[發明專利]一種變電站消防機器人自主作業控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911253475.0
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110989599B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 王海磊;阮鵬程;王宇航;馬曉鋒;李建祥;許瑋;慕世友;周大洲;王海鵬;郭銳;張海龍;劉海波;趙玉良;司金保;曾金保
• 申請（專利權）人: 國網智能科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06T17/10;B25J9/16;B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，包括：

建立變電站三維數據模型，構建變電站內的無線網絡，根據所述無線網絡對消防機器人進行定位；構建變電站內的無線網絡，根據所述無線網絡對消防機器人進行定位，具體為：

在站內多個消防介質供給點位置布設無線網絡設備，

根據無線AP設備在變電站三維數據模型中的坐標位置，計算消防機器人相對于無線AP的第一坐標位置；

確定消防機器人在變電站三維數據模型中的第二坐標位置，將第一坐標位置與第二坐標位置進行比對，確定機器人當前的坐標位置是否正確；

確定最優的消防介質供給點的位置，規劃出消防機器人到達異常設備的最優路徑；

控制消防機器人自動運行至消防介質供給點位置，完成消防水帶的自動對接；消防水帶的自動對接過程還包括：對實時抓取到的消防水帶的狀態圖像進行處理和識別，當圖像中出現水帶卷盤與水帶連接處的時候，判定消防水帶處于完全展開狀態；當圖像中出現消防水帶與消防機器人對接的接頭時，判定消防水帶處于完全收回狀態；

控制消防機器人自動運行至異常設備附近，根據著火設備類型自主選擇滅火介質；根據著火點位置自動計算出最佳的噴射角度和噴射流量；根據著火點位置自動計算出最佳的噴射角度和噴射流量，具體為：

根據現場環境的視覺圖像信息和紅外圖像信息，確定著火點位置和著火區域；

識別噴射介質的落點，以著火區域的底部作為目標區域，判斷噴射介質的落點與目標區域的坐標差；

以噴射介質的落點與目標區域的坐標差最小為目標，構建消防介質噴射曲線模型，確定最佳噴射角度；

根據著火區域中可信火災區域和疑似火災區域的面積占比，調整噴射流量。

2.如權利要求1所述的一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，所述建立變電站三維數據模型，具體為：

利用消防機器人搭載的多目視覺設備，建立變電站三維視覺模型；

通過激光掃描變電站室外的設備，得到變電站內設備的三維點云數據，建立三維激光模型；

將得到的模型進行配準融合，得到變電站三維數據模型。

3.如權利要求1所述的一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，確定最優的消防介質供給點的位置，同時規劃出消防機器人到達異常設備的最優路徑；具體為：

確定著火點在變電站三維數據模型中的坐標位置，計算消防機器人從各介質供給點到著火點的路徑距離，選取最短路徑距離對應的介質供給點，作為消防機器人的介質供給點位置；

采用最短路徑方法確定消防機器人到達介質供給點以及著火點位置的行進路線。

4.如權利要求1所述的一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，完成消防水帶的自動對接，具體過程為：

通過圖像采集裝置實時采集消防機器人與消防水帶對接接口的圖像信息，通過提取圖像中的特征值，得到消防機器人與消防水帶對接接口的相對位置，不斷調整消防機器人上對接接口的位置，通過持續抓圖并進行圖像處理，結合多傳感器數據，判斷當前的對接狀態，直至兩者對接成功。

5.如權利要求4所述的一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，

消防水帶的自動對接過程還包括：實時檢測消防水帶與消防機器人對接接口處的壓力，并與存儲的預設壓力閾值進行對比，當壓力低于預設閾值時提示壓力不足，判定存在管路泄漏或者水帶破損。

6.如權利要求1所述的一種變電站消防機器人自主作業控制方法，其特征在于，根據現場環境的視覺圖像信息和紅外圖像信息，確定著火點位置和著火區域，具體為：

分別對得到的視覺圖像信息和紅外圖像信息進行預處理；

將視覺圖像處理后得到的可疑火災區域與紅外圖像處理后得到的可疑火災區域進行對比，將重疊的可疑火災區域作為可信火災區域，將未重疊的可疑火災區域作為疑似火災區域，將重疊的未可疑火災區域判定為未發生火災的區域；將可信火災區域轉換成火焰空間坐標信息。