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CN112132809A - 一种变电站巡检机器人管控系统 - Google Patents

一种变电站巡检机器人管控系统 Download PDF

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CN112132809A
CN112132809A CN202011011143.4A CN202011011143A CN112132809A CN 112132809 A CN112132809 A CN 112132809A CN 202011011143 A CN202011011143 A CN 202011011143A CN 112132809 A CN112132809 A CN 112132809A
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张祥
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Guangzhou Aoma Technology Co ltd
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Guangzhou Aoma Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供一种变电站巡检机器人管控系统，包括：巡检机器人、云管理平台和用户终端，其中，巡检机器人和用户终端与云管理平台通信连接；巡检机器人上设置有控制模块和通信模块，通信模块用于接收由云管理平台发送的远程控制指令；控制模块根据接收的远程控制指令控制巡检机器人执行相应的动作，并将获取的反馈信息发送到云管理平台；用户终端用于访问云管理平台，与指定的巡检机器人建立通信关系，并通过云管理平台向巡检机器人发送远程控制指令，并接收由巡检机器人返回的反馈信息。本发明系统方便变电站工程师需控制巡检机器人代为获取所需的信息，提高了变电站巡检机器人管理系统的便捷性能。

Description

一种变电站巡检机器人管控系统
技术领域
本发明涉及机器人管控技术领域，特别是一种变电站巡检机器人管控系统。
背景技术
随着智能机器人技术和产业的稳步发展，目前，大量的变电站巡检机器人投入到变电站中进行使用，能够有效地降低变电站巡检工作的人力成本。
目前变电站巡检机器人通常是由统一的管理中心进行控制和管理，分布在变电站中的巡检机器人根据预设的规则执行巡检任务。但是目前的巡检机器人控制方式单一，当变电站工程师需要对特定的设备进行巡检时，工程师还是需要到现场跑一趟或者到管理中心远程控制巡检机器人执行任务，便捷程度还有待加强。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种变电站巡检机器人管控系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提出一种变电站巡检机器人管控系统，包括：巡检机器人、云管理平台和用户终端，其中，
巡检机器人和用户终端与云管理平台通信连接；
巡检机器人上设置有控制模块和通信模块，通信模块用于接收由云管理平台发送的远程控制指令；控制模块根据接收的远程控制指令控制巡检机器人执行相应的动作，并将获取的反馈信息发送到云管理平台；
用户终端用于访问云管理平台，与指定的巡检机器人建立通信关系，并通过云管理平台向巡检机器人发送远程控制指令，并接收由巡检机器人返回的反馈信息。
在一种实施方式中，巡检机器人上搭载有图像采集模块，用于获取变电站设备的图像信息。
在一种实施方式中，云管理平台包括身份验证模块、机器人管理模块、第一机器人管理模块和第二机器人管理模块；
机器人管理模块用于实时获取巡检机器人的位姿信息、状态信息、功能信息，并生成相应的巡检机器人状态列表；
身份验证模块用于对接入云管理平台的用户终端进行身份验证，当验证通过后允许用户终端从巡检机器人状态列表中选择指定的巡检机器人并与其建立远程控制连接；
第一机器人控制模块，用于供用户终端与指定的巡检机器人建立远程控制连接，将用户终端发送的远程控制指令转发到该指定的巡检机器人，并将该指定的巡检机器人返回的反馈信息发送到用户终端；
第二机器人控制模块，用于根据预设的调度控制规则对未与用户终端建立控制连接的巡检机器人进行智能调度控制。
在一种实施方式中，系统还包括管理终端，管理终端与云管理平台通信连接；
身份验证模块还包括：当用户终端请求与指定的巡检机器人建立远程控制连接时，将该请求信息发送到管理终端，由管理终端进行审批，当身份验证模块接收到管理终端发送的审批通过信息后，允许用户终端与指定的巡检机器人建立远程控制连接。
在一种实施方式中，巡检机器人上还搭载有照明模块，照明模块用于对巡检机器人上图像采集模块的拍摄区域补光。
本发明的有益效果为：本发明系统中通过云管理平台对变电站中的巡检机器人进行控制，同时用户终端通过访问云管理平台，在身份验证通过后，可以与变电站中指定的巡检机器人建立远程控制连接，并通过云管理平台实现用户终端和巡检机器人的信息或指令的收发，方便变电站工程师需要对指定的变电站设备进行关注或信息获取时，仅需与该变电站设备附近的巡检机器人建立远程控制连接，控制巡检机器人代为获取所需的信息，省去了工程师需要亲自跑一趟到现场或者需要到统一管理中心的麻烦，提高了变电站巡检机器人管理系统的便捷性能。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的框架结构图。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1，其示出一种变电站巡检机器人管控系统，包括：巡检机器人1、云管理平台2和用户终端3，其中，
巡检机器人1和用户终端3与云管理平台2通信连接；
巡检机器人1上设置有控制模块和通信模块，通信模块用于接收由云管理平台2发送的远程控制指令；控制模块根据接收的远程控制指令控制巡检机器人1执行相应的动作，并将获取的反馈信息发送到云管理平台2；
用户终端3用于访问云管理平台2，与指定的巡检机器人1建立通信关系，并通过云管理平台2向巡检机器人1发送远程控制指令，并接收由巡检机器人1返回的反馈信息。
上述实施方式中，建立了一种变电站巡检机器人管控系统，系统中通过云管理平台2对变电站中的巡检机器人1进行控制，同时用户终端3通过访问云管理平台2，在身份验证通过后，可以与变电站中指定的巡检机器人1建立远程控制连接，并通过云管理平台2实现用户终端3和巡检机器人1的信息或指令的收发，方便变电站工程师需要对指定的变电站设备进行关注或信息获取时，仅需与该变电站设备附近的巡检机器人1建立远程控制连接，控制巡检机器人1代为获取所需的信息，省去了工程师需要亲自跑一趟到现场或者需要到统一管理中心的麻烦，提高了变电站巡检机器人1管理系统的便捷性能。
在一种实施方式中，巡检机器人1上搭载有图像采集模块，用于获取变电站设备的图像信息。其中，根据巡检机器人1获的图像信息(例如是机器人前方操作区域的图像信息)是远程控制的基础，因此巡检机器人1上搭载有图像采集模块，获取相应的图像信息后实时发送到云管理平台2，供用户终端3在进行远程控制时能够准确获取巡检机器人1当前得位置以及所需的图像信息。
在一种实施方式中，云管理平台2包括身份验证模块21、机器人管理模块22、第一机器人控制模块23和第二机器人控制模块24；
机器人管理模块22用于实时获取巡检机器人1的位姿信息、状态信息、功能信息，并生成相应的巡检机器人1状态列表；
身份验证模块21用于对接入云管理平台2的用户终端3进行身份验证，当验证通过后允许用户终端3从巡检机器人1状态列表中选择指定的巡检机器人1并与其建立远程控制连接；
第一机器人控制模块23，用于供用户终端3与指定的巡检机器人1建立远程控制连接，将用户终端3发送的远程控制指令转发到该指定的巡检机器人1，并将该指定的巡检机器人1返回的反馈信息发送到用户终端3；
第二机器人控制模块24，用于根据预设的调度控制规则对未与用户终端3建立控制连接的巡检机器人1进行智能调度控制。
在一种实施方式中，系统还包括管理终端4，管理终端4与云管理平台2通信连接；
身份验证模块21还包括：当用户终端3请求与指定的巡检机器人1建立远程控制连接时，将该请求信息发送到管理终端4，由管理终端4进行审批，当身份验证模块21接收到管理终端4发送的审批通过信息后，允许用户终端3与指定的巡检机器人1建立远程控制连接。
在一种实施方式中，巡检机器人1上还搭载有照明模块，照明模块用于对巡检机器人1上图像采集模块的拍摄区域补光。
在一种实施方式中，巡检机器人1上还搭载有处理单元，所述处理单元包括：
对图像采集模块获取的设备图像进行亮度检测，当检测到获取的设备图像亮度不达标时，控制照明模块对拍摄区域进行补光。
其中处理单元对获取的设备图像进行亮度检测，包括：
1)对获取的设备图像进行边缘检测处理，获取设备图像中的设备区域ΦS，并标记非设备区域的部分为背景区域ΦB；
2)将设备图像从RGB颜色空间转换到Lab空间，获取设备图像的亮度分量L，颜色分量a和颜色分量b，其中Lab空间中包含设备图像中每个像素点对应的亮度分量值L(x,y)、颜色分量值a(x,y)和颜色分量值b(x,y)
3)根据获取的设备区域队设备图像进行亮度检测，其中采用的亮度判断函数为：
Figure BDA0002697600590000041
式中，F表示图像亮度判断因子，f1(γ(ΦS),γT)表示阴影检测函数，其中γ(ΦS)表示设备区域中各像素点的亮度分量值的方差，n(ΦS)表示设备区域中包含像素点的总数，γT表示设定的平均方差阈值；f1(γ(ΦS),γT)表示当
Figure BDA0002697600590000042
时，f1(γ(ΦS),γT)＝0，当
Figure BDA0002697600590000043
时，f1(γ(ΦS),γT)＝1；
Figure BDA0002697600590000044
表示自亮检测函数，其中
Figure BDA0002697600590000045
表示设备区域中各像素点的亮度分量值的平均值，
Figure BDA0002697600590000046
表示设定的亮度均值阈值；
Figure BDA0002697600590000047
表示当
Figure BDA0002697600590000048
时，
Figure BDA0002697600590000049
当
Figure BDA00026976005900000410
时，
Figure BDA00026976005900000411
表示背光检测函数，其中
Figure BDA00026976005900000412
表示背景区域中各像素点的亮度分量值的平均值，
Figure BDA00026976005900000413
表示设定的亮度均值差阈值；
Figure BDA00026976005900000414
表示当
Figure BDA00026976005900000415
时，
Figure BDA00026976005900000416
当
Figure BDA00026976005900000417
时，
Figure BDA00026976005900000418
根据获取的图像亮度判断因子进行判断，当F＝3时，判断获取的设备图像亮度达标；否则，则判断获取的设备图像亮度不达标，控制照明模块对拍摄区域进行补光。
针对在巡检机器人1在保证获取的图像质量的同时，需要尽可能的降低耗能，因此，巡检机器人1上设置有处理单元进行自适应地控制照明单元的开关，一方面能够提高图像获取的质量从而保证用户终端3进行远程控制的准确性；另一方面在光线充足的情况下，能够降低能耗，提高工作时长。
上述提出了一种亮度检测函数，能够从阴影检测、自亮检测、背光检测三个方面从远景到近景全方位判断亮度是否充足，在实际工作过程中能够保证获取设备图像的设备区域能够满足可见度、清晰度亮度的需求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当分析，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种变电站巡检机器人管控系统，其特征在于，包括：
巡检机器人、云管理平台和用户终端，
所述巡检机器人和用户终端与所述云管理平台通信连接；
所述巡检机器人上设置有控制模块和通信模块，所述通信模块用于接收由云管理平台发送的远程控制指令；所述控制模块根据接收的远程控制指令控制巡检机器人执行相应的动作，并将获取的反馈信息发送到云管理平台；
所述用户终端用于访问云管理平台，与指定的巡检机器人建立通信关系，并通过所述云管理平台向所述巡检机器人发送远程控制指令，并接收由巡检机器人返回的反馈信息。
2.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人管控系统，其特征在于，所述巡检机器人上搭载有图像采集模块，用于获取变电站设备的图像信息。
3.根据权利要求1所述的一种变电站巡检机器人管控系统，其特征在于，所述云管理平台包括身份验证模块、机器人管理模块、第一机器人管理模块和第二机器人管理模块；
所述机器人管理模块用于实时获取巡检机器人的位姿信息、状态信息、功能信息，并生成相应的巡检机器人状态列表；
所述身份验证模块用于对接入云管理平台的用户终端进行身份验证，当验证通过后允许用户终端从所述巡检机器人状态列表中选择指定的巡检机器人并与其建立远程控制连接；
所述第一机器人控制模块，用于供用户终端与指定的巡检机器人建立远程控制连接，将用户终端发送的远程控制指令转发到该指定的巡检机器人，并将该指定的巡检机器人返回的反馈信息发送到用户终端；
所述第二机器人控制模块，用于根据预设的调度控制规则对未与用户终端建立控制连接的巡检机器人进行智能调度控制。
4.根据权利要求3所述的一种变电站巡检机器人管控系统，其特征在于，所述系统还包括管理终端，所述管理终端与所述云管理平台通信连接；
所述身份验证模块还包括：当所述用户终端请求与指定的巡检机器人建立远程控制连接时，将该请求信息发送到管理终端，由管理终端进行审批，当身份验证模块接收到管理终端发送的审批通过信息后，允许所述用户终端与指定的巡检机器人建立远程控制连接。
5.根据权利要求2所述的一种变电站巡检机器人管控系统，其特征在于，所述巡检机器人上还搭载有照明模块，所述照明模块用于对所述巡检机器人上图像采集模块的拍摄区域补光。
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