[发明专利]基于无线信号分析的巡检机器人安全区域入侵预警方法

说明书

本发明公开了基于无线信号分析的巡检机器人安全区域入侵预警方法，具体方法包括以下步骤：步骤1：记录安全情况下的监测区域中的无线信号信息；步骤2：实时获取监测区域中的无线信号信息；步骤3：根据信号源过滤出可疑信号；步骤4：根据信号强弱变化在可疑信号中过滤出巡检机器人入侵设备安全区域的信号，启动报警。该方法基于巡检机器人与控制器之间的通信监测，该方法预警准确度高，成本在大众可以承受的范围内，且可以识别新版本的巡检机器人。

技术领域

本发明涉及基于无线信号分析的巡检机器人安全区域入侵预警方法，具体为巡检机器人安全运行和入侵设备安全区域的预警技术领域。

背景技术

变电站智能巡检机器人已成为近年来的发展热点，充分利用变电站巡检机器人平台来构建智能化变电站设备状态监测装置及系统有着非常重要的现实意义。

近年来，随着变电站巡检机器人在变电站中的应用和机器人的无人值守巡检方式下的导航定位失准等问题，不可避免地造成了巡检机器人进入变电站设备安全管理区范围内，造成对变电设备的物理损坏或者影响站内设备的正常运行，对于该种事件的检测和预警技术显得愈加重要。

现有的巡检机器人安全区域入侵预警技术主要分为以下几种：

1)基于视频相机和图像分析的变电站智能巡检机器人入侵预警技术。该技术涉及到巡检机器人的外形识别，但是由于市面上的巡检机器人外形多样，该技术的识别精度不高。本技术基于巡检机器人与变电站巡检机器人管理平台之间的通信监测，并没有以上缺点。

2)基于混合途径的巡检机器人入侵预警技术。该技术涉及到对巡检机器人视觉、声音、雷达监测系统的搭建，识别精度高，但是具有所用器件繁多、成本高的缺点。本技术的实施只要一台普通个人电脑即可完成，成本在大众可以承受的范围内。

3)基于巡检机器人通信协议的巡检机器人入侵预警技术。该技术涉及到对巡检机器人通信协议的检测，缺点在于只能对已知的巡检机器人型号进行预警，如果入侵巡检机器人的型号比较新，该技术则无法应用。本技术基于巡检机器人巡检过程中的无线通信信号强弱变化来判断是否存在巡检机器人入侵事件，并没有以上缺点。

现有搭载有拍摄模块的巡检机器人大多使用2.4GHz频段的和5.8GHz频段的无线信号传送图像数据，有些甚至使用这些信号发送巡检指令和运行控制。在无线通信网络的物理层中，数据是通过帧传播的，而数据帧的传播方式是通过广播。所述的广播，是指当一个数据帧被发出后，它是能被该网络上的所有主机接收到的，当主机接收到数据帧后，会检查在数据帧中的地址是否和自己的地址相匹配，发现匹配则将数据帧中的信息接收，不匹配则将数据帧丢弃。因此，如果一个无线网络中的主机在网络中接收一切通过它的数据帧并选择全部解包，那么它就能嗅探到附近一定区域内所有的在传输的信息。以上是本发明中无线信号获取部分的理论基础。

RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)指接收器接收到信道带宽上的宽带接收功率，利用该指数测定信号点与接收点之间的距离。RSSI的单位是dBm，一般为负值，对于同个信号点发出的无线信号，接收点计算出的RSSI越大，则表明信号点和接收点的距离越近。有入侵行为的巡检机器人，绝大多数具有高精度的摄像仪器且通过无线信号实时传输图像，所以如果接收器在巡检机器人的附近，会得到巡检机器人实时图像传输信号的RSSI，从而得到巡检机器人与接收器之间的距离变化。以上是本发明中判断信号是否属于入侵巡检机器人信号的理论基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无线通信信号分析的巡检机器人安全区域入侵检测和预警方法，该方法基于无线网络强度分析，具有准确度高，成本低的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于无线信号分析的巡检机器人安全区域入侵预警方法包括以下步骤：步骤1：记录安全情况下的监测区域中的无线信号信息；

步骤2：实时获取监测区域中的无线信号信息；