[发明专利]复杂环境下变电站消防机器人的导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法及系统，包括：将建立的变电站三维视觉模型和三维激光模型进行配准融合，得到新的三维模型；在站内多个供水点位置布设无线AP设备，构建变电站内的无线网络；根据无线AP设备在新的三维模型中的坐标位置，计算消防机器人相对于无线AP的第一坐标位置；确定消防机器人在新的三维模型中的第二坐标位置，将第一坐标位置与第二坐标位置进行比对，确定机器人目前的坐标是否正确。

技术领域

本发明涉及变电站消防机器人技术领域，尤其涉及一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法及系统。

背景技术

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。

变电站内存在大量的高电压、大电流设备，容易因设备故障、线路缺陷等问题引发火灾。目前，变电站的消防设施主要有火灾自动报警系统、灭火系统和防火封堵等。但是，这主要是在重要的功能分区，才安装有火灾探测器并具有通信接口，可将火灾报警信号反馈给工作人员。少数极重要的功能区虽然配置有自动灭火装置及视频监控系统，但是往往无法实现对于早期火灾隐患的监测和预警。

现有技术中通过变电站消防机器人对变电站的火灾事故进行监测，一旦发生火情，变电站消防机器人能够第一时间对火情进行控制，提高了变电站早期火灾隐患的监测和预警水平；

但是，发明人发现，在变电站内发生火灾事故时，设备燃烧会产生浓烟，导致站内环境十分复杂，现有的变电站内使用的机器人产品中，主要是靠激光建模导航、视觉导航等手段搭配应用于机器人导航定位系统的无线传感器网络。大部分建模手段虽然可以建立立体模型，但是导航装置工作在一个水平面上，对环境的变化不敏感，当站内环境发生变动时会导致导航出错率变高。而采用视觉导航的机器人在站内发生火灾事故时，火源及产生的烟雾也会严重干扰到导航系统，进而影响到作业的可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法及系统，采用倾斜摄影结合站内固定位置的监控设备采集到的画面进行建模，以供水点为参考位置搭建导航定位系统的无线网络，可以有效排除环境因素的干扰，提高导航精准度。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种复杂环境下变电站消防机器人的导航方法，包括：

将建立的变电站三维视觉模型和三维激光模型进行配准融合，得到新的三维模型；

在站内多个供水点位置布设无线AP设备，构建变电站内的无线网络；

根据无线AP设备在新的三维模型中的坐标位置，计算消防机器人相对于无线AP的第一坐标位置；

确定消防机器人在新的三维模型中的第二坐标位置，将第一坐标位置与第二坐标位置进行比对，确定机器人目前的坐标是否正确。

利用站内多个不同角度的摄像头，利用倾斜摄影技术在关键位置建立模型，利用置放于供水点处的消防介质供给设备为坐标点，搭建机器人导航定位系统的无线网络，实现在站内有火情及烟雾的情况下可以减少干扰，提高导航的准确度。

作为进一步地改进，建立变电站三维视觉模型的具体过程为：

利用消防机器人搭载的多目视觉设备，利用站内设备结构化的特点为约束，使用多视角重建得到一个整体的初级模型；

分别从不同角度采集变电站的影像，与建立的初级模型进行密集匹配，生成精确的三维视觉模型。

作为进一步地改进，确定着火点在新的三维模型中的坐标位置，计算机器人从各供水点到着火点的路径距离，选取最短路径距离对应的供水点，作为消防机器人的供水点位置。

采用最短路径方法确定消防消防机器人到达着火点位置的行进路线。