[發(fā)明專利]基于可穿戴設備的變電站巡檢路徑規(guī)劃方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210216004.8
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN114636424A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 吳迪;潘建喬;余方召;張海春;王征;陳超;孫舒柳;張煒;潘白浪;欒伊斌;吳韜;胡雷劍;庾峰;胡金華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江平湖市供電有限公司;平湖市通用電氣安裝有限公司;上海綠巒科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G06N3/12;G06Q10/04;G07C1/20
• 代理公司: 杭州華鼎知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

1.基于可穿戴設備的變電站巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于包括如下步驟：

1)后臺服務器模塊存儲有歷史巡檢數(shù)據(jù)，同時對SCADA系統(tǒng)采集的一次設備的實時數(shù)據(jù)進行實時保存，以便巡檢時調(diào)取；

2)巡檢人員通過工號登錄佩戴的可穿戴MR設備模塊，獲取巡檢任務清單，每到一個巡檢房間，會自動識別門口信息，后臺服務器模塊調(diào)取Unity圖像處理模塊和遺傳算法模塊生成室內(nèi)路徑規(guī)劃；

Unity圖像處理模塊處理方法是通過計算頂點的法向量判斷像素點的位置是在地面、墻面還是天花板，法向量向上的點集為地面，法向量水平的點集為墻面，法向量向下的點集則為天花板，且圖像需進行光滑處理，Unity圖像處理模塊在處理過程中設置一些路標，將門口以及每個電氣設備的位置都標注出來，遺傳算法模塊對巡檢路徑進行規(guī)劃求解方法如下：

首先，對地圖中標識每個電氣設備的路標進行編號，默認門口是1號；

其次，根據(jù)地圖所指示的地面確定各個電氣設備的連通路徑，計算各個待檢電氣設備兩兩之間的最小折線距離；

接著，以折線距離為權(quán)重，生成待檢設備的距離矩陣，

距離矩陣的元素l_ij代表設備i到設備j的最小折線距離，到其本身的距離l_ii則為零，清單中共有n-1個待檢設備；因為在巡檢時總要從門口開始，因此路標1總是在規(guī)劃序列的第一個元素，要確定這樣一個序列1，…，s_i，…，s_n-1，s_i為2～n中的某個數(shù)，i的取值范圍是[1，n-1]，且整個序列中的元素兩兩各不相同，使得其確定的巡檢距離取值較小，即：

3)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃的路徑進行巡檢，巡檢人員通過可穿戴MR設備模塊的混合現(xiàn)實功能可以看到地面上生成的虛擬指示箭頭，虛擬信息會指示巡檢人員到達正確的巡檢間隔；

4)到達巡檢間隔后，對電氣設備進行掃描確認，設備的待檢項目會出現(xiàn)提示，采用手勢或者語音與設備進行交互，每一個檢查項目會智能展現(xiàn)出標準參數(shù)并讀取實際參數(shù)，智能做出判斷，巡檢人員通過手勢交互進行校核確認；

5)巡檢人員調(diào)取歷史數(shù)據(jù)、歷史照片以及SCADA數(shù)據(jù)，在項目確認后，保存巡檢數(shù)據(jù)并進行拍照，之后上傳數(shù)據(jù)，當此設備的各項目巡檢完之后，會自動導航下一工作間隔，若還有未完成項目，會出現(xiàn)相應提示；

6)當巡檢過程中遇到問題時，可通過專家遠程協(xié)助系統(tǒng)得到幫助，專家可以遠程看到可穿戴MR設備所展示的混合現(xiàn)實信息，調(diào)取相關數(shù)據(jù)，為巡檢人員提供相應指導；

7)巡檢結(jié)束后，后臺服務器備份巡檢數(shù)據(jù)并進行標注。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可穿戴設備的變電站巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于：采用可穿戴MR設備模塊進行地圖構(gòu)建時通過以下幾個步驟：

1)掃描巡檢變電站的室內(nèi)信息，將得到的深度圖轉(zhuǎn)化為單位是米的格式；

2)通過深度信息計算攝像機相對于初始狀態(tài)的位置和角度，采用特征提取的方法檢測出圖像中的關鍵點，將連續(xù)兩幀的關鍵點進行匹配，從而反解得到攝像頭位置的變化量，與更前面的幾幀進行多次比較進行位置估計，減小誤差的累積；

3)根據(jù)當前攝像機的位置，實時將獲取的信息融入網(wǎng)絡模型，設備開啟不斷掃描，完善增量式地圖，保證模型覆蓋到每個角落，進行新的定位時借助增量地圖以及環(huán)境理解攝像頭輔助。