊神经网络以控制巡检设备避障，能够及时调整巡检设备的飞行参数，以实现精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
实施例四
图4为本申请实施例四提供的一种巡检避障装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：
巡检参数确定模块410，用于根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；
飞行参数确定模块420，用于基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数；
巡检避障模块430，用于根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
本发明实施例提供了一种巡检避障装置，该装置通过根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；基于巡检避障模型，根据巡检参数、以及巡检设备与待巡检目标的距离，确定巡检设备的目标飞行参数；根据目标飞行参数，控制巡检设备对巡检目标进行避让。本技术方案，以实现针对不同的巡检目标类型确定不同的避障策略，能够精准避让输电线路巡检目标，提高电力巡检的检测效果。
进一步的，所述装置还包括：
避障指令触发模块，用于在根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数之前，根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令；
避障指令响应模块，用于若确定触发避障指令，则响应所述避障指令，以根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数。
进一步的，在所述巡检设上安装至少四个电场强度传感器；其中，所述四个电场强度传感器分别为沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点前方的第一电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点后方的第二电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点左侧的第三电场强度传感器和沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点右侧的第四电场强度传感器；
相应地，所述检测数据为各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值。
进一步的，所述装置还包括：
当前飞行方向确定模块，用于在根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令之前，根据各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向；
当前飞行方向调整模块，用于若所述当前飞行方向与预设巡检方向不一致，则调整当前飞行方向至预设飞行方向。
进一步的，当前飞行方向确定模块，包括：
当前飞行方向确定单元，用于根据第一电场强度传感器检测得到的第一电场强度值和第二电场强度传感器检测得到的第二电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向。
进一步的，所述目标类型的确定过程，包括：
获取待巡检区域中待巡检目标的线路参数；
根据所述线路参数，确定所述待巡检目标的目标类型。
进一步的，所述巡检避障模型包括输入层、隶属函数层、推理层、归一化层和输出层；其中，
所述输入层，用于对所述巡检设备与所述待巡检目标的距离进行模糊化处理并分割，得到至少一组模糊距离；
所述隶属函数层，用于根据预先训练的隶属度函数以及所述至少一组模糊距离，分别确定与所述至少一组模糊距离对应的第一隶属度值；
所述推理层，用于根据各所述模糊距离以及所述巡检参数确定逻辑规则，并对各所述逻辑规则进行推理，得到各所述逻辑规则的第二隶属度值；
所述归一化层，用于对各所述第二隶属度值进行归一化处理，确定各所述逻辑规则的归一化值；
所述输出层，用于根据各所述归一化值和预先训练的权重系数，对各所述归一化值进行线性变换，得到所述巡检设备的目标飞行参数。
本申请实施例所提供的一种巡检避障装置可执行本申请任意实施例所提供的一种巡检避障方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图5示出了可以用来实施本申请的实施例的设备10的结构示意图。设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图5所示，设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如巡检避障方法。
在一些实施例中，巡检避障方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的巡检避障方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行巡检避障方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本申请的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在设备上实施此处描述的系统和技术，该设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种巡检避障方法，其特征在于，所述方法包括：
根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；
基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数；
根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数之前，所述方法还包括：
根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令；
若确定触发避障指令，则响应所述避障指令，以根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述巡检设上安装至少四个电场强度传感器；其中，所述四个电场强度传感器分别为沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点前方的第一电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点后方的第二电场强度传感器、沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点左侧的第三电场强度传感器和沿所述巡检设备巡检方向位于所述巡检设备中心点右侧的第四电场强度传感器；
相应地，所述检测数据为各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在根据巡检设备对待巡检目标进行检测所得到的检测数据以及待巡检区域的线路参数，确定是否触发避障指令之前，所述方法还包括：
根据各所述电场强度传感器检测得到的电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向；
若所述当前飞行方向与预设巡检方向不一致，则调整当前飞行方向至预设飞行方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述各电场强度传感器检测得到的电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向，包括：
根据第一电场强度传感器检测得到的第一电场强度值和第二电场强度传感器检测得到的第二电场强度值，确定所述巡检设备的当前飞行方向。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标类型的确定过程，包括：
获取待巡检区域中待巡检目标的线路参数；
根据所述线路参数，确定所述待巡检目标的目标类型。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述巡检避障模型包括输入层、隶属函数层、推理层、归一化层和输出层；其中，
所述输入层，用于对所述巡检设备与所述待巡检目标的距离进行模糊化处理并分割，得到至少一组模糊距离；
所述隶属函数层，用于根据预先训练的隶属度函数以及所述至少一组模糊距离，分别确定与所述至少一组模糊距离对应的第一隶属度值；
所述推理层，用于根据各所述模糊距离以及所述巡检参数确定逻辑规则，并对各所述逻辑规则进行推理，得到各所述逻辑规则的第二隶属度值；
所述归一化层，用于对各所述第二隶属度值进行归一化处理，确定各所述逻辑规则的归一化值；
所述输出层，用于根据各所述归一化值和预先训练的权重系数，对各所述归一化值进行线性变换，得到所述巡检设备的目标飞行参数。
8.一种巡检避障装置，其特征在于，所述装置包括：
巡检参数确定模块，用于根据待巡检区域中待巡检目标的类型，确定巡检设备的巡检参数；
飞行参数确定模块，用于基于巡检避障模型，根据所述巡检参数、以及所述巡检设备与所述待巡检目标的距离，确定所述巡检设备的目标飞行参数；
巡检避障模块，用于根据所述目标飞行参数，控制所述巡检设备对所述待巡检目标进行避让。
9.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的巡检避障方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的巡检避障方法。
Priority Applications (1)
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