火电站巡检用无人机群协同巡检及其控制方法和装置与流程

本发明涉及无人机巡检，具体地，涉及一种火电站巡检用无人机群协同巡检控制方法、一种火电站巡检用无人机群协同巡检方法、一种火电站巡检用无人机群协同巡检控制装置、一种火电站巡检用无人机群协同巡检系统、一种地面控制设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、火电脱硫吸收塔作为火电站内的重要运行设备，其内部的巡检工作是保证火电站安全平稳运行的关键。传统的火电脱硫吸收塔巡检方式主要是人工巡检，但由于脱硫塔内空间狭窄且可见度低，作业人员很难顺利定位到脱硫吸收塔内的损伤位置并进行维修，这不仅存在效率低下、容易有疏漏等问题，还存在工作环境差、作业人员安全性不足的问题。

2、随着无人机技术的迅速发展和普及，不少学者提出应用无人机技术来代替人工巡检。然而，面对脱硫塔内部密闭、黑暗、卫星信号拒止等环境特点，导致无人机依据现有的卫星导航和视觉导航的巡检方式很难获得较好的巡检效率。此外，在无人机发现损伤点后，虽然通过无人机拍照可以获得坐标信息，但维修者仅通过坐标信息找到损坏点的难度比较大。

3、因此，如何提高脱硫塔内巡检的工作效率及巡检覆盖范围，同时降低维修者在脱硫塔内的维修定位难度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中脱硫塔内难以应用无人机实现自主巡检需求的技术问题，本发明提供了一种火电站巡检用无人机群协同巡检及其控制方法和装置，采用该方法能够在实现火电脱硫塔自主巡检工作的同时，降低维修人员在脱硫塔内的维修定位难度，可以显著地提高脱硫塔的巡检效率。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种火电站巡检用无人机群协同巡检控制方法，该控制方法包括以下步骤：在主无人机巡查过程中，判断当前巡查位置是否为预设检测点；在确定当前巡查位置为预设检测点的情况下，获取检测策略数据库中与当前巡查位置相对应的检测策略，所述检测策略数据库中包括至少一个预设检测点以及每个预设检测点对应的检测策略；根据当前巡查位置相对应的检测策略，控制主无人机和脱硫塔内部结构进行当前巡查位置的检测工作；检测工作结束后，判断当前巡查位置是否存在问题部位，同时控制主无人机继续进行巡查；在确定当前检测位置存在问题部位的情况下，控制辅助无人机标记问题部位。

3、在本发明的一个示例性实施例中，所述判断当前巡查位置是否为预设检测点，可以包括：获取主无人机在巡查过程中拍摄的巡查图像；对巡查图像进行识别，确定当前巡查位置；对比当前巡查位置和预设检测点，判断当前巡查位置是否为预设检测点。

4、在本发明的一个示例性实施例中，所述判断当前巡查位置是否存在问题部位，可以包括：获取主无人机在检测过程中拍摄的检测图像；对检测图像进行识别，判断当前巡查位置是否存在问题部位；在确定当前巡查位置存在问题部位的情况下，确定问题部位的位置信息。

5、在本发明的一个示例性实施例中，所述预设检测点可以包括：吸收塔内壁；所述根据当前巡查位置相对应的检测策略，控制主无人机和脱硫塔内部结构进行当前巡查位置的检测工作，可以包括：在确定当前巡查位置是吸收塔内壁的情况下，获取无人机吸收塔内壁检测次数；判断无人机吸收塔内壁检测次数是否为当前巡查周期内的第一次；在确定无人机吸收塔内壁检测次数是当前巡查周期内的第一次的情况下，控制主无人机按照预设巡检路线对吸收塔内壁进行拍照；在确定无人机吸收塔内壁检测次数不是当前巡查周期内的第一次的情况下，获取主无人机位置信息、预设搅拌器位置信息和风管位置信息；判断主无人机当前位置是否处于预设搅拌器的范围圈内或风管的范围圈内；在确定主无人机当前位置处于预设搅拌器的范围圈内或风管的范围圈内的情况下，控制预设搅拌器或风管工作，同时控制主无人机在预设搅拌器的范围圈内或风管的范围圈内运动并拍照。

6、在本发明的一个示例性实施例中，所述预设检测点可以包括：喷淋层喷嘴；所述根据当前巡查位置相对应的检测策略，控制主无人机和脱硫塔内部结构进行当前巡查位置的检测工作，可以包括：在确定当前巡查位置是喷淋层喷嘴的情况下，获取每个喷淋层喷嘴的静态照片和主无人机位置信息；根据主无人机位置信息控制与主无人机当前位置相对应的喷淋层喷嘴工作；在与主无人机当前位置相对应的喷淋层喷嘴的喷淋过程中，控制主无人机在预设拍照位置对喷淋过程中的喷淋层喷嘴进行拍照。

7、在本发明的一个示例性实施例中，所述预设检测点可以包括：喷淋层大梁；所述根据当前巡查位置相对应的检测策略，控制主无人机和脱硫塔内部结构进行当前巡查位置的检测工作，可以包括：在确定当前巡查位置是喷淋层大梁的情况下，获取大梁敲击坐标；控制主无人机按照大梁敲击坐标对喷淋层大梁进行敲击，并采集敲击声音和敲击过程中的检测图像。

8、在本发明的一个示例性实施例中，所述在确定当前巡查位置存在问题部位的情况下，控制辅助无人机标记问题部位，可以包括：根据主无人机位置信息和/或问题部位的位置信息，控制辅助无人机到达指定位置；接收到辅助无人机到达信号后，控制辅助无人机进行拍照，获取辅助无人机的定位图像；将定位图像与主无人机传递的存在问题部位的检测图像进行相似度对比，获得相似度对比结果；在确定相似度对比结果超过相似度阈值的情况下，判断辅助无人机到达指定位置；在确定相似度对比结果没有超过相似度阈值的情况下，控制辅助无人机的摄像装置变换角度，直至相似度对比结果超过相似度阈值；确认辅助无人机到达指定位置后，根据存在问题部位的检测图像，确定闪烁需求信息；控制辅助无人机按照闪烁需求信息进行闪烁。

9、在本发明的一个示例性实施例中，所述根据存在问题部位的检测图像，确定闪烁需求信息，可以包括：对存在问题部位的检测图像进行图像特征提取；将提取到的图像特征输入至经过训练的损坏分类器，获取损坏分类标签；从闪烁信息数据库中确定与损坏分类标签所表示的预设损坏类型相对应的闪烁需求信息；其中，所述闪烁信息数据库包括至少一种预设损坏类型以及每种预设损坏类型对应的闪烁需求信息，所述闪烁需求信息包括闪烁频率和闪烁颜色。

10、在本发明的一个示例性实施例中，所述控制方法还可以包括：在确定当前巡查位置存在问题部位的情况下，控制辅助无人机对问题部位进行二次复检。

11、本发明第二方面提供了一种火电站巡检用无人机群协同巡检方法，所述协同巡检方法包括以下步骤：控制主无人机在脱硫塔内部进行初次飞行，采集构建地图所需的环境信息；根据构建地图所需的环境信息，通过slam算法构建脱硫塔内的全局地图；根据脱硫塔内的全局地图进行路径规划，生成路径规划结果；控制主无人机根据路径规划结果进行二次飞行，并在二次飞行过程中，采用如上所述的火电站巡检用无人机群协同巡检控制方法控制主无人机巡查并检测问题部位以及控制辅助无人机标记问题部位。

12、本发明第三方面提供了一种火电站巡检用无人机群协同巡检控制装置，所述控制装置包括：第一判断模块，用于在主无人机巡查过程中，判断当前巡查位置是否为预设检测点；检测策略获取模块，用于在确定当前巡查位置为预设检测点的情况下，获取检测策略数据库中与当前巡查位置相对应的检测策略，所述检测策略数据库中包括至少一个预设检测点以及每个预设检测点对应的检测策略；第一控制模块，用于根据当前巡查位置相对应的检测策略，控制主无人机和脱硫塔内部结构进行当前巡查位置的检测工作；第一控制模块，还用于检测工作结束后，控制主无人机继续进行巡查；第二判断模块，用于检测工作结束后，判断当前巡查位置是否存在问题部位；第二控制模块，用于在确定当前巡查位置存在问题部位的情况下，控制辅助无人机标记问题部位。

13、本发明第四方面提供了一种地面控制设备，所述地面控制设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由一个或多个处理器加载并执行，以使处理器执行如上所述的火电站巡检用无人机群协同巡检控制方法。

14、本发明第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行，以使计算机执行如上所述的火电站巡检用无人机群协同巡检控制方法。

15、本发明第六方面提供了一种火电站用无人机群协同巡检系统，所述协同巡检系统包括：主无人机、至少一架辅助无人机、塔内控制设备以及如上所述的地面控制设备；地面控制设备与主无人机无线连接，用于控制主无人机在脱硫塔内巡查并检测问题部位；塔内控制设备与地面控制设备无线连接，用于根据地面控制设备传递的控制信息控制脱硫塔内部结构的运行状态，以辅助主无人机完成脱硫塔内的检测工作；地面控制设备还与至少一架辅助无人机无线连接，用于在主无人机确定当前巡查位置存在问题部位的情况下，控制辅助无人机标记问题部位。

16、通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

17、(1)本发明采用无人机群协同配合巡检，其中主无人机用于整个塔内巡检，辅助无人机用于标记定位，可以实现多个无人机同时进行巡检工作，覆盖范围更广，相比传统的人工巡检方式，不仅大大提高了巡检效率和巡检准确性和安全性，还节省了整个巡检时间；

18、(2)本发明通过自动获取检测策略数据库中与当前巡检位置相对应的巡检策略，可以根据实际巡检情况进行优化和调整，更加适应脱硫塔内的巡检需求，提高了巡检策略的针对性和有效性；

19、(3)本发明通过引入辅助无人机配合巡检工作，不仅可以使主无人机延续巡检任务，对其他区域进行巡查，从而缩短巡检总时间，还可以快速准确地定位问题部位，从而使故障排查的速度大大加快，如此，监测中心可以更加明确地指导维修人员对问题进行处理。

20、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。