一种地下电缆探测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种地下电缆探测系统，通过与探测服务器通信连接的探测机器人中安装的传感器组和图像采集装置对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查，与现有技术中通过人工对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查相比，工作人员只需通过探测服务器对探测机器人发出指令，就可以使探测机器人对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查，无需人工操作，就可以对地下电缆进行探测和检查，使得地下电缆的故障的查找变得简单，对故障点的确定也变得十分容易，提高了对地下电缆故障的查找效率。

Underground cable detecting system

The present invention provides an underground cable detection system, and by detecting server communication connection detection robot installed in the sensor group and the image acquisition device for detection and inspection of the laying of underground cables in underground cable tunnel or cable trench, compared with the existing technology through artificial detection and inspection of the laying of underground cables in underground the cable tunnel or cable trench, the staff just issued a directive on the detection robot through the detection of the server, can make the detection robot for detection and inspection of the laying of underground cables in underground cable tunnel or cable trench, without manual operation, it can detect and inspect the underground cable, the fault of underground cables the search becomes simple, to determine the fault point can be very easy, so improve the underground cable Search efficiency of barrier.

【技术实现步骤摘要】
一种地下电缆探测系统
本专利技术涉及电力系统
，具体而言，涉及一种地下电缆探测系统。
技术介绍
目前，随着经济与城市建设的高速发展，城市电力传输越来越多的采用地下电缆。为了保证地下电缆的正常使用，需要定期对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查。相关技术中，通过人工对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：专利技术人在研究中发现，相关技术中通过人工对铺设在地下的电缆隧道或者电缆沟内的地下电缆进行探测和检查，导致对地下电缆故障的查找非常困难，且地下电缆故障点很难确定。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种地下电缆探测系统，以提高对地下电缆故障的查找效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种地下电缆探测系统，包括：探测服务器和与所述探测服务器通信连接的探测机器人；所述探测服务器外部设置有通信天线，内部设置有控制器和与所述控制器连接的存储器；所述控制器，用于通过所述通信天线，与所述探测机器人进行交互；所述存储器，用于对所述控制器与所述探测机器人交互过程中产生的探测数据进行存储；所述探测机器人，包括机器人本体、行走机构、探测机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述探测机构安装在所述机器人本体顶部，与所述控制机构连接；所述行走机构包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块和无线信号收发模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构和所述探测机构连接；所述控制模块通过所述无线信号收发模块接收所述控制器发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述探测机器人对地下电缆进行探测检查；所述探测机构包括：升降旋转平台、传感器组和图像采集装置；所述传感器组和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述传感器组，用于对所述地下电缆的工作环境参数进行采集，并将采集到的工作环境参数返回给所述控制模块，使得所述控制模块通过采集到的地下电缆的工作环境参数和所述图像采集装置采集到的地下电缆的环境图像对地下电缆的工作状态进行检测；所述图像采集装置，具有定位功能，用于采集所述地下电缆的环境图像，并将采集到的所述地下电缆的环境图像发送到所述控制器，使得所述控制器对所述地下电缆进行检测。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述探测机构，还包括：第一旋转电机、第二旋转电机和升降电机；所述第一旋转电机、所述第二旋转电机和所述升降电机分别与所述控制器连接；所述第一旋转电机和所述升降电机设置在所述升降旋转平台底部，用于控制所述升降旋转平台进行旋转升降；所述传感器组包括：分别设置在所述升降旋转平台上的温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器和热释电红外传感器；所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气体传感器、所述烟雾传感器和所述热释电红外传感器分别与所述控制模块连接；所述温度传感器，用于测量所述地下电缆的工作环境温度；所述湿度传感器，用于测量所述地下电缆的工作环境湿度；所述气体传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内气体的成分和浓度；所述烟雾传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内的烟雾浓度；所述热释电红外传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内出现的火情温度；所述第二旋转电机设置在所述升降旋转平台内，通过转轴与所述图像采集装置连接，用于控制所述图像采集装置在探测操作的过程中俯仰，调节所述图像采集装置的图像采集角度；所述图像采集装置设置在所述升降旋转平台上，随着所述升降旋转平台的旋转升降而被旋转升降；所述无线信号收发模块设置在所述升降旋转平台顶部。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：在对地下电缆进行探测的过程中，所述控制模块，具体用于：获取所述探测机器人所探测地下电缆的检测位置信息；逐一计算预设的已探测电缆数据库中记录的已探测地下电缆的位置信息与所述检测位置信息的位置距离；当所述检测位置信息与已探测电缆数据库中记录的一已探测地下电缆的位置信息的位置距离小于预设的距离阈值时，确定所述探测机器人的所探测地下电缆为已探测地下电缆；其中，所述已探测电缆数据库中记录有已探测地下电缆的位置信息和电缆信息；所述电缆信息，包括：正常状态信息、正常状态图像、异常状态信息、异常状态图像和异常状态标识；所述正常状态信息和异常状态信息，包括：正常状态/异常状态下的工作环境温度、工作环境湿度、工作环境内气体的成分和浓度、以及异常状态下的烟雾浓度和火情温度；异常状态图像，包括：烟雾状态图像和火情状态图像；判断能否从所述已探测电缆数据库中获取所述探测机器人所探测地下电缆中获取异常状态标识，所述异常状态标识，包括：温度异常状态标识、湿度异常状态标识、气体异常状态标识、烟雾异常状态标识和火情异常状态标识；如果是，则从所述已探测电缆数据库中获取所探测地下电缆的异常状态标识对应的异常状态图像；控制所述图像采集装置采集所探测地下电缆的探测图像，并从所述图像采集装置获取所探测地下电缆的探测图像；将所述探测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述探测图像自上而下平均划分得到，m表示所述探测图像划分的图像区域数量；对得到的所述多个检测子图像以及所述异常状态图像进行深度学习，得到所述探测图像和所述异常状态图像的特征差值图；对得到的所述特征差值图进行深度学习，得到所述探测图像和所述异常状态图像的对比结果，所述对比结果包括相似和不相似；当得到所述探测图像和所述异常状态图像相似的对比结果时，确定所探测的地下电缆仍处于异常状态；根据所述检测位置信息生成电缆维护信息；将生成的所述电缆维护信息发送到所述探测服务器，使得所述探测服务器指示工作人员对所述检测位置信息指示的地下电缆进行维护。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述控制模块对得到的所述多个检测子图像以及所述异常状态图像进行深度学习，得到所述探测图像和所述异常状态图像的特征差值图，包括：对多个所述检测子图像和所述异常状态图像进行深度学习，得到多个第一异常状态图像特征图和第二异常状态图像特征图；以预设的像素点坐标集合中存储的各像素点坐标为特征值区域中心，按照预设的特征值区域尺寸，分别将当前第一异常状态图像特征图和所述第二异常状态图像特征图划分为多个第一特征值区域和多个第二特征值区域；从所述多个第一特征值区域和所述多个第二特征值区域中分别获取特征最大值；计算分别从具有相同特征值区域中心的第一特征值区域和第二特征值区域中获取的特征最大值的差，得到多个特征差值；以所述多个特征差值为像素值，按照预设的特征差值图尺寸，生成所述当前第一异常状态图像特征图和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下电缆探测系统，其特征在于，包括：探测服务器和与所述探测服务器通信连接的探测机器人；所述探测服务器外部设置有通信天线，内部设置有控制器和与所述控制器连接的存储器；所述控制器，用于通过所述通信天线，与所述探测机器人进行交互；所述存储器，用于对所述控制器与所述探测机器人交互过程中产生的探测数据进行存储；所述探测机器人，包括机器人本体、行走机构、探测机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述探测机构安装在所述机器人本体顶部，与所述控制机构连接；所述行走机构包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块和无线信号收发模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构和所述探测机构连接；所述控制模块通过所述无线信号收发模块接收所述控制器发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述探测机器人对地下电缆进行探测检查；所述探测机构包括：升降旋转平台、传感器组和图像采集装置；所述传感器组和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述传感器组，用于对所述地下电缆的工作环境参数进行采集，并将采集到的工作环境参数返回给所述控制模块，使得所述控制模块通过采集到的地下电缆的工作环境参数和所述图像采集装置采集到的地下电缆的环境图像对地下电缆的工作状态进行检测；所述图像采集装置，具有定位功能，用于采集所述地下电缆的环境图像，并将采集到的所述地下电缆的环境图像发送到所述控制器，使得所述控制器对所述地下电缆进行检测。...

【技术特征摘要】
1.一种地下电缆探测系统，其特征在于，包括：探测服务器和与所述探测服务器通信连接的探测机器人；所述探测服务器外部设置有通信天线，内部设置有控制器和与所述控制器连接的存储器；所述控制器，用于通过所述通信天线，与所述探测机器人进行交互；所述存储器，用于对所述控制器与所述探测机器人交互过程中产生的探测数据进行存储；所述探测机器人，包括机器人本体、行走机构、探测机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述探测机构安装在所述机器人本体顶部，与所述控制机构连接；所述行走机构包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块和无线信号收发模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构和所述探测机构连接；所述控制模块通过所述无线信号收发模块接收所述控制器发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述探测机器人对地下电缆进行探测检查；所述探测机构包括：升降旋转平台、传感器组和图像采集装置；所述传感器组和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述传感器组，用于对所述地下电缆的工作环境参数进行采集，并将采集到的工作环境参数返回给所述控制模块，使得所述控制模块通过采集到的地下电缆的工作环境参数和所述图像采集装置采集到的地下电缆的环境图像对地下电缆的工作状态进行检测；所述图像采集装置，具有定位功能，用于采集所述地下电缆的环境图像，并将采集到的所述地下电缆的环境图像发送到所述控制器，使得所述控制器对所述地下电缆进行检测。2.根据权利要求1所述的地下电缆探测系统，其特征在于，所述探测机构，还包括：第一旋转电机、第二旋转电机和升降电机；所述第一旋转电机、所述第二旋转电机和所述升降电机分别与所述控制器连接；所述第一旋转电机和所述升降电机设置在所述升降旋转平台底部，用于控制所述升降旋转平台进行旋转升降；所述传感器组包括：分别设置在所述升降旋转平台上的温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器和热释电红外传感器；所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气体传感器、所述烟雾传感器和所述热释电红外传感器分别与所述控制模块连接；所述温度传感器，用于测量所述地下电缆的工作环境温度；所述湿度传感器，用于测量所述地下电缆的工作环境湿度；所述气体传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内气体的成分和浓度；所述烟雾传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内的烟雾浓度；所述热释电红外传感器，用于检测所述地下电缆的工作环境内出现的火情温度；所述第二旋转电机设置在所述升降旋转平台内，通过转轴与所述图像采集装置连接，用于控制所述图像采集装置在探测操作的过程中俯仰，调节所述图像采集装置的图像采集角度；所述图像采集装置设置在所述升降旋转平台上，随着所述升降旋转平台的旋转升降而被旋转升降；所述无线信号收发模块设置在所述升降旋转平台顶部。3.根据权利要求2所述的地下电缆探测系统，其特征在于，在对地下电缆进行探测的过程中，所述控制模块，具体用于：获取所述探测机器人所探测地下电缆的检测位置信息；逐一计算预设的已探测电缆数据库中记录的已探测地下电缆的位置信息与所述检测位置信息的位置距离；当所述检测位置信息与已探测电缆数据库中记录的一已探测地下电缆的位置信息的位置距离小于预设的距离阈值时，确定所述探测机器人的所探测地下电缆为已探测地下电缆；其中，所述已探测电缆数据库中记录有已探测地下电缆的位置信息和电缆信息；所述电缆信息，包括：正常状态信息、正常状态图像、异常状态信息、异常状态图像和异常状态标识；所述正常状态信息和异常状态信息，包括：正常状态/异常状态下的工作环境温度、工作环境湿度、工作环境内气体的成分和浓度、以及异常状态下的烟雾浓度和火情温度；异常状态图像，包括：烟雾状态图像和火情状态图像；判断能否从所述已探测电缆数据库中获取所述探测机器人所探测地下电缆中获取异常状态标识，所述异常状态标识，包括：温度异常状态标识、湿度异常状态标识、气体异常状态标识、烟雾异常状态标识和火情异常状态标识；如果是，则从所述已探测电缆数据库中获取所探测地下电缆的异常状态标识对应的异常状态图像；控制所述图像采集装置采集所探测地下电缆的探测图像，并从所述图像采集装置获取所探测地下电缆的探测图像；将所述探测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述探测图像自上而下平均划分得到，m表示所述探测图像划分的图像区域数量；对得到的所述多个检测子图像以及所述异常状态图像进行深度学习，得到所述探测图像和所述异常状态图像的特征差值图；对得到的所述特征差值图进行深度学习，得到所述探测图像和所述异常状态图像的对比结果，所述对比结果包括相似和不相似；当得到所述探测图像和所述异常状态图像相似的对比结果时，确定所探测的地下电缆仍处于异常状态；根据所述检测位置信息生成电缆维护信息；将生成的所述电缆维护信息发送到所述探测服务器...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云飞，吕杰，李本清，胡鹏，闵涛，苏建新，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司邹城市供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37