[發明專利]一種變電站巡檢車自主導航方法

在審

• 申請號: 201811564823.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109764874A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 彭濤;楊中州;徐文菁;陳國強;梁璐
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種變電站巡檢車自主導航方法，相對于傳統在變電站道路上鋪設磁條輔助巡檢車導航的方法，本發明采用GPS定位技術可以實現在變電站電力設備群以外的其他道路區域內對巡檢車進行定位、導航，進入列狀設備群之后巡檢車的定位、導航由二維激光雷達來完成。解決了以往電力巡檢車需要在變電站鋪設磁條輔助導航的問題，提高了變電站電力巡檢效率，降低了巡檢運行成本。

技術領域

本發明屬于信號控制處理技術，具體為一種變電站巡檢車自主導航方法。

背景技術

變電站安全穩定運行直接關系到國計民生，為保障變電站的安全正常運行需要進行日常巡檢，排查變電站電力設備存在的故障并及時解決。為提高變電站電力巡檢智能化水平，保障變電站安全運行，采用智能巡檢車代替人工進行變電站巡檢成為發展趨勢。電力巡檢車智能巡檢具有靈活、高效等優勢，更適應無人值守變電站發展的實際需求。

導航是巡檢工作的重要基礎，智能自主導航技術是智能巡檢車的核心關鍵技術。目前，部分變電站己有少量運行的巡檢車，這些巡檢車主要是采用磁軌跡規劃巡檢路線以及無線射頻識別等技術實現導航，這種方法是預先設定巡檢車的巡檢路線，然后在運行路線上鋪設磁軌道，并且需要在巡檢車暫停的位置預先設置無線射頻識別標識，在巡檢車的移動過程中，巡檢車通過配置的磁傳感器陣列測量相對于磁軌道位置的偏移距離，從而控制巡檢車沿著預先設定的磁軌道移動運行，無線射頻讀卡器則在檢測到埋設在路徑上的無線射頻識別標簽后通知巡檢車到達設定位置。此時巡檢車可在車載計算機控制下完成停靠、轉向、加減速、設備檢測等動作。這種方式雖然抗電磁干擾能力強、導航定位精度高，但在實際使用中也面臨一些問題，比如磁軌跡鋪設時地面施工復雜工作量大、巡檢車運行路線不靈活、巡檢車越障高度受限于磁傳感器檢測距離等。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提出一種利用激光雷達、衛星導航設備(GPS)對變電站巡檢車自主導航方法，采用基于激光雷達+GPS設備和激光雷達圖像匹配技術的定位方法實現對變電站電力巡檢車的巡檢自主導航。在列狀電力設備群以外的區域(包括變電站大門入口到列狀設備群第一列列首位置以及最后一列設備列尾位置到大門出口位置)采用GPS定位技術定位巡檢車的位置，為其提供導航。但是進入列狀設備群后，GPS易受干擾，巡檢車的定位和導航由激光雷達來完成。

本發明的技術方案為：

所述一種變電站巡檢車自主導航方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：根據已有的變電站基建圖和變電站設備臺帳信息，建立巡檢地圖，并在巡檢地圖中標注巡檢路線和每列電力設備群的巡檢初始位置；巡檢地圖包含每個設備的位置信息；

步驟2：根據衛星導航信息引導巡檢車到達每列設備的巡檢初始位置；到達巡檢初始位置的判斷標準為巡檢車進入以預先標定初始位置為圓心的半徑0.5m的圓形區域內；

步驟3：到達巡檢初始位置后巡檢車的定位導航切換到激光雷達模式；

步驟4：利用激光雷達實時進行場景匹配，計算車的坐標：

激光雷達掃描探測周圍環境形成二維場景圖，將二維場景圖與步驟1生成的巡檢地圖進行匹配解算，并對電力設備進行識別；依據巡檢地圖信息得到電力設備位置信息，根據電力設備的坐標位置以及安裝在巡檢車上的激光雷達探測到的目標角度、距離信息解算巡檢車自身位置信息；

步驟5：根據巡檢車自身位置信息，依據規劃的巡檢線路對巡檢車進行導航。

有益效果

相對于傳統在變電站道路上鋪設磁條輔助巡檢車導航的方法，本發明采用GPS定位技術可以實現在變電站電力設備群以外的其他道路區域內對巡檢車進行定位、導航，進入列狀設備群之后巡檢車的定位、導航由二維激光雷達來完成。解決了以往電力巡檢車需要在變電站鋪設磁條輔助導航的問題，提高了變電站電力巡檢效率，降低了巡檢運行成本。