(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011212251.8
(22)申请日 2020.11.03
地址 250101 山东省济南市高新孙村片区
飞跃大道以南、26号路以东（ICT产业
园内）电力智能机器人生产项目101
(72)发明人 杨森 孙志周 田克超 裴淼
贾同辉 刘强 赵学强 李北斗
孙凯 魏德凯 刘加科 杨国庆
陈姣 袁立国
(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限
公司 37221
代理人 李琳
(51)Int.Cl.
H02J 13/00(2006.01)
G06T 19/00(2011.01)G06T 17/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种变电站在线智能巡视系
能够做到融合多维信息；同时，利用不同执行系
各个执行系统所采集数据，融合了多维度检测数
据，并进行全自动智能识别、分析，形成联动复
核；本发明能够实现变电站的自动化全覆盖在线
巡视，异常故障的自动复核处置，运维人员远程
运维管理，解决了机器人巡检存在巡视盲区、单
一视频覆盖范围小、故障应急处置不及时等问
题，提高了变电站设备巡检的全面性、准确性、智
能性，
提升了变电站内系统联动能力。权利要求书3页 说明书15页 附图9页CN 112350441 A 2021.02.09
C N 112350441
A
1.一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：包括以下步骤：
获取主辅设备联动信号，根据联动信号获取相关联的设备点位列表，根据设备点位和预先配置的联动策略构建巡检任务，或接收巡检任务；
将获取的巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统并发执行相应子任务；
将各巡检执行系统并发执行相应子任务所采集数据，构成多维度巡检数据；
利用云边协同方法，确定所采集数据采用的智能分析算法，利用所述智能分析算法进行设备状态进行识别，得到识别结果。
2.如权利要求1所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：获取主辅设备联动信号，根据联动信号获取相关联的设备点位列表的具体过程包括：
根据主辅设备监控系统联动信号的主设备编码到关联的设备点位列表；
根据设备点位列表从联动策略配置中获取关联的联动策略列表；
判断联动策略列表是否为空，如果联动策略列表不为空，根据设备点位列表和联动策略列表构建变电站设备联合巡检任务；如果联动策略列表为空，联动结束。
3.如权利要求1所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：所述巡检执行系统包括但不限于光学巡视系统、机器人巡检系统、环境监控系统和传感参数采集系统。
4.如权利要求3所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：光学巡视系统执行相应子任务的具体方法包括：解析相应子任务的内容，提取待检测的目标设备，调用距离所述待检测目标设备一定范围内的光学设备对待检测的目标设备进行视频、图像或/和光谱采集。
5.如权利要求3所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：环境监控系统执行相应子任务的具体方法包括：环境监控系统对相应子任务进行解析，根据子任务内容控制并调整变电站内光照和/或温度。
6.如权利要求3所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：机器人巡检系统执行相应子任务的具体方法包括：解析相应子任务的内容，提取待检测目标设备和巡检点，根据设备点位关联的联动策略，控制距离目标设备一定范围内的机器人运动至对应的巡检点上执行联动动作，并将目标设备与巡检数据和
巡检结果相关联。
7.如权利要求3所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：传感参数采集系统包括但不限于声纹检测设备、可见光采集设备、红外采集设备、紫外采集设备、声音采集设备中的若干种。
8.如权利要求6所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：机器人执行过程包括：判断机器人是否进行室内和室外环境切换，如果是，则打开保护室自动门，待机器人进入或离开保护室后，再关闭保护室自动门；
如果当前设备点位为室外设备，判断当前是否有雨雪，如果是，根据降雨量和降雪量，判断当前的降雨量和降雪量是否超过机器人承受的阈值；
如果降雨量和降雪量超过机器人承受的阈值，利用当前设备点位的关联的光学设备进行巡检，控制光学设备采集设备点位的巡检数据，进行数据识别，获取巡检结果，根据巡检数据和巡检结果进行分析；
根据机器人当前位置和充电点位置，计算出机器人返回充电室的路线，控制机器人根
据路线运动。
9.如权利要求8所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：如果降雨量和降雪量不超过机器人承受的阈值，控制机器人执行雨刷操作；
控制机器人采集设备点位的巡检数据，进行数据识别，获取巡检结果，根据巡检数据和巡检结果，完成预警分析。
10.如权利要求6所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：所述巡检点为预先配置得到，且其配置方法包括：获取巡检场所的三维模型，对三维模型进行预处理；
对预处理后的模型进行基准坐标系的配置，进行巡检场所内目标对象的识别，并获取目标对象的位姿、大小信息，提取巡检场所内的可通行路径；
配置巡检点与目标对象之间距离范围、与目标对象的平面法线偏差角度范围的约束条件；
遍历目标对象，根据单一目标对象的位姿、大小及可通行路径信息计算合法配置区域；
对单一目标对象合法配置区域进行全局优化，针对公共交叉区域和不交叉区域，在约束条件下，求解最优巡检点的坐标，得到巡检点信息；
根据每一个目标对象及对应的最优巡检点三维坐标，计算机器人对应三维姿态，得到机器人的巡检点信息列表。
11.如权利要求1所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：利用云边协同确定智能分析算法的具体过程包括：
加载待更新智能分析算法，构建并进行身份认证；
若认证信息合法，则将算法数据分包同时数据进行加密；
解密算法数据包，待所有算法数据包接收完毕后，验证算法的可用性，根据算法应用对象类型，取出智能分析算法仓中旧算法进行压缩备份，将待更新算法添加到智能分析算法仓中。
12.如权利要求1所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：利用所述智能分析算法进行设备故障诊断分析的具体过程是：基于多维度巡检数据，综合对设备运行状态进行识别，至少一种信息分析结果为发生故障时，认定为发生故障。
13.如权利要求12所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：所述多维度巡检数据包括视频信息、光谱信息、目标设备外观数据和目标设备声音信息中的若干种。
14.如权利要求13所述的一种变电站在线智能巡视方法，其特征是：根据目标设备声音信息进行状态识别的具体过程包括：获取变电站目标设备的声音信息，并对所述声音信息进行预处理；
对于预处理后的声音信息，进行声纹特征提取；其中，所述声纹特征至少包括FBank特征、分贝、基频、短时能量、短时过零率和相关性系数；
将提取的声纹特征输入到训练好的声纹识别模型，输出识别结果；
基于识别结果判断目标设备的运行状态。
15.一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：包括巡视处理系统，以及与其连接的光学巡视系统、机器人巡检系统、环境监控系统和传感参数采集系统；
所述巡视处理系统与主辅监控系统联动交互，被配置为获取主辅设备联动信号，根据联动信号获取相关联的设备点位列表，根据设备点位和预先配置的联动策略构建巡检任
务，或根据需求创建巡检任务；
所述巡视处理系统根据巡检任务，将巡检任务拆分为多个子任务，分别由光学巡视系统、机器人巡检系统、环境监控系统和传感参数采集系统并发执行相应子任务；
所述巡视处理系统被配置为根据各系统并发执行相应子任务所采集的视频数据、光谱数据、设备巡检数据、环境参数数据和传感参数数据，利用云边协同方法，确定采用的智能分析算法，利用所述智能分析算法进行数据分析，识别设备状态，根据识别结果进行告警或/和设备运维；
所述巡视处理系统还配置为提供视频分析服务、光谱分析服务、声纹分析服务和模式识别服务。
16.如权利要求15所述的一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：所述巡视处理系统能够扩展至云端部署。
17.如权利要求15所述的一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：所述光学巡视系统包括布设于站端内的多个光学设备，所述光学设备包括固定式安装的可见光机、可见光球机、红外热像仪、双光谱球机和双光谱云台中的若干种，所述光学设备均与所述数据汇集交换设备连接。
18.如权利要求15所述的一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：所述机器人巡检系统包括若干室外机器人和若干室内机器人，所述室外机器人和室内机器人通过有线或无线方式连接到所述数据汇集交换设备。
19.如权利要求15所述的一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：所述环境监控系统包括光照控制器、窗帘控制器、温度控制器和多个温度传感器、湿度传感器，所述光照控制器用于打开或关闭照明设备，所述窗帘控制用于打开或关闭窗帘，所述温度传感器、湿度传感器用于获取站内温度、湿度，所述温度控制器用于控制温度调节机构。
20.如权利要求15所述的一种变电站在线智能巡视系统，其特征是：站内还设置有若干声纹采集装置，声纹采集装置设置于机器人上，或设置于电力设备旁。
21.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-14中任一项一种变电站在线智能巡视方法的步骤。
22.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-14中任一项所述的一种变电站在线智能巡视方法的步骤。
一种变电站在线智能巡视系统及方法技术领域
[0001]本发明属于电力系统智能巡检技术领域，具体涉及一种变电站在线智能巡视系统及方法。
背景技术
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，很多变电站已经逐渐用智能机器人和视频采集设备来代替人工巡检工作，为变电站智能巡检提供了很大的便捷性，也提高了巡检的效果与质量。
[0004]但是根据发明人了解，上述巡检方式还存在以下技术问题：
[0005](1)巡检机器人的检测手段仅仅是通过传感器进行设备参数检测，并没有其他维度检测参考的分析；
[0006](2)仅仅获取机器人和视频信息，采集信息源较为单一，无法和其他重要信息(例如主辅设备监控系统的联动信号)进行关联，对于数据协同处理具有很大的缺陷，同时缺少对于采集信息的告警复核，准确性较差；
[0007](3)单纯依靠巡检机器人在进行巡视时普遍存在巡视盲区，无法实现巡视的全覆盖。
发明内容
[0008]本发明为了解决上述问题，提出了一种变电站在线智能巡视系统及方法，本发明能够实现变电站的自动化全覆盖在线巡视，异常故障的自动复核处置，运维人员远程运维管理，解决了机器人巡检存在巡视盲区、单一视频覆盖范围小、故障应急处置不及时等问题，提高了变电站设备巡检的全面性、准确性、智能性，提升了变电站内系统联动能力。
[0009]根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
[0010]一种变电站在线智能巡视方法，包括以下步骤：
[0011]获取主辅设备联动信号，根据联动信号获取相关联的设备点位列表，根据设备点位和预先配置的联动策略构建巡检任务，或接收巡检任务；
[0012]将获取的巡检任务拆分为多个子任务，分别由不同的巡检执行系统并发执行相应子任务；
[0013]将各巡检执行系统并发执行相应子任务所采集数据，构成多维度巡检数据；
[0014]利用云边协同方法，确定所采集数据采用的智能分析算法，利用所述智能分析算法进行设备状态进行识别，得到识别结果。
[0015]在本发明中，接收巡检任务，是指能够接收根据用户需求、定制化形成的巡检任务方案。
[0016]根据上述方案，本发明能够获取主辅设备监控系统的联动信号，能够做到融合多维信息；同时，利用不同执行系统并发执行相应子任务，保证了巡检效率；基于各个执行系
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