[发明专利]一种水下故障设备的定位方法及其系统

权利要求书

1.一种水下故障设备的定位方法，其特征在于：所述方法包括：

当水下设备发生故障无法正常工作时，水下机器人通过目标搜索装置搜索故障设备；

根据前端多功能摄像机和红外探测器探测信号生成的采样图像，调整水下机器人运行轨迹；

根据目标搜索装置搜索到故障设备，计算偏移量，并根据所述偏移量及摄像机焦距微调水下机器人运行轨迹实现故障设备定位。

2.根据权利要求1所述的一种水下故障设备的定位方法，其特征在于：水下机器人通过目标搜索装置搜索故障设备包括：

水下机器人通过智能控制传感器运行自主导航系统，结合前端目标搜索装置定位水下机器人位置及航向，根据目标搜索装置的搜索数据进行定位；

所述目标搜索装置的数据包括，以目标搜索装置的重心为极坐标原点建立极坐标系，探测前方10m且角度在-45°～225°以内的物体与极坐标原点之间弧长和角度值。

3.根据权利要求1所述的一种水下故障设备的定位方法，其特征在于：所述调整水下机器人运行轨迹包括：根据前端多功能摄像机采集到的可见光图像和/或红外探测器探索到周围红外图像呈现的未知设备信号读取，调整水下机器人运行路线。

4.根据权利要求1所述的一种水下故障设备的定位方法，其特征在于：所述偏移量及摄像机焦距微调水下机器人运行轨迹包括：利用目标搜索装置提取故障设备的水下位置和设备；根据故障设备在采样图像中的偏移量，微调水下机器人的水平转动角度，垂直转动角度以及摄像机焦距。

5.根据权利要求4所述的一种水下故障设备的定位方法，其特征在于：当故障设备的实际大小小于采样图像中的故障设备大小时，将采样图像中的故障设备放大，根据故障设备偏移量和摄像机放大倍数微调水下机器人运行轨迹，将识别的故障设备移动到采样图像中心，以达到准确的定位位置。

6.一种水下故障设备的定位系统，其特征在于：系统包括

水下机器人，用于搜索水下故障设备；

智能控制传感器，用于控制水下机器人运行自主导航系统；

水下机器人运行模块，根据前端多功能摄像机采样图像和红外探测器探测信号，调整水下机器人运行轨迹；

目标搜索装置，用于搜索获取故障设备及其周围环境信息；

所述智能控制传感器、水下机器人运行模块和目标搜索装置安装于水下机器人上。

7.根据权利要求6所述的一种水下故障设备的定位系统，其特征在于：所述水下机器人为耐压性防水材质，内设有容纳电子设备的电子舱及为水下机器人提供能源的动力舱，包括多个旋转轮轴、电机、驱动齿轮、从动齿轮、滑环和编码器，电机与编码器连接并固定在水下机器人壳体内，滑环固定在旋转轮轴内，旋转轮轴外部固定从动齿轮，电机带动从动齿轮、转轮轴、滑环转动，外部设置前端多功能摄像机和红外探测器；每个轮轴至少包括一个电机；其中，所述电机用于产生臂和/或腕的运动；所述红外探测器为安装在水下机器人前方的单线红外探测器，用于探测故障设备与机器人之间的距离。

8.根据权利要求6所述的一种水下故障设备的定位系统，其特征在于：

所述自主导航系统根据所述目标搜索装置的搜索数据，引导水下机器人进行定位；

所述目标搜索装置用于定位水下机器人的位置及航向；

所述水下机器人运行模块用于根据前端多功能摄像机采集到的可见光图像和/或红外探测器探索到周围红外图像呈现的未知设备信号读取，调整水下机器人运行轨迹。

9.根据权利要求6所述的一种水下故障设备的定位系统，其特征在于：所述前端多功能摄像机包括可见光摄像机，所述可见光摄像机用于检测故障设备外观异常和仪表识别；

所述红外探测器包括红外热像仪，用于检测故障设备的温度；

所述可见光摄像机和红外热像仪获得的图像信息相结合的数据库，以及用于自动进行参数设置的调节器。

10.根据权利要求6所述的一种水下故障设备的定位系统，其特征在于：所述红外探测器通过网线与智能控制传感器连接；红外探测器的数据通过以太网传至所述智能控制传感器；所述水下机器人根据所述红外探测器的数据进行定位。