技术领域
[0001] 本
申请涉及电
力设备巡检技术领域，尤其涉及一种变电站巡检布点方法及巡检机器人控制方法。
背景技术
[0002] 变电站是
电网主网的重要
节点，变电站
电压等级一般都较高，若变电站设备发生故障，将影响大范围区域供电问题，因此变电站的设备安全对电网供电可靠性起着至关重要的重要。
[0003] 目前，大部分变电站的设备巡检工作都实现了自动化巡检，通过巡检机器人移动到特定的停靠点，通过调整摄像模组采集设备的巡检图像信息，从而完成对设备的巡检。
[0004] 当前的作业机器人布点采用的是在线布点方式，即将机器人运到现场，每一个作业点布置，均需将机器人移动到
指定位置，调好指定
角度，完成预设程序设定，当需要增加工作点或对已布置工作的进行
修改时，也同样需要机器人在指定工作点位才能完成，导致了现有的变电站巡检机器人巡检布点效率低的技术问题。
发明内容
[0005] 本申请提供了一种变电站巡检布点方法及巡检机器人控制方法，用于解决现有的在线布点方式导致的变电站巡检机器人巡检布点效率低的技术问题。
[0006] 有鉴于此，本申请第一方面提供了一种变电站巡检布点方法，包括：
[0007] 通过摄像设备获取待检测设备的检测面图像，其中，所述检测面图像包含有粘贴在所述待检测设备检测面上的视觉校准标签；
[0008] 根据所述检测面图像，以所述视觉校准标签为原点，建立第一空间
坐标系；
[0009] 根据所述第一空间坐标系，确定所述待检测设备的检测点在所述第一空间坐标系中的位置，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0010] 可选地，所述根据所述第一空间坐标系，确定所述待检测设备的检测点在所述第一空间坐标系中的位置，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型具体包括：
[0011] 根据所述第一空间坐标系，确定所述检测点至基准平面上的第一投影距离、所述摄像设备至所述基准平面的第二投影距离、所述检测点至所述第一空间坐标系原点的
水平方向距离和所述检测点至所述第一空间坐标系原点的垂直方向距离，其中，所述基准平面为所述第一空间坐标系的Y-Z平面；
[0012] 记录所述检测点对应的所述第一投影距离、所述第二投影距离、所述水平方向距离和所述垂直方向距离，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0013] 可选地，所述视觉校准标签具体包括：Apriltag标签。
[0014] 本申请第二方面提供了一种巡检机器人控制方法，包括：
[0015] 当检测到巡检机器人移动到预置的停靠点时，通过
机器人视觉模组获取待检测设备的设备图像，所述设备图像中包含有粘贴在所述待检测设备上的视觉校准标签；
[0016] 根据所述设备图像，建立以所述机器人视觉模组为原点的第二空间坐标系，并基于所述第二空间坐标系及所述视觉校准标签在所述第二空间坐标系中的位置，确定所述巡检机器人的空间参数；
[0017] 根据所述视觉校准标签的图像，获取与所述视觉校准标签对应的设备布点模型，得到所述设备布点模型中的第一空间坐标系；
[0018] 根据所述第一空间坐标系和所述第二空间坐标系，通过坐标换算和运动学运算方式，得到所述巡检机器人的运动控制参数。
[0019] 可选地，所述基于所述第二空间坐标系及所述视觉校准标签在所述第二空间坐标系中的位置，确定所述巡检机器人的空间参数具体包括：
[0020] 基于所述第二空间坐标系及所述视觉校准标签在所述第二空间坐标系中的位置，通过视觉
算法运算方式，得到所述第二坐标系原点至基准平面的位置向量和旋转矩阵参数。
[0021] 本申请第三方面提供了一种变电站巡检布点装置，包括：
[0022] 图像获取单元，用于通过摄像设备获取待检测设备的检测面图像，其中，所述检测面图像包含有粘贴在所述待检测设备检测面上的视觉校准标签；
[0023] 第一空间坐标系构建单元，用于根据所述检测面图像，以所述视觉校准标签为原点，建立第一空间坐标系；
[0024] 布点模型构建单元，用于根据所述第一空间坐标系，确定所述待检测设备的检测点在所述第一空间坐标系中的位置，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0025] 可选地，所述布点模型构建单元具体用于：
[0026] 根据所述第一空间坐标系，确定所述检测点至基准平面上的第一投影距离、所述摄像设备至所述基准平面的第二投影距离、所述检测点至所述第一空间坐标系原点的水平方向距离和所述检测点至所述第一空间坐标系原点的垂直方向距离，其中，所述基准平面为所述第一空间坐标系的Y-Z平面；
[0027] 记录所述检测点对应的所述第一投影距离、所述第二投影距离、所述水平方向距离和所述垂直方向距离，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0028] 本申请第四方面提供了一种巡检机器人，包括：
[0029] 设备图像获取单元，用于当检测到巡检机器人移动到预置的停靠点时，通过机器人视觉模组获取待检测设备的设备图像，所述设备图像中包含有粘贴在所述待检测设备上的视觉校准标签；
[0030] 机器人空间参数计算单元，用于根据所述设备图像，建立以所述机器人视觉模组为原点的第二空间坐标系，并基于所述第二空间坐标系及所述视觉校准标签在所述第二空间坐标系中的位置，确定所述巡检机器人的空间参数；
[0031] 第一空间坐标系
配对单元，用于根据所述视觉校准标签的图像，获取与所述视觉校准标签对应的设备布点模型，得到所述设备布点模型中的第一空间坐标系；
[0032] 运动控制参数计算单元，用于根据所述第一空间坐标系和所述第二空间坐标系，通过坐标换算和运动学运算方式，得到所述巡检机器人的运动控制参数。
[0033] 可选地，所述机器人空间参数计算单元具体用于：
[0034] 基于所述第二空间坐标系及所述视觉校准标签在所述第二空间坐标系中的位置，通过视觉算法运算方式，得到所述第二坐标系原点至基准平面的位置向量和旋转矩阵参数。
[0035] 本申请第五方面提供了一种变电站室内巡检系统，包括：待检测设备和如本申请第四方面所述的巡检机器人；
[0036] 所述待检测设备上粘贴有视觉校准标签，所述视觉校准标签与所述待检测设备的检测面一一对应；
[0037] 所述巡检机器人用于对所述待检测设备进行巡检。
[0038] 从以上技术方案可以看出，本申请
实施例具有以下优点：
[0039] 本申请提供了一种变电站巡检布点方法，包括：通过摄像设备获取待检测设备的检测面图像，其中，所述检测面图像包含有粘贴在所述待检测设备检测面上的视觉校准标签；根据所述检测面图像，以所述视觉校准标签为原点，建立第一空间坐标系；根据所述第一空间坐标系，确定所述待检测设备的检测点在所述第一空间坐标系中的位置，得到与所述视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0040] 本申请采用相对位置的布点方式，通过获取设备的检测面图像，以检测面图像中的视觉校准标签为基准，构建第一空间坐标系，并基于第一空间坐标系记录设备上的检测点位置，从而得到设备的巡检布点信息，布点过程无须在现场设置巡检机器人，解决了现有的在线布点方式导致的变电站巡检机器人巡检布点效率低的技术问题。
附图说明
[0041] 为了更清楚地说明本申请实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0042] 图1为本申请提供的一种变电站巡检布点方法的一个实施例的流程示意图；
[0043] 图2为本申请提供的一种巡检机器人控制方法的一个实施例的流程示意图；
[0044] 图3为本申请提供的一种变电站巡检布点装置的一个实施例的结构示意图；
[0045] 图4为本申请提供的一种巡检机器人的控制架构示意图。
具体实施方式
[0046] 本申请实施例提供了一种变电站巡检布点方法及巡检机器人控制方法，用于解决现有的在线布点方式导致的变电站巡检机器人巡检布点效率低的技术问题。
[0047] 为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0048] 请参阅图1，本申请第一个实施例提供了一种变电站巡检布点方法，包括：
[0049] 步骤101、通过摄像设备获取待检测设备的检测面图像。其中，检测面图像包含有粘贴在待检测设备检测面上的视觉校准标签；
[0050] 需要说明的是，在实施本实施例的布点方法时，首先要先获取粘贴有视觉校准标签的待检测设备的检测面图像，且获取的检测面图像中应当包含有该视觉校准标签的图像。
[0051] 可以理解的是，本实施例提及的摄像设备可以是手机、相机等随身摄影、录像设备，在此不做具体赘述。
[0052] 步骤102、根据检测面图像，以视觉校准标签为原点，建立第一空间坐标系。
[0053] 需要说明的是，接着，根据步骤101获取到的检测面图像，以检测面图像中的视觉校准标签为原点，建立第一空间坐标系。
[0054] 步骤103、根据第一空间坐标系，确定待检测设备的检测点在第一空间坐标系中的位置，得到与视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0055] 需要说明的是，基于步骤102得到的第一空间坐标系，在第一空间坐标系中确定待检测设备的各个检测点在第一空间坐标系中的位置参数，汇总这些检测点的位置参数，得到包含有该待检测设备的检测面上各个检测点布点信息的设备布点模型。完成一个检测面的巡检布点，而其他检测面也可以按照同样的方法进行布点。
[0056] 更具体的，本实施例步骤103中的根据第一空间坐标系，确定待检测设备的检测点在第一空间坐标系中的位置，得到与视觉校准标签对应的设备布点模型具体包括：
[0057] 根据第一空间坐标系，确定检测点至基准平面上的第一投影距离X1、摄像设备至基准平面的第二投影距离X2、检测点至第一空间坐标系原点的水平方向距离Y和检测点至第一空间坐标系原点的垂直方向距离Z，其中，基准平面为第一空间坐标系的Y-Z平面；
[0058] 记录检测点对应的第一投影距离X1、第二投影距离X2、水平方向距离Y和垂直方向距离Z，得到与视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0059] 需要说明的是，目前电力设备的巡检检测点大部分都设置在一个面上，即一般情况下，一个设备对应一个检测面，一个检测面对应一个视觉校准标签，若一个设备存在两个检测面时，其视觉校准标签也应当对应设置两个，以此类推。
[0060] 进一步地，本实施例的视觉校准标签可以采用Apriltag标签。
[0061] 本申请实施例通过采用相对位置的布点方式，通过获取设备的检测面图像，以检测面图像中的视觉校准标签为基准，构建第一空间坐标系，并基于第一空间坐标系记录设备上的检测点位置，从而得到设备的巡检布点信息，布点过程无须在现场设置巡检机器人，实现了脱机布点，解决了现有的在线布点方式导致的变电站巡检机器人巡检布点效率低的技术问题。
[0062] 以上为本申请提供的一种变电站巡检布点方法的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的与本申请第一个实施例的变电站巡检布点方法相对应的一种巡检机器人控制方法的一个实施例的详细说明。
[0063] 请参阅图2，基于本申请第一个提供的变电站巡检布点方法得到的布点信息，本申请第二个实施例提供了一种巡检机器人控制方法，包括：
[0064] 步骤201、当检测到巡检机器人移动到预置的停靠点时，通过机器人视觉模组获取待检测设备的设备图像，设备图像中包含有粘贴在待检测设备上的视觉校准标签。
[0065] 可以理解的是，本实施例的巡检机器人为设置有机器人视觉模组的巡检机器人，当检测到巡检机器人移动到预置的停靠点时，通过安装在巡检机器人上的机器人视觉模组获取待检测设备的设备图像。
[0066] 可以理解的是，为了使获取设备图像中包含有粘贴在待检测设备上的视觉校准标签，本实施例的停靠点应当设置在待检测设备的检测面的前方，优选设置在正前方。
[0067] 步骤202、根据设备图像，建立以机器人视觉模组为原点的第二空间坐标系，并基于第二空间坐标系及视觉校准标签在第二空间坐标系中的位置，确定巡检机器人的空间参数。
[0068] 需要说明的是，根据步骤201获取的设备图像，建立以机器人视觉模组为原点的第二空间坐标系并基于第二空间坐标系及视觉校准标签在第二空间坐标系中的位置，确定巡检机器人的空间参数。
[0069] 更具体地，基于第二空间坐标系及视觉校准标签在第二空间坐标系中的位置，通过视觉算法运算方式，得到第二坐标系原点至基准平面的位置向量P和旋转矩阵参数R。
[0070] 步骤203、根据视觉校准标签的图像，获取与视觉校准标签对应的设备布点模型，得到设备布点模型中的第一空间坐标系。
[0071] 步骤204、根据第一空间坐标系和第二空间坐标系，通过坐标换算和运动学运算方式，得到巡检机器人的运动控制参数。
[0072] 需要说明的是，结合设备布点模型中的X1、X2、Y、Z值、以及步骤202得到的位置向量P和旋转矩阵R，通过坐标系变换与正逆运动学计算，得出
机械臂所需运动的参量，控制机械臂使检测端到达任务点指
定位置和指定空间
姿态，执行检测工作。
[0073] 本实施例的巡检机器人控制方法，基于本申请第一个实施例得到的巡检布点，通过视觉算法计算出的位置向量P以及旋转矩阵R可以校正检测端与检测设备/检测面之间的距离和空间姿态，对距离校正后可以在Y方向(任务点到检测面的投影方向)实现精准运用控制，避免发生碰撞，空间姿态校正后可以实现检测面与检测端面平行，在局放检测时可以保证局放模
块正向抵进
接触任务点表面，提高局放检测数据准确性。在空间姿态校正后，通过机械臂控制检测端到达窗口任务点位置，可以对检测端实现精准旋转控制。
[0074] 以上为本申请提供的一种巡检机器人控制方法的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种变电站巡检布点装置的一个实施例的详细说明。
[0075] 本申请第三个实施例提供了一种变电站巡检布点装置，包括：
[0076] 图像获取单元301，用于通过摄像设备获取待检测设备的检测面图像，其中，检测面图像包含有粘贴在待检测设备检测面上的视觉校准标签；
[0077] 第一空间坐标系构建单元302，用于根据检测面图像，以视觉校准标签为原点，建立第一空间坐标系；
[0078] 布点模型构建单元303，用于根据第一空间坐标系，确定待检测设备的检测点在第一空间坐标系中的位置，得到与视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0079] 进一步地，布点模型构建单元303具体用于：
[0080] 根据第一空间坐标系，确定检测点至基准平面上的第一投影距离、摄像设备至基准平面的第二投影距离、检测点至第一空间坐标系原点的水平方向距离和检测点至第一空间坐标系原点的垂直方向距离，其中，基准平面为第一空间坐标系的Y-Z平面；
[0081] 记录检测点对应的第一投影距离、第二投影距离、水平方向距离和垂直方向距离，得到与视觉校准标签对应的设备布点模型。
[0082] 以上为本申请提供的一种变电站巡检布点装置的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种巡检机器人的一个实施例的详细说明。
[0083] 本申请第四个实施例提供了一种巡检机器人，包括：
[0084] 设备图像获取单元401，用于当检测到巡检机器人移动到预置的停靠点时，通过机器人视觉模组获取待检测设备的设备图像，设备图像中包含有粘贴在待检测设备上的视觉校准标签；
[0085] 机器人空间参数计算单元402，用于根据设备图像，建立以机器人视觉模组为原点的第二空间坐标系，并基于第二空间坐标系及视觉校准标签在第二空间坐标系中的位置，确定巡检机器人的空间参数；
[0086] 第一空间坐标系配对单元403，用于根据视觉校准标签的图像，获取与视觉校准标签对应的设备布点模型，得到设备布点模型中的第一空间坐标系；
[0087] 运动控制参数计算单元404，用于根据第一空间坐标系和第二空间坐标系，通过坐标换算和运动学运算方式，得到巡检机器人的运动控制参数。
[0088] 进一步地，机器人空间参数计算单元402具体用于：
[0089] 基于第二空间坐标系及视觉校准标签在第二空间坐标系中的位置，通过视觉算法运算方式，得到第二坐标系原点至基准平面的位置向量和旋转矩阵参数。
[0090] 以上为本申请提供的一种巡检机器人的一个实施例的详细说明，下面为本申请提供的一种变电站室内巡检系统的一个实施例的详细说明。
[0091] 本申请第五个实施例提供了一种变电站室内巡检系统，包括：待检测设备和如本申请第四方面的巡检机器人；
[0092] 待检测设备上粘贴有视觉校准标签，视觉校准标签与待检测设备的检测面一一对应；
[0093] 巡检机器人用于对待检测设备进行巡检。
[0094] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0095] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些
接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0096] 本申请的
说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何
变形，意图在于
覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0097] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0098] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用
硬件的形式实现，也可以采用
软件功能单元的形式实现。
[0099] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，
服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动
硬盘、只读
存储器(ROM，Read-Only Memory)、
随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0100] 以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
