[发明专利]利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统及方法

说明书

本发明涉及一种利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统及方法，属于变电站智能协同控制技术领域。该系统包括巡检机器人和无人机；在变电站内设置多套固定式有源RTK基站；巡检机器人、无人机分别与有源RTK基站连接；巡检机器人与巡检机器人控制系统相连；无人机与无人机控制系统相连；巡检机器人控制系统还与无人机控制系统、服务器相连；本发明解决了变电站室外高压设备巡检盲区的问题，通过无人机和机器人协同对变电设备开展立体巡视的方法，可以俯视角度开展设备巡视，扫除“人工+机器人”的巡检视觉死角，规避人工高处作业风险，解决高空设备巡检盲区及人工巡检不到位的情况，提升变电站变电运维巡视工作的全面性。

技术领域

本发明属于变电站智能协同控制技术领域，具体涉及一种利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统及方法。

背景技术

目前“人工+地面机器人”的组合巡检模式，并不能解决变电站所有的设备巡检问题，达不到全方位、全覆盖，智能化、精益化的巡检要求。而无人机岁然有高空作业优势，但是，目前的无人机主要采用高性能锂电池作为动力来源，由于锂电池电池容量的限制，且受限于无人机载荷，这导致多旋翼无人机续航时间较短，一般在15分钟左右；而变电站设备的巡检要对其绝缘串和设备的连接部位以及各类金属部件进行检测，并且要在较为短暂的时间内对设备进行全面的检测而不遗漏关键检测部位，从而消除安全隐患。因此，如何在保证巡检安全的前提下对多旋翼无人机设备巡检的路径规划进行研究与优化就具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统及方法，该方法解决变电站设备巡检模式单一的问题。地面智能巡检机器人解放了部分人工巡检生产力，但仍然无法彻底解决变电站设备的巡检难题。利用“无人机+机器人”组合巡检模式，可实现设备三维立体360度智能化巡检，引导“人工为主，机器人为辅”向“机巡为主、人巡为辅”协同巡检的模式转变。整个机巡过程实现远程可视化管控，现场的作业流程标准统一，排除了人工主观判断缺陷误差存在的可能性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统，包括巡检机器人和无人机；

在变电站内设置多套固定式有源RTK基站；巡检机器人、无人机分别与有源RTK基站连接；巡检机器人与巡检机器人控制系统相连；无人机与无人机控制系统相连；巡检机器人控制系统还与无人机控制系统、服务器相连；

巡检机器人控制系统用于接收服务器下发的巡视任务，之后将巡视任务中巡检机器人、无人机的巡视任务分别发送给巡检机器人和无人机控制系统；无人机控制系统接收巡检机器人控制系统传来的巡检任务，控制无人机进行巡检；

巡检时，无人机采集图像，并将采集到的图像通过无人机控制系统发送至巡检机器人系统；巡检机器人采集图像，并将采集到的图像发送至巡检机器人系统；

巡检机器人控制系统对巡检机器人采集到的图像与无人机控制系统进行分析对比，并将分析对比后的图像发送至服务器，服务器根据传来的图像进行分析并显示分析结果。

进一步，优选的是，无人机的云台为三轴防抖云台。

进一步，优选的是，无人机上安装有可见光摄像头和红外热成像相机，用于采集可见图像和红外图像。

本发明同时提供一种利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视方法，采用上述利用无人机和机器人对变电设备开展立体巡视系统，包括如下步骤：

步骤（1），巡视任务下发到巡检机器人控制系统，再由巡检机器人控制系统将巡检机器人、无人机的巡视任务分别发送给巡检机器人和无人机控制系统；