[发明专利]一种适用于输电巡检工作的末端路径导航方法

说明书

本发明公开了一种适用于输电巡检工作的末端路径导航方法，主要解决了最后一段(末端)路径的导航问题，提高了日常运行检修和巡视的工作效率，避免了防止走错路、耗时耗力等问题，达到了对工作和人员的可控管理。其实现步骤为：(1)利用多传感器对局部未知环境进行探测并构建局部环境模型；(2)采用自适应栅格方法构建全局地图；(3)基于改进的BFS算法实现路径导航。本发明可以实现移动巡检终端在局部未知环境下的快速路径导航功能，帮助巡检工作人员准确、快速、安全地到达目的地，并且把学习到的末端路径规划路线记录下来传回给控制台，方便下次巡检任务的执行。

技术领域

本发明设计了一种适应于未知环境中的末端路径导航方法，该方法采用了多传感器视图融合的方法提高了对环境的探测精度，同时在此基础上实现了局部未知环境路径规划的功能，可用于在输电线路巡检工作中的乡村小路、山间便道等未知环境中探索新路径，提高日常运行检修和巡视的工作效率。

背景技术

输电运检及巡视定位管理系统对输电日常的运行和检修工作有着至关重要的实用价值。当巡检工作组接收到抢修任务后，可通过常规方法驾车到达靠近该任务地点的高速路边或者省级公路边，但接下来的路本身就不是导航路径，甚至根本没有路，如何解决这最后一段(末端)的导航，才是最实际的问题。与此同时，由于缺乏移动终端的支持，不能实时安全的传递信息、回传现场照片，会出现巡检人员工作不准时、不全面、不到位的情况，使得管理人员难以及时、准确、全面地了解巡检人员的巡检定位、轨迹情况，不能及时做出合理的决策。

目前电力系统中的一些输电线路的运行维护技术和装置，实际上或多或少地已涉及实时导航，尤其是一些在线电力运维系统和GPS应急抢修定位系统。虽然这些系统能起到一定的目的，但还不能完全满足要求。普遍问题有：可远程查询的信息较少；巡检人员的定位、轨迹情况难以精确化管理；缺乏详细的地理信息等。

鉴于此，本发明专利基于环境建模，路径规划等相关技术实现输电巡检移动终端的末端路径导航功能，可以有效提高日常运行检修和巡视的工作效率，解决防止走错路、耗时耗力等问题，达到对工作和人员的可控管理，对于输电运检的日常工作管理具有十分重要的意义。

发明内容

本发明针对现有输电巡检及定位管理系统在工作效率方面的不足，提出一种适用于输电巡检工作的末端路径导航方法。本发明实现了输电移动巡检终端的末端路径导航的功能，具体流程见图1。

本发明的实现步骤包括：

(1)利用多传感器对局部未知环境进行探测并构建局部环境模型

针对巡检工作人员或者移动终端当前所处周围的环境，采用视觉传感器和激光传感器相结合的方法进行探测。由视觉传感器信息确定障碍大致位置，激光传感器检测障碍距离，两者相结合确定障碍坐标，并在此基础上构建局部环境模型。

(2)采用自适应栅格方法构建局部地图。

针对上一步的处理结果，采用自适应栅格建模方法对全局地图进行栅格划分，障碍少的区域用大栅格表示，障碍复杂的区域则用小栅格进行划分，这种自适应栅格建模方法不仅减小了计算量，也保证了建模精度。

(3)基于改进的BFS算法实现路径导航。

在上面得到的栅格图中，以当前位置所处栅格为中心，按照一定规则选取下一个要移动到的栅格，重复此步骤直至运行到最终目的地。

本发明可以实现移动巡检终端在局部未知环境下的快速路径导航功能，帮助巡检工作人员准确、快速、安全地到达目的地，并且把学习到的末端路径规划路线记录下来传回给控制台，方便下次巡检任务的执行。

附图说明

图1是本发明的实现流程图

图2是改进的canny算法流程

图3是改进的中值滤波窗口模板