一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，包括如下步驟：當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走時(shí)，采集任意相鄰的兩根導(dǎo)線之間的距離、導(dǎo)線與樹木之間的距離以及導(dǎo)線與建筑物之間的距離；并且所述輸電線路巡檢機(jī)器人的圖像采集裝置在多相導(dǎo)線、地線以及通道內(nèi)往復(fù)拍攝；當(dāng)所述輸電線路巡檢機(jī)器人靠近桿塔時(shí)，停止運(yùn)行并對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝。上述輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，能夠有效獲得輸電線路及其周邊情況，對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行細(xì)節(jié)掃描，并將巡檢過程中所獲得的視頻以及圖片進(jìn)行存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)輸電線路巡檢機(jī)器人的巡檢徹底。
【專利說(shuō)明】
一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路巡檢機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，目前的輸電線路巡檢機(jī)器人在智能控制、任務(wù)規(guī)劃、后臺(tái)控制等技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟;然而機(jī)器人巡檢的方式及其智能化程度相對(duì)于其他部分顯得落后，而且目前已有的線路巡檢機(jī)器人的自主巡檢方案存在工作量大、實(shí)用性不強(qiáng)，通用性不強(qiáng)等問題，存在的問題亟需得到解決。所以對(duì)于智能巡檢機(jī)器人的自動(dòng)巡檢的需求應(yīng)運(yùn)而生，迫切需要提出新的適應(yīng)輸電線路巡檢機(jī)器人自主巡檢作業(yè)的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，該方法可以解決輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢不徹底的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，包括如下步驟:
[0005]當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走時(shí)，采集任意相鄰的兩根導(dǎo)線之間的距離、導(dǎo)線與樹木之間的距離以及導(dǎo)線與建筑物之間的距離;并且所述輸電線路巡檢機(jī)器人的圖像采集裝置在多相導(dǎo)線、地線以及通道內(nèi)往復(fù)拍攝；
[0006]當(dāng)所述輸電線路巡檢機(jī)器人靠近桿塔時(shí)，停止運(yùn)行并對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝。
[0007]相對(duì)于上述【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，其核心在于，根據(jù)輸電線路環(huán)境控制圖像采集裝置掃描輸電線路的圖像信息；當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走時(shí)，對(duì)線路及其走廊環(huán)境信息巡檢，控制圖像采集裝置在多相導(dǎo)線、地線及其通道往復(fù)拍攝;當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人靠近桿塔時(shí)，為了獲取清晰有效圖像，機(jī)器人停留在指定位置，并根據(jù)桿塔結(jié)構(gòu)自動(dòng)從上到下掃描桿塔的細(xì)節(jié)。采用上述設(shè)置方式，能夠有效獲得輸電線路及其周邊情況，對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行細(xì)節(jié)掃描，并將巡檢過程中所獲得的視頻以及圖片進(jìn)行存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)輸電線路巡檢機(jī)器人的巡檢徹底。
[0008]優(yōu)選地，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟具體為:
[0009]分別從塔前、塔后兩個(gè)方向進(jìn)行拍攝，并且與所述目標(biāo)對(duì)象的長(zhǎng)度方向的夾角小于等于45°。
[0010]優(yōu)選地，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟還包括:
[0011]當(dāng)對(duì)導(dǎo)線拍攝紅外照片時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)顯示溫度最高點(diǎn)的位置以及溫度值。
[0012]優(yōu)選地，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟還包括:
[0013]當(dāng)所述目標(biāo)對(duì)象為塔基、塔身以及絕緣子串時(shí)，拍攝至少兩張覆蓋整體的全局照片以及至少三張局部特寫照片。
[0014]優(yōu)選地，所述輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走之前，還包括步驟:
[0015]編制所述輸電線路巡檢機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)表，并對(duì)所述輸電線路巡檢機(jī)器人的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確，開啟所述輸電線路巡檢機(jī)器人的視覺系統(tǒng)。
[0016]優(yōu)選地，所述輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走的步驟具體為:所述輸電線路巡檢機(jī)器人在地線上運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法的作業(yè)流程圖；
[0018]圖2為圖1的拍攝方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法的作業(yè)流程圖；圖2為圖1的拍攝方法流程圖。
[0021]本發(fā)明提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，主要針對(duì)的巡檢作業(yè)對(duì)象包括架空輸電線路及其線路上的各種部件。
[0022]巡檢作業(yè)內(nèi)容主要是對(duì)巡檢作業(yè)對(duì)象進(jìn)行依次巡檢，記錄桿塔、線路走廊和線路環(huán)境的各種設(shè)備的狀態(tài)，如桿塔及其組成部件有無(wú)損壞、松動(dòng)、脫落、丟失等現(xiàn)象;導(dǎo)線和地線表面是否有污穢、是否有斷股、破損等現(xiàn)象，是否有雜物附在線路上;各種金具是否損壞、脫落等現(xiàn)象，還需對(duì)關(guān)心的設(shè)備局部進(jìn)行細(xì)節(jié)掃描，并將巡檢作業(yè)的內(nèi)容以視頻和圖片的形式存儲(chǔ)。
[0023]本發(fā)明提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，機(jī)器人巡檢整體作業(yè)流程包括上線準(zhǔn)備S1、架空輸電線路桿塔巡檢S2、架空輸電線路走廊巡檢S3、架空輸電線路環(huán)境巡檢S4以及下線S5階段，如說(shuō)明書附圖1所示。
[0024]針對(duì)上線準(zhǔn)備SI階段:上線準(zhǔn)備包括編制機(jī)器人巡檢作業(yè)任務(wù)表、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、開啟機(jī)器視覺系統(tǒng)。巡檢前，作業(yè)人員事先根據(jù)巡檢計(jì)劃和任務(wù)需求進(jìn)行巡檢任務(wù)規(guī)劃。機(jī)器人巡檢任務(wù)規(guī)劃包括巡檢區(qū)段、巡檢內(nèi)容、操作模式、上下線方式、在線充電方式、檢測(cè)設(shè)備選擇、巡檢任務(wù)點(diǎn)布設(shè)、巡檢數(shù)據(jù)處置等方面的內(nèi)容，保證機(jī)器人能夠準(zhǔn)確執(zhí)行巡檢任務(wù)。巡檢任務(wù)點(diǎn)的布設(shè)包括確定檢測(cè)設(shè)備的拍攝地點(diǎn)、拍攝角度、視場(chǎng)范圍、拍攝數(shù)量等，確保巡檢對(duì)象處于良好視角，具有足夠清晰度。
[0025]針對(duì)架空輸電線路桿塔巡檢S2階段:架空輸電線路桿塔巡檢包括對(duì)塔頭、塔身、塔腿、接地裝置、拉線、基礎(chǔ)、附屬設(shè)備等的巡檢。巡檢要求要能清晰顯示地基及其周圍情況，能清晰顯示塔基表面及其周圍情況，能清晰顯示塔身表面、連接結(jié)構(gòu)及桿塔整體情況，能清晰接地裝置及其周圍情況，能清晰顯示絕緣子表面、連接銷釘螺栓及整體傾斜情況，能清晰顯示金具表面、結(jié)構(gòu)及其連接情況。
[0026]針對(duì)架空輸電線路走廊巡檢S3階段:架空輸電線路走廊巡檢包括對(duì)地線金具、地線、地線防震錘、絕緣子串、導(dǎo)線金具、導(dǎo)線、導(dǎo)線防震錘、間隔棒、接續(xù)管等的巡檢。巡檢時(shí)要求能清晰顯示導(dǎo)線、地線表面情況，紅外影像能反映導(dǎo)、地線表面溫度，能清晰顯示各裝置表面及其周圍情況，能清晰顯示線路金具表面、結(jié)構(gòu)及其連接情況，紅外影像能反映表面溫度。
[0027]針對(duì)架空輸電線路環(huán)境巡檢S4階段:架空輸電線路環(huán)境巡檢包括對(duì)桿塔附件、線路附件、線路交叉跨越等的巡檢，巡檢要求能清晰顯示通道情況，采集的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)能反映導(dǎo)線與導(dǎo)線、下方樹木、建筑等物體的空間距離信息。
[0028]最后進(jìn)行下線S5，完成巡檢工作。
[0029]針對(duì)不同電壓等級(jí)、單回、同塔多回線路桿塔、絕緣子、導(dǎo)線、地線、金具的外觀結(jié)構(gòu)與尺寸、巡檢對(duì)象數(shù)量與安裝位置、線路環(huán)境等多方面存在差異，巡檢任務(wù)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)具體情況確定。任務(wù)規(guī)劃時(shí)，巡檢任務(wù)點(diǎn)的一般布設(shè)下述原則包括:
[0030]在桿塔巡檢時(shí)，任務(wù)點(diǎn)巡檢要求要能清晰顯示地基及其周圍情況，能清晰顯示塔基表面及其周圍情況，能清晰顯示塔身表面、連接結(jié)構(gòu)及桿塔整體情況，能清晰接地裝置及其周圍情況，能清晰顯示絕緣子表面、連接銷釘螺栓及整體傾斜情況，能清晰顯示金具表面、結(jié)構(gòu)及其連接情況，紅外影像能反映金具表面溫度；
[0031]在塔中巡檢時(shí)，能清晰顯示導(dǎo)線、地線表面情況，紅外影像能反映導(dǎo)、地線表面溫度，能清晰顯示各裝置表面及其周圍情況，能清晰顯示線路金具表面、結(jié)構(gòu)及其連接情況，紅外影像能反映表面溫度；
[0032]在進(jìn)行通道巡檢時(shí)，能清晰顯示通道情況，激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)能反映導(dǎo)線與導(dǎo)線、下方樹木、建筑空間距離信息。
[0033]具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走時(shí)，采集任意相鄰的兩根導(dǎo)線之間的距離、導(dǎo)線與樹木之間的距離以及導(dǎo)線與建筑物之間的距離;并且所述輸電線路巡檢機(jī)器人的圖像采集裝置在多相導(dǎo)線、地線以及通道內(nèi)往復(fù)拍攝；
[0034]當(dāng)所述輸電線路巡檢機(jī)器人靠近桿塔時(shí)，停止運(yùn)行并對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝。
[0035]針對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝這一步驟，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，最好采用如下拍攝方式:
[0036]當(dāng)桿塔巡檢時(shí)，輸電線路巡檢機(jī)器人從塔前、塔后兩個(gè)方向分別對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝，與目標(biāo)對(duì)象長(zhǎng)度方向的夾角不宜大于45°，無(wú)法區(qū)分長(zhǎng)度方向的圖像采集裝置無(wú)拍攝角度要求。
[0037]當(dāng)桿塔巡檢時(shí)，對(duì)塔基、塔身、絕緣子拍攝，每個(gè)任務(wù)點(diǎn)宜包含不低于2張的覆蓋整體的全局圖片和不低于3張的局部特寫照片，其他目標(biāo)對(duì)象不要求拍攝覆蓋整體的全局照片;絕緣子、金具及附屬裝置的局部照片包含目標(biāo)不宜大于ImX lm。
[0038]除此之外，可見光圖片成像質(zhì)量應(yīng)清晰，能較好的區(qū)分圖像中的前景和背景、目標(biāo)輪廓及紋理清楚。
[0039]針對(duì)紅外照片，應(yīng)對(duì)導(dǎo)線及所有與之連接金具成像，實(shí)時(shí)顯示影像中溫度最高點(diǎn)位置及溫度值。
[0040]在拍攝過程中，照片應(yīng)按成像時(shí)間、拍攝目標(biāo)桿塔號(hào)及位置、目標(biāo)名稱、拍攝設(shè)備代號(hào)來(lái)命名，各種設(shè)備的影像資料互相關(guān)聯(lián)。
[0041]說(shuō)明書附圖2給出了拍攝方法流程圖，可以看出，SlOO開始，圖像采集裝置處于運(yùn)行階段S200，當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人運(yùn)行至桿塔時(shí)，S300啟動(dòng)掃描桿塔，并進(jìn)行S400調(diào)用掃描序列，而后調(diào)整圖像采集裝置的攝像頭I參數(shù)S500，并進(jìn)行拍照S600;S700判斷序列是否執(zhí)行完畢，若是則結(jié)束S900流程，若否，則重復(fù)進(jìn)行S300?S700的步驟。在S200運(yùn)行階段，啟動(dòng)掃描導(dǎo)線S800，并利用攝像頭I對(duì)絕緣子串2進(jìn)行拍照。當(dāng)然，上述僅僅給出了一種拍攝方法的流程圖，根據(jù)實(shí)際需要，還可以設(shè)置不同拍攝方法流程，本文將不再贅述。
[0042]本發(fā)明中輸電線路巡檢機(jī)器人在地線上運(yùn)行。也就是說(shuō)，在自主巡檢作業(yè)時(shí)，機(jī)器人在地線運(yùn)行，對(duì)導(dǎo)線及其金具巡檢時(shí)總是處于俯視的狀態(tài)，為了保證清晰有效的成像角度，機(jī)器人需要保持與巡檢目標(biāo)一定水平的距離。通過分析巡檢目標(biāo)仿真模型，由此以制定機(jī)器人對(duì)應(yīng)的巡檢方案。
[0043]針對(duì)四回路桿塔的巡檢方案，本文給出一種實(shí)施方式;機(jī)器人在靠近桿塔時(shí)減速，在距離桿塔40m處停車，然后對(duì)第五、第六根導(dǎo)線及其連接金具巡檢。具體步驟如下:
[0044]I)機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)，在距離桿塔27m處停車，對(duì)第三、第四根導(dǎo)線及其連接金具巡檢。
[0045]2)機(jī)器人繼續(xù)前進(jìn)，在距離桿塔14m處停車，對(duì)第一、第二根導(dǎo)線及其連接金具巡檢。
[0046]3)每次導(dǎo)線巡檢路線為:導(dǎo)線防振錘—耐張?zhí)€壓接管、引流板—水平絕緣子串連接掛板I—水平絕緣子串I—水平絕緣子串連接掛板2—桿塔塔身中部—塔頂—塔底;豎向絕緣子串連接掛板I—豎向絕緣子串—豎向絕緣子串連接掛板2—水平絕緣子串連接掛板3—水平絕緣子串2—水平絕緣子串連接掛板4—導(dǎo)線防振錘
[0047 ] 4)機(jī)器人在越過桿塔后，同樣在14m、27m、40m處停車，對(duì)桿塔反向巡檢。
[0048]當(dāng)然，本發(fā)明所提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法還可以對(duì)其他類型的桿塔進(jìn)行巡檢，本文此處將不再贅述。
[0049]以上對(duì)本發(fā)明所提供的輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輸電線路巡檢機(jī)器人巡檢作業(yè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 當(dāng)輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走時(shí)，采集任意相鄰的兩根導(dǎo)線之間的距離、導(dǎo)線與樹木之間的距離以及導(dǎo)線與建筑物之間的距離;并且所述輸電線路巡檢機(jī)器人的圖像采集裝置在多相導(dǎo)線、地線以及通道內(nèi)往復(fù)拍攝； 當(dāng)所述輸電線路巡檢機(jī)器人靠近桿塔時(shí)，停止運(yùn)行并對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巡檢作業(yè)方法，其特征在于，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟具體為: 分別從塔前、塔后兩個(gè)方向進(jìn)行拍攝，并且與所述目標(biāo)對(duì)象的長(zhǎng)度方向的夾角小于等于45° ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巡檢作業(yè)方法，其特征在于，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟還包括: 當(dāng)對(duì)導(dǎo)線拍攝紅外照片時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)顯示溫度最高點(diǎn)的位置以及溫度值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巡檢作業(yè)方法，其特征在于，所述對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行拍攝的步驟還包括: 當(dāng)所述目標(biāo)對(duì)象為塔基、塔身以及絕緣子串時(shí)，拍攝至少兩張覆蓋整體的全局照片以及至少三張局部特寫照片。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的巡檢作業(yè)方法，其特征在于，所述輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走之前，還包括步驟: 編制所述輸電線路巡檢機(jī)器人的作業(yè)任務(wù)表，并對(duì)所述輸電線路巡檢機(jī)器人的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確，開啟所述輸電線路巡檢機(jī)器人的視覺系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的巡檢作業(yè)方法，其特征在于，所述輸電線路巡檢機(jī)器人在直線段行走的步驟具體為:所述輸電線路巡檢機(jī)器人在地線上運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】H02G1/02GK106058735SQ201610629773
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月1日
【發(fā)明人】彭向陽(yáng), 錢金菊, 易琳, 饒章權(quán), 王銳, 李志峰
【申請(qǐng)人】廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院