[發明專利]用于自動讀表的變電站巡檢機器人

有效

• 申請號: 201410706231.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104597903B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 陳小飛;張曉炎;羅海鋒;湯霄;翁利國;臧建;沈海江
• 申請（專利權）人: 國網浙江杭州市蕭山區供電公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G07C3/00
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙)44324
• 代理人: 鄧揚

1.一種用于自動讀表的變電站巡檢機器人，其特征在于，所述巡檢機器人包括GPS導航設備、存儲設備、高清攝像設備、圖像處理設備和TMS320LF2407A型號的數字信號處理器DSP，所述存儲設備用于預先存儲各類儀表模板，以及用于預先存儲每一類儀表模板的最大刻度、最小刻度和指針模型，所述高清攝像設備用于拍攝儀表圖像，所述圖像處理設備與所述高清攝像設備連接以執行圖像處理，所述DSP與所述GPS導航設備連接以控制所述巡檢機器人的行進位置，還與所述存儲設備和所述圖像處理設備分別連接，用于控制所述巡檢機器人的自動讀表。

2.如權利要求1所述的用于自動讀表的變電站巡檢機器人，其特征在于，所述巡檢機器人還包括：

語音識別設備，包括聲音傳感器和語音識別芯片，所述聲音傳感器用于將現場管理人員語音轉換為電信號，所述語音識別芯片連接所述聲音傳感器，用于基于所述電信號生成語音控制指令，所述語音識別芯片采用ICRoute公司的LD3320芯片；

無線通訊接口，與遠端的變電站管理平臺無線連接，以無線接收遠程控制指令，所述遠程控制指令包括GPS控制指令；

機器人驅動機構，用于在所述DSP的控制下，驅動所述巡檢機器人的行為動作，所述行為動作包括前進、后退、轉向和跨越；

直流無刷電動機，與所述機器人驅動機構連接，在所述機器人驅動機構的控制下為所述巡檢機器人做出的行為動作提供動力；

所述GPS導航設備用于接收GPS導航衛星所提供、所述巡檢機器人的當前GPS數據；

所述存儲設備還用于存儲儀表上限灰度閾值和儀表下限灰度閾值，所述儀表上限灰度閾值和所述儀表下限灰度閾值用于將圖像中的儀表表盤與背景分離；

所述高清攝像設備的采集分辨率為1280×720；

所述圖像處理設備還包括中值濾波單元、預處理單元、目標識別單元、模板匹配單元和指針位置確定單元，所述中值濾波單元與所述高清攝像設備連接，用于對所述儀表圖像濾波以輸出濾波圖像，所述預處理單元與所述中值濾波單元連接，用于對所述濾波圖像進行灰度化處理以輸出灰度化圖像，所述目標識別單元與所述預處理單元和所述存儲設備分別連接，將所述灰度化圖像中灰度值在所述儀表上限灰度閾值和所述儀表下限灰度閾值之間的像素識別并組成儀表表盤子圖像，所述模板匹配單元與所述目標識別單元和所述存儲設備分別連接，基于所述儀表表盤子圖像在所述存儲設備存儲的各類儀表模板中查詢匹配的目標儀表模板，給出所述目標儀表模板的最大刻度、最小刻度和指針模型，所述指針位置確定單元與所述目標識別單元和所述模板匹配單元分別連接，基于所述儀表表盤子圖像識別所述儀表表盤子圖像中與所述指針模型匹配的儀表指針，計算識別到的儀表指針與水平方向的指針角度，分別計算所述最大刻度和所述最小刻度與水平方向的最大刻度角度和最小刻度角度，根據指針角度在最大刻度角度和最小刻度角度之間的數值位置，確定儀表讀數；

所述DSP與所述語音識別設備、所述無線通訊接口、所述機器人驅動機構、所述GPS導航設備、所述存儲設備和所述圖像處理設備分別連接，根據所述語音控制指令或所述遠程控制指令控制所述機器人驅動機構，所述DSP接收所述圖像處理設備發送的儀表讀數，并將所述儀表讀數通過所述無線通訊接口轉發到所述變電站管理平臺，所述DSP控制所述存儲設備的數據存儲，所述遠程控制指令用于粗調所述巡檢機器人行進到目標讀表位置，所述語音控制指令用于細調所述巡檢機器人行進到目標讀表位置；

其中，所述DSP無線接收所述變電站管理平臺發送的GPS控制指令，所述GPS控制指令包括目標GPS數據，所述DSP控制所述機器人驅動機構行進到所述GPS導航設備發送的當前GPS數據匹配所述目標GPS數據的位置；

其中，所述DSP在接收到所述無線通訊接口轉發的所述變電站管理平臺成功收到儀表讀數的返回指令時，控制所述巡檢機器人的工作指示燈按預定頻率閃爍預定次數，以提示現場管理人員。

3.如權利要求2所述的用于自動讀表的變電站巡檢機器人，其特征在于，所述系統還包括：

可充電鋰電池，為所述巡檢機器人提供供電電源。

4.如權利要求2所述的用于自動讀表的變電站巡檢機器人，其特征在于：

所述無線通訊接口為WiFi無線通信接口、ZigBee無線通信接口和GPRS無線通信接口中的一種。