[发明专利]基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划方法

说明书

本发明公开了一种基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划方法，包括如下步骤：1)后台服务器模块存储有历史巡检数据，同时对SCADA系统采集的一次设备的实时数据进行实时保存；2)巡检人员通过可穿戴MR设备模块，获取巡检任务清单，每到一个巡检房间，会自动识别门口信息，后台服务器模块调取Unity图像处理模块和遗传算法模块生成室内路径规划；3)根据系统规划的路径进行巡检；4)到达巡检间隔后对电气设备进行扫描确认；5)调取历史数据、历史照片以及SCADA数据；6)当巡检过程中遇到问题时，可通过专家远程协助系统得到帮助。本发明能够根据巡检任务清单，优化巡检人员的巡检路径，提高巡检效率，节约巡检时间。

本发明申请是基于申请人于2019年2月21日提交的中国专利号2019101286225，专利名称“基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划装置及方法”提出的分案申请，原说明书中的至少部分内容是以引述之方式并入本文。

技术领域

本发明涉及巡检路径规划技术领域，尤其是基于可穿戴MR设备的变电站巡检系统。

背景技术

目前采用纸质作业巡检方式的变电站的巡检路径大多凭借巡检人员个人经验，一些采用手持PDA设备进行巡检的变电站通过手持设备扫描二维码来识别设备，但也没有系统的路径规划方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划方法，能够根据巡检任务清单，优化巡检人员的巡检路径，提高巡检效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划方法，包括如下步骤：

1)后台服务器模块存储有历史巡检数据，同时对SCADA系统采集的一次设备的实时数据进行实时保存，以便巡检时调取；

2)巡检人员通过工号登录佩戴的可穿戴MR设备模块，获取巡检任务清单，每到一个巡检房间，会自动识别门口信息，后台服务器模块调取Unity图像处理模块和遗传算法模块生成室内路径规划；

Unity图像处理模块处理方法是通过计算顶点的法向量判断像素点的位置是在地面、墙面还是天花板，法向量向上的点集为地面，法向量水平的点集为墙面，法向量向下的点集则为天花板，且图像需进行光滑处理，Unity图像处理模块在处理过程中设置一些路标，将门口以及每个电气设备的位置都标注出来，遗传算法模块对巡检路径进行规划求解方法如下：

首先，对地图中标识每个电气设备的路标进行编号，默认门口是1号；

其次，根据地图所指示的地面确定各个电气设备的连通路径，计算各个待检电气设备两两之间的最小折线距离；

接着，以折线距离为权重，生成待检设备的距离矩阵，

距离矩阵的元素l_ij代表设备i到设备j的最小折线距离，到其本身的距离l_ii则为零，清单中共有n-1个待检设备；因为在巡检时总要从门口开始，因此路标1总是在规划序列的第一个元素，要确定这样一个序列1，…，s_i，…，s_n-1，s_i为2～n中的某个数，i的取值范围是[1，n-1]，且整个序列中的元素两两各不相同，使得其确定的巡检距离取值较小，即：

3)根据系统规划的路径进行巡检，巡检人员通过可穿戴MR设备模块的混合现实功能可以看到地面上生成的虚拟指示箭头，虚拟信息会指示巡检人员到达正确的巡检间隔；

4)到达巡检间隔后，对电气设备进行扫描确认，设备的待检项目会出现提示，采用手势或者语音与设备进行交互，每一个检查项目会智能展现出标准参数并读取实际参数，智能做出判断，巡检人员通过手势交互进行校核确认；