[发明专利]用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法、系统、装置、处理器及其可读存储介质

权利要求书

1.一种用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)智能机器人从控制端接收巡检指令，开始巡检；

(2)通过预先构建的电子地图定位需要巡检的设备，规划巡检路径，移动至待检设备处；

(3)智能机器人利用多种传感器检查设备状态，若设备状态正常，则继续步骤(5)；否则，继续步骤(4)；

(4)智能机器人将设备异常信息上传至控制端，并给出异常等级，继续步骤(6)；

(5)智能机器人通过仪表识别算法对设备上的仪表进行定位和读取，获得相应巡视报告并上传至控制端的数据库；

(6)智能机器人巡查巡检路径上的下一台设备，继续步骤(3)，若全部设备均已巡查，则自动返回充电座，本次巡查完成。

2.根据权利要求1所述的用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法，其特征在于，所述的步骤(5)具体包括以下步骤：

(5.1)收集设备图像，预先标记设备上的仪表位置及种类；

(5.2)建立并训练YOLOv3目标检测模型；

(5.3)使用YOLOv3模型查找定位设备上的指针式仪表位置并对其进行分类；

(5.4)利用智能机器人搭载的机械臂及云台，将高清摄像机移动至正对指针式仪表的方位进行拍摄；

(5.5)利用仪表读取算法读取指针式仪表示数；

(5.6)判断是否还有仪表未识别，如果是，则继续步骤(5.4)；否则，完成当前设备的巡检。

3.根据权利要求2所述的用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法，其特征在于，所述的步骤(5.5)具体包括以下步骤：

(5.5.1)对获取的仪表正面图像进行中值滤波；

(5.5.2)通过语义分割模型分别提取表盘图像和指针图像；

(5.5.3)对表盘图像和指针图像按30像素宽度由图像中心向图像两侧扫描，将半圆形的表盘和指针图像展开为矩形图像；

(5.5.4)将两张矩形图像竖向叠加，绘制为折线图；

(5.5.5)定位折线图中指针在表盘的相对位置，根据预先存储的仪表刻度范围求出指针仪表示数。

4.根据权利要求3所述的用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法，其特征在于，所述的语义分割模型包括特征提取层和特征融合层，所述的语义分割模型的第1～5层为特征提取层，每层均进行两次3×3卷积和一次2×2最大池化；所述的语义分割模型的第6～9层为特征融合层，每层均进行两次3×3卷积和一次2×2反卷积；所述的语义分割模型的第1层和第9层、第2层和第8层、第3层和第7层以及第4层和第6层之间具有快捷连接通路，所述的快捷连接通路上安装有注意力模块。

5.根据权利要求4所述的用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的方法，其特征在于，所述的注意力模块用于计算空间注意力，具体为：

根据以下公式计算空间注意力：

其中，F′_avg表示平均池化，F′_max表示最大池化，表示拼接操作，f^same表示相同填充卷积，M_s表示空间注意力。

6.一种用于无人值守变电站的智能机器人室内巡检的系统，其特征在于，所述的系统包括轮式机器人主体、红外热像仪、SF6传感器、超声局放传感器、升降臂，所述的红外热像仪和超声局放传感器通过升降臂安装在轮式机器人主体上，所述的SF6传感器安装在轮式机器人主体上，所述的红外热像仪、SF6传感器和超声局放传感器进行设备状态检查，所述的红外热像仪用于检测设备运行温度状态，若出现过热区域则发出过热异常信号，则同时上报对于区域的红外图像；所述的超声局放传感器用于检测设备的局部放电情况，若长期出现局部放电现象，则发出局放异常信号，同时上报局部放电的位置和大小；所述的SF6传感器用于检测设备的绝缘保护状态，若SF6气体浓度超过阈值，代表出现绝缘气体泄漏，设备绝缘性能受损，则发出绝缘异常信号，同时上报SF6气体浓度数值。