本发明涉及变电站巡检机器人,尤其涉及一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统及方法。
背景技术:
1、现有的变电站巡检机器人系统通常依赖于单一或少量的传感器进行数据采集,这限制了巡检的全面性和准确性。同时,对于处理传感器数据的策略和应对突发情况的策略调整能力较弱,往往无法根据实时的环境变化或设备状态进行动态的巡检策略生成。
2、此外,现有技术中对电源管理的智能化程度不高,当电源余量不足时,无法及时调整巡检路径或策略以保证巡检任务的完成。因此,现有技术有待改进和提高。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题,提出了本发明。
3、因此,本发明提供了一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统及方法,能够解决背景技术中提到的问题。
4、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
5、第一方面,本发明提供了一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,包括:实时数据采集单元、集成控制单元、巡检执行单元通信单元、电源单元以及服务器单元;
6、实时数据采集与处理单元用于采集目标巡检机器人巡检过程中的实时数据,同时将所述实时数据进行预处理,并将预处理后的实时数据通过通信单元传输至集成控制单元中;
7、集成控制单元用于获取所述实时数据采集与处理单元处理后的实时数据,并根据预设判断算法逻辑,判断目标巡检机器人的实时状态,以及设置巡检机器人待操作指令,并将所述待操作指令通过通信单元传输至巡检执行单元中;
8、巡检执行单元用于接受所述集成控制单元传输至的待操作指令,控制巡检机器人按照所述待操作指令进行巡检操作,同时进行实时巡检执行操作合理性判断,获取到判断结果后将所述结果通过通信单元传输至服务器单元;
9、通信单元用于控制不同模块之间的通信连接;
10、电源单元用于给不同模块进行供电,并判断剩余电量是否足够完成巡检任务;
11、服务器单元用于结构化存储不同巡检任务过程中不同单元产生的数据,并向不同模块提供待调取数据,同时根据所述巡检执行单元传输至的判断结果向巡检人员发送不同警告。
12、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述实时数据采集单元包括:传感器集成模块、第一数据预处理模块以及边缘计算模块;
13、所述传感器集成模块用于获取环境参数数据、红外参数数据、气体参数数据、声学参数数据以及视觉参数数据,并将获取到的数据传输至第一数据预处理模块,所述第一数据预处理模块对接收到来自传感器集成模块的环境参数数据、红外参数数据、气体参数数据进行第一处理、对声学参数数据进行第二处理、对视觉参数数据进行第三处理,并将第一处理、第二处理以及第三处理的结果传输至边缘计算模块以及集成控制单元中,所述边缘计算模块对第一处理的结果进行第一类边缘计算,对第二处理的结果进行第二类边缘计算,对三处理的结果进行第三类边缘计算,并将第一类边缘计算、第二类边缘计算以及第三类边缘计算分别通过通信单元传输至集成控制单元中;
14、所述传感器集成模块、第一数据预处理模块以及边缘计算模块按顺序单向通信连接;
15、所述第一数据预处理模块以及边缘计算模块与集成控制单元通过通信单元通信连接。
16、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述集成控制单元包括:第二数据预处理模块、逻辑判断模块、智能决策模块以及指令生成模块;
17、所述第二数据预处理模块与所述第一数据预处理模块以及边缘计算模块通过通信单元通信连接,并对获取到的数据进行第四处理,将第四处理的结果传输至逻辑判断模块,所述逻辑判断模块根据第四处理结果结合预设判断逻辑进行巡检机器人状态判断;
18、所述逻辑判断模块将判断出的巡检机器人状态传输至所述智能决策模块中,所述智能决策模块根据巡检机器人状态以及第一数据预处理模块以及边缘计算模块传输至的结果,结合预设巡检策略模型,生成巡检策略;
19、所述智能决策模块将生成后的巡检策略传输至指令生成模块中,所述指令生成模块根据巡检策略生成对应指令;
20、所述第二数据预处理模块、逻辑判断模块、智能决策模块以及指令生成模块按照顺序通信连接。
21、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述智能决策模块包括:第一巡检策略生成部、第二巡检策略生成部以及第三巡检策略生成部;
22、所述第一巡检策略生成部用于根据巡检机器人状态以及第一数据预处理模块以及边缘计算模块传输至的结果,结合预设巡检策略模型,生成巡检策略;
23、所述第二巡检策略生成部用于根据巡检执行单元传输至的不合理判断结果,重新生成巡检策略,即将巡检执行单元传输至的不合理判断结果作为新的约束条件后,重新生成巡检策略;
24、所述第三巡检策略生成部用于根据电源单元传输至的余量不足重新规划的指令,重新生成巡检策略,即将电源单元传输至的余量不足重新规划的指令作为新的约束条件后,重新生成巡检策略。
25、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述巡检执行单元包括:指令获取模块、合理性判断模块以及执行模块;
26、所述指令获取模块用于获取来自指令生成模块传输至的指令,所述指令获取模块与所述指令生成模块通过通信单元通信连接;
27、所述合理性判断模块用于对所述指令获取模块获取到的指令进行合理性判断,若合理,则将对应指令传输至执行模块,巡检机器人根据该对应指令进行巡检操作,若不合理,则将不合理结果传输至第二巡检策略生成部,重新生成巡检策略;
28、所述指令获取模块、合理性判断模块以及执行模块按照顺序通信连接。
29、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述合理性判断模块包括:根据预设合理性判断逻辑对获取到的指令进行合理性判断,所述合理性判断逻辑包括操作环境合理性判断、操作位移合理性判断、操作动作合理性判断以及操作时间合理性判断。
30、作为本发明所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统的一种优选方案,其中:所述电源单元包括:主电源模块、备用电源模块、电量判断模块以及余量操作模块;
31、所述电量判断模块用于判断剩余电量是否满足巡检机器人按照生成的巡检策略进行完整巡检策略执行,所述剩余电量包括主电源模块以及备用电源模块的电量之和;
32、若满足,则余量操作模块不进行操作;
33、若不满足,则余量操作模块向第三巡检策略生成部发送余量信息以及余量不足重新规划的指令,并重新生成巡检策略。
34、第二方面,本发明提供了一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成方法,包括:
35、获取目标巡检机器人在巡检过程中预设传感器收集到的环境参数数据、位置参数数据、实时视频数据、声音数据以及基本监测数据,所述基本监测数据至少包括温度数据、红外数据、气体数据以及倾角数据;
36、根据所述环境参数数据、位置参数数据、实时视频数据、声音数据以及基本监测数据,获取目标巡检机器人实时动态,并结合预设算法预测巡检机器人巡检指令;
37、根据所述巡检指令控制巡检机器人进行巡检。
38、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
39、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
40、与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明提出一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统及方法,获取目标巡检机器人在巡检过程中预设传感器收集到的环境参数数据、位置参数数据、实时视频数据、声音数据以及基本监测数据,所述基本监测数据至少包括温度数据、红外数据、气体数据以及倾角数据;根据所述环境参数数据、位置参数数据、实时视频数据、声音数据以及基本监测数据,获取目标巡检机器人实时动态,并结合预设算法预测巡检机器人巡检指令;根据所述巡检指令控制巡检机器人进行巡检。通过搭载多重传感器,该集成系统能够全面、详细地收集环境和机器人的各种参数,极大地提升了巡检机器人的感知和理解环境的能力,使其能够更准确地判断自身状态和周围环境的变化。通过预设的算法对收集到的大量数据进行分析和处理,能够预测出巡检机器人的下一步最佳行动,即巡检指令。减少了人为干预的需求,提高了巡检效率和准确性。综上所述,本技术实现了数据的深度利用和智能决策,提高了巡检的效率、准确性和安全性,对于推动巡检机器人技术的发展具有重要的意义。
1.一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,包括:实时数据采集单元(100)、集成控制单元(200)、巡检执行单元(300)、通信单元(400)、电源单元(500)以及服务器单元(600);
2.如权利要求1所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述实时数据采集单元(100)包括:传感器集成模块(101)、第一数据预处理模块(102)以及边缘计算模块(103);
3.如权利要求2所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述集成控制单元(200)包括:第二数据预处理模块(201)、逻辑判断模块(202)、智能决策模块(203)以及指令生成模块(204);
4.如权利要求3所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述智能决策模块(203)包括:第一巡检策略生成部(203a)、第二巡检策略生成部(203b)以及第三巡检策略生成部(203c);
5.如权利要求4所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述巡检执行单元(300)包括:指令获取模块(301)、合理性判断模块(302)以及执行模块(303);
6.如权利要求5所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述合理性判断模块(302)包括:根据预设合理性判断逻辑对获取到的指令进行合理性判断,所述合理性判断逻辑包括操作环境合理性判断、操作位移合理性判断、操作动作合理性判断以及操作时间合理性判断。
7.如权利要求6所述的巡检机器人用搭载多重传感器的集成系统,其特征在于,所述电源单元(500)包括:主电源模块(501)、备用电源模块(502)、电量判断模块(503)以及余量操作模块(504);
8.一种巡检机器人用搭载多重传感器的集成方法,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求8所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求8所述的方法的步骤。