一种变电站自动读表机器人制造技术

本发明专利技术提供一种变电站自动读表机器人，包括：导航装置、储存装置、图像采集装置、图像处理装置、驱动装置、无线通讯装置和数字信号处理装置，其中所述无线通讯装置用于与远端变电站管理系统无线连接；所述图像处理装置分别与所述图像采集装置和所述储存装置连接；所述数字信号处理装置分别与所述无线通讯装置、驱动装置、导航装置、图像处理装置连接，用于根据所述无线通讯装置6接收的远程控制指令控制所述驱动装置5；接收所述图像处理装置4发送的仪表读数，将所述仪表读数通过无线通讯装置6发送到所述远端变电站管理系统。本发明专利技术能够有效地降低人力成本的需要，准确性高，提高变电站整体运作智能化水平高。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站自动读表机器人
本专利技术涉及电力监控领域，特别是一种变电站自动读表机器人。
技术介绍
变电站是输电网的枢纽，变电站设备巡检工作在保证变电站正常生产、安全运行方面占有极其重要的地位，电力系统的变电站通常对各个电力设备配置了多种指针型仪表以反映设备的工作状态，记录仪表读数是巡检工作的重要组成部分。受巡检工作的复杂性和技术手段的限制，国内外变电站在进行设备巡检时普遍采用人工巡视、手工记录的作业模式。人工巡检模式存在劳动强度大、危险系数高、工作效率低、检测质量分散、管理成本高等明显不足；而且，人工检测的数据也无法准确、及时地接入管理信息系统，使信息化管理不能到达第一作业现场，影响了变电站的自动化和智能化水平。因此，专利技术一种变电站自动读表机器人亟具需要
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种变电站自动读表机器人。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种变电站自动读表机器人，包括：导航装置，所述导航装置用于接收GPS导航数据及机器人当前GPS数据；储存装置，用于存储各类仪表模板，包括各类仪表模板的最大刻度、最小刻度及指针模型；图像采集装置，包括高清摄像头和照明设备，所述高清摄像头用于拍摄仪表，获取仪表图像；所述照明设备用于为高清摄像头提供光源；图像处理装置，分别与所述图像采集装置和所述储存装置连接，用于对获取的仪表图像进行图像处理，基于所述仪表图像在储存设备中查询匹配的目标仪表模板，识别仪表图像中指针的角度，并根据指针的角度在最大刻度角度和最小刻度角度之间的数值位置，确定仪表读数；驱动装置，用于在数字信号处理装置的控制下，驱动所述机器人的行为动作，所述行为动作包括前进、后退、转向和跨越；无线通讯装置，用于与远端变电站管理系统无线连接，接收由远端变电站管理系统发出的远程控制指令，其中所述远程控制指令包括GPS控制指令，所述GPS控制指令包括目标GPS数据；将所述仪表读数发送到远端变电站管理系统；数字信号处理装置，分别与所述无线通讯装置、驱动装置、导航装置、图像处理装置连接，用于根据所述无线通讯装置接收的远程控制指令控制所述驱动装置；接收所述图像处理装置发送的仪表读数，将所述仪表读数通过无线通讯装置发送到所述远端变电站管理系统。本专利技术的有益效果为：机器人通过无线通讯模块接收由远端变电站管理系统发送的远程控制指令，获取其中的GPS控制指令，并根据其中目标GPS数据，结合由导航装置获取的当前机器人自身的GPS数据为依据，由数字信号处理装置自动控制驱动装置驱动机器人到达指定的表盘所在的位置，适应性强，智能化水平高；通过图像采集装置获取仪表图像，并且通过设置的照明设备保证高清摄像头所需的光源，能够适应变电站中由于设备众多可能会存在遮挡导致光线不足从而不能采集到清晰的仪表图像的问题；通过图像处理装置对获取的仪表图像进行处理，能够根据获取的仪表图像识别其中的指针并计算出其显示的读数，并通过无线通讯模块将获取的仪表读数发送到远端变电站管理系统中，能够有效地降低人力成本的需要，准确性高，提高了变电站整体运作智能化水平高。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本专利技术的框架结构图；图2为本专利技术图像处理装置的框架结构图；图3为本专利技术滤波单元的框架结构图。附图标记：导航装置1、储存装置2、图像采集装置3、图像处理装置4、驱动装置5、无线通讯装置6、数字信号处理装置7、电源装置8、预处理单元41、滤波单元42、目标识别单元43、模板匹配单元44、读数单元45、脉冲滤波子单元421、高斯滤波子单元422具体实施方式结合以下应用场景对本专利技术作进一步描述。参见图1，其示出一种变电站自动读表机器人，包括：导航装置1，所述导航装置1用于接收GPS导航数据及机器人当前GPS数据；储存装置2，用于存储各类仪表模板，包括各类仪表模板的最大刻度、最小刻度及指针模型；图像采集装置3，包括高清摄像头和照明设备，所述高清摄像头用于拍摄仪表，获取仪表图像；所述照明设备用于为高清摄像头提供光源；图像处理装置4，分别与所述图像采集装置3和所述储存装置2连接，用于对获取的仪表图像进行图像处理，基于所述仪表图像在储存设备中查询匹配的目标仪表模板，识别仪表图像中指针的角度，并根据指针的角度在最大刻度角度和最小刻度角度之间的数值位置，确定仪表读数；驱动装置5，用于在数字信号处理装置7的控制下，驱动所述机器人的行为动作，所述行为动作包括前进、后退、转向和跨越；无线通讯装置6，用于与远端变电站管理系统无线连接，接收由远端变电站管理系统发出的远程控制指令，其中所述远程控制指令包括GPS控制指令，所述GPS控制指令包括目标GPS数据；将所述仪表读数发送到远端变电站管理系统；数字信号处理装置7，分别与所述无线通讯装置6、驱动装置5、导航装置1、图像处理装置4连接，用于根据所述无线通讯装置6接收的远程控制指令控制所述驱动装置5；接收所述图像处理装置4发送的仪表读数，将所述仪表读数通过无线通讯装置6发送到所述远端变电站管理系统。本专利技术上述实施方式，机器人通过无线通讯模块接收由远端变电站管理系统发送的远程控制指令，获取其中的GPS控制指令，并根据其中目标GPS数据，结合由导航装置1获取的当前机器人自身的GPS数据为依据，由数字信号处理装置7自动控制驱动装置5驱动机器人到达指定的表盘所在的位置，适应性强，智能化水平高；通过图像采集装置3获取仪表图像，并且通过设置的照明设备保证高清摄像头所需的光源，能够适应变电站中由于设备众多可能会存在遮挡导致光线不足从而不能采集到清晰的仪表图像的问题；通过图像处理装置4对获取的仪表图像进行处理，能够根据获取的仪表图像识别其中的指针并计算出其显示的读数，并通过无线通讯模块将获取的仪表读数发送到远端变电站管理系统中，能够有效地降低人力成本的需要，准确性高，提高了变电站整体运作智能化水平高。进一步地，所述目标GPS数据为变电站中仪表所在位置对应的GPS数据。进一步地，所述数字信号处理装置7接收所述远端变电站管理系统发送的GPS控制指令，控制所述驱动装置5行进到所述导航装置1接收的机器人当前GPS数据匹配所述目标GPS数据的位置。进一步地，所述无线通讯装置6包括无线通讯接口，所述无线通讯接口包括WiFi无线通信接口、ZigBee无线通信接口和GPRS无线通信接口中的一种。进一步地，所述机器人还包括电源装置8，所述电源装置8为直流无刷电动机，与所述驱动装置5连接，在所述驱动装置5的控制下为所述机器人做出行为动作提供动力。进一步地，所述高清摄像头的采集分辨率为1600*900；所述照明设备为LED灯。进一步地，参见图2，所述图像处理装置4包括：预处理单元41，与所述图像采集装置3连接，用于对获取的仪表图像进行灰度化处理，输出灰度化图像；滤波单元42，与所述预处理单元41连接，用于对所述灰度化图像进行滤波处理，输出滤波图像；目标识别单元43，与所述滤波单元42连接，用于识别所述滤波图像中灰度值处于预设范围的像素点，将所述识别的像素点组成表盘图像并输出；模板匹配单元44，分别与所述目标识别单元43和储存装置2连接，基于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站自动读表机器人，其特征在于，包括：导航装置，所述导航装置用于接收GPS导航数据及机器人当前GPS数据；储存装置，用于存储各类仪表模板，包括各类仪表模板的最大刻度、最小刻度及指针模型；图像采集装置，包括高清摄像头和照明设备，所述高清摄像头用于拍摄仪表，获取仪表图像；所述照明设备用于为高清摄像头提供光源；图像处理装置，分别与所述图像采集装置和所述储存装置连接，用于对获取的仪表图像进行图像处理，基于所述仪表图像在储存设备中查询匹配的目标仪表模板，识别仪表图像中指针的角度，并根据指针的角度在最大刻度角度和最小刻度角度之间的数值位置，确定仪表读数；驱动装置，用于在数字信号处理装置的控制下，驱动所述机器人的行为动作，所述行为动作包括前进、后退、转向和跨越；无线通讯装置，用于与远端变电站管理系统无线连接，接收由远端变电站管理系统发出的远程控制指令，其中所述远程控制指令包括GPS控制指令，所述GPS控制指令包括目标GPS数据；将所述仪表读数发送到远端变电站管理系统；数字信号处理装置，分别与所述无线通讯装置、驱动装置、导航装置、图像处理装置连接，用于根据所述无线通讯装置接收的远程控制指令控制所述驱动装置；接收所述图像处理装置发送的仪表读数，将所述仪表读数通过无线通讯装置发送到所述远端变电站管理系统。...

【技术特征摘要】
1.一种变电站自动读表机器人，其特征在于，包括：导航装置，所述导航装置用于接收GPS导航数据及机器人当前GPS数据；储存装置，用于存储各类仪表模板，包括各类仪表模板的最大刻度、最小刻度及指针模型；图像采集装置，包括高清摄像头和照明设备，所述高清摄像头用于拍摄仪表，获取仪表图像；所述照明设备用于为高清摄像头提供光源；图像处理装置，分别与所述图像采集装置和所述储存装置连接，用于对获取的仪表图像进行图像处理，基于所述仪表图像在储存设备中查询匹配的目标仪表模板，识别仪表图像中指针的角度，并根据指针的角度在最大刻度角度和最小刻度角度之间的数值位置，确定仪表读数；驱动装置，用于在数字信号处理装置的控制下，驱动所述机器人的行为动作，所述行为动作包括前进、后退、转向和跨越；无线通讯装置，用于与远端变电站管理系统无线连接，接收由远端变电站管理系统发出的远程控制指令，其中所述远程控制指令包括GPS控制指令，所述GPS控制指令包括目标GPS数据；将所述仪表读数发送到远端变电站管理系统；数字信号处理装置，分别与所述无线通讯装置、驱动装置、导航装置、图像处理装置连接，用于根据所述无线通讯装置接收的远程控制指令控制所述驱动装置；接收所述图像处理装置发送的仪表读数，将所述仪表读数通过无线通讯装置发送到所述远端变电站管理系统。2.根据权利要求1所述的一种变电站自动读表机器人，其特征在于，所述数字信号处理装置接收所述远端变电站管理系统发送的GPS控制指令，控制所述驱动装置行进到所述导航装置接收的机器人当前GPS数据匹配所述目标GPS数据的位置。3.根据权利要求1所述的一种变电站自动读表机器人，其特征在于，所述无线通讯装置包括无线通讯接口，所述无线通讯接口包括WiFi无线通信接口、ZigBee无线通信接口和GPRS无线通信接口中的一种。4.根据权利要求1所述的一种变电站自动读表机器人，其特征在于，所述高清摄像头的采集分辨率为1600*900；所述照明设备为LED灯。5.根据权利要求1所述的一种变电站自动读表机器人，其特征在于，所述图像处理装置包括：预处理单元，与所述图像采集装置连接，用于对获取的仪表图像进行灰度化处理，输出灰度化图像；滤波单元，与所述预处理单元连接，用于对所述灰度化图像进行滤波处理，输出滤波图像；目标识别单元，与所述滤波单元连接，用于识别所述滤波图像中灰度值处于预设范围的像素点，将所述识别的像素点组成表盘图像并输出；模板匹配单元，分别与所述目标识别单元和储存装置连接，基于所述表盘图像在所述储存装置存储的各类仪表模板中查询匹配的目标仪表模板，给出所述目标仪表模板的最大刻度、最小刻度和指针模型；读数单元，分别与所述目标识别单元和所述模板匹配单元连接，基于所述表盘图像识别所述表盘图像中与所述指针模型匹配的仪表指针，计算识别到的仪表指针与水平方向的指针角度，分别计算所述最大刻度和所述最小刻度与水平方向的最大刻度角度和最小刻度角度，根据指针角度在最大刻度角度和最小刻度角度之间的数值位置，确定仪表读数并输出。6.根据权利要求5所述的一种变电站自动读表机器人，其特征在于，所述滤波单元包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智，
申请(专利权)人：东莞绿邦智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44