[發明專利]用于巡檢電力儀表的智能機器人

有效

• 申請號: 201410505796.6
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN104199453A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 孫春蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇華宏實業集團有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 蘇玉峰

1.一種用于巡檢電力儀表的智能機器人，其特征在于，所述智能機器人包括紅外線攝像機、高清攝像機、圖像處理器和MSP430系列單片機，所述紅外線攝像機用于采集帶有溫度信息的紅外圖像，檢測紅外圖像中電力儀表區域的器件溫度，所述高清攝像機用于采集電力儀表圖像，所述圖像處理器對所述電力儀表圖像進行圖像處理，所述MSP430系列單片機與所述紅外線攝像機和所述圖像處理器分別連接，基于所述器件溫度確定電力儀表是否過熱，并基于圖像處理結果確定電力儀表的儀表讀數，所述MSP430系列單片機是德州儀器(TI)公司的一個16位的、具有精簡指令集的單片機。

2.如權利要求1所述的用于巡檢電力儀表的智能機器人，其特征在于，所述智能機器人還包括：

機器人驅動設備，位于所述智能機器人的底盤上，用于在所述MSP430系列單片機的控制下，驅動智能機器人開赴前進目標，所述前進目標為各個不同的電力儀表，所述機器人驅動設備包括直流無刷電動機、減速器、電機驅動器和兩個電機驅動車輪，所述兩個電機驅動車輪為所述智能機器人的兩個后輪；

無線通信接口，位于所述智能機器人的外殼前端上，用于接收遠端控制平臺發送的控制指令，所述控制指令中包括了智能機器人的前進目標的位置，所述前進目標的位置為電力儀表距離所述智能機器人出發點的相對距離，所述無線通信接口還將電力儀表過熱報警信號、電力儀表溫度正常信號、匹配成功的電力儀表類型和電力儀表參數轉發給所述遠端控制平臺；

存儲器，位于所述智能機器人的外殼前端內，保存了電力儀表特征數據庫，所述電力儀表特征數據庫以電力儀表類型為索引，對應保存了每一種電力儀表類型的圖像模板和參數識別算法，所述存儲器還存儲了設備上限灰度閾值、設備下限灰度閾值和預定溫度閾值，所述設備上限灰度閾值和所述設備下限灰度閾值用于將圖像中的電力儀表和背景分離；

所述高清攝像機和所述紅外線攝像機都位于所述智能機器人的前端上，并都設有防爆外殼；

所述圖像處理器位于所述智能機器人的外殼前端內，包括了圖像劃分單元、模板匹配單元和參數識別單元，所述圖像劃分單元與所述高清攝像機和所述存儲器分別連接，用于將所述電力儀表圖像中灰度值在設備上限灰度閾值和設備下限灰度閾值之間的像素識別并組成設備子圖像，所述模板匹配單元與所述圖像劃分單元和所述存儲器分別連接，用于將所述設備子圖像與所述電力儀表特征數據庫中每一種電力儀表類型的圖像模板逐一匹配，尋找匹配成功的電力儀表類型，所述參數識別單元與所述圖像劃分單元、所述模板匹配單元和所述存儲器分別連接，基于匹配成功的電力儀表類型，在所述電力儀表特征數據庫中尋找與匹配成功的電力儀表類型對應的參數識別算法，并基于尋找到的參數識別算法對所述設備子圖像中電力儀表讀數進行識別，以輸出電力儀表參數；

所述MSP430系列單片機位于所述智能機器人的外殼前端內，與所述機器人驅動設備、所述無線通信接口、所述存儲器、所述高清攝像機、所述紅外線攝像機和所述圖像處理器分別連接，解析所述無線通信接口接收到的控制指令以獲得所述前進目標的位置，基于所述前進目標的位置控制所述機器人驅動設備開赴前進目標，在所述機器人驅動設備反饋已驅動與所述前進目標的位置對應的相對距離后，啟動所述高清攝像機、所述紅外線攝像機和所述圖像處理器，進入電力儀表監控模式；

其中，在所述電力儀表監控模式中，所述MSP430系列單片機在所述器件溫度大于等于預定溫度閾值時，發出電力儀表過熱報警信號，所述MSP430系列單片機在所述器件溫度小于預定溫度閾值時，發出電力儀表溫度正常信號；同時所述MSP430系列單片機輸出所述匹配成功的電力儀表類型和所述電力儀表參數；

其中，所述無線通信接口集成了GPRS通信接口、3G通信接口和4G通信接口，所述無線通信接口采用現場可編程門陣列FPGA芯片，該FPGA芯片為ALTERA公司的EP2C5Q208C8N。

3.如權利要求2所述的用于巡檢電力儀表的智能機器人，其特征在于：

所述無線通信接口和所述遠端控制平臺通過無線通信鏈路進行雙向數據通信，通信的數據都為IP協議封裝的數據包。

4.如權利要求2所述的用于巡檢電力儀表的智能機器人，其特征在于：

所述高清攝像設備所采集的電力儀表圖像的分辨率為1280×720。

5.如權利要求2所述的用于巡檢電力儀表的智能機器人，其特征在于：

所述減速器集成在所述直流無刷電動機上。