一种用于目标区域导航的电厂巡检方法及系统与流程

本发明涉及电站巡检，尤其涉及一种用于目标区域导航的电厂巡检方法及系统。

背景技术：

1、电厂巡检工作是电厂运营中至关重要的一个环节，它确保电厂设备的安全、稳定运行，并及时发现潜在的问题。电厂巡检人员每天都需要对电厂内的各类设备进行定期的检查和巡视。这些设备包括发电机、变压器、开关柜、冷却系统和除尘设备等。

2、在巡检过程中，巡检人员需要仔细观察设备的运行状态，包括设备的温度、声音、振动等，同时还需要注意设备的外观是否有异常现象，如泄漏、锈蚀等。如果发现设备存在异常，巡检人员需要立即记录并报告给相关部门，以便及时进行处理。

3、现有技术通常采用巡检机器人到达各个巡检位置，通过图像采集设备完成图像采集，以代替原有的人工巡检方式，但是现有的巡检机器人自动巡检的方案，往往将全部巡检位置进行统一处理，利用最短路径算法逐个完成全部巡检位置的巡检，往往在巡检前期效率较高，但后期的巡检点之间距离较远，导致整体效率低下。

4、有鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于目标区域导航的电厂巡检方法及系统，本方案在每个阶段的巡检中，均仅需要小幅度运动，且不会出现后期的巡检点之间相距较大的情况，提高巡检效率。

2、本发明提供了一种用于目标区域导航的电厂巡检方法，所述方法的步骤包括：

3、机器人接收包括多个巡检点的巡检任务，将巡检任务中巡检点的二维坐标输入到预设的神经网络模型中，所述神经网络输出预设数量的聚类中心点；

4、基于各个巡检点与聚类中心点的坐标对巡检点进行分类，确定巡检点所属的聚类中心点，将属于同一聚类中心点的巡检点划分为一个目标组；

5、在同一目标组中将聚类中心点与距离最远的巡检点中间的距离作为半径，以聚类中心点作为圆心画圆，作为第一目标区域；

6、基于等角度的圆心角将每个第一目标区域划分为预设数量的第二目标区域，在巡检路径规划的步骤中，基于顺时针或逆时针的方式确定同一目标区域的第二目标区域的巡检顺序，基于该巡检顺序对第二目标区域中的巡检点进行巡检。

7、采用上述方案，本方案首先采用预设的神经网络模型计算出预设数量的聚类中心点的位置，并基于巡检点与聚类中心点的距离实现对巡检点的初步聚类，并构建第一目标区域，进一步地，本方案基于相同角度的圆心角将圆形的第一目标区域划分为多个扇形的第二目标区域，并确定第二目标区域的巡检顺序，基于该巡检顺序对第二目标区域中的巡检点进行巡检，本方案首先通过规划第一目标区域完成大区域的划分，并进一步通过第二目标区域进行细化划分，本方案的第二目标区域巡检顺序为顺时针或逆时针，机器人在每个第二目标区域的巡检过程中仅需要小幅度的运动，且当机器人每完成一个第二目标区域的巡检后，也仅需要小幅度运动，当绕着聚类中心点运动一周后，可完成一个第一目标区域的巡检，本方案在每个阶段的巡检中，均仅需要小幅度运动，且不会出现后期的巡检点之间相距较大的情况，提高巡检效率。

8、在本发明的一些实施方式中，在基于等角度的圆心角将每个第一目标区域划分为预设数量的第二目标区域，基于顺时针或逆时针的方式确定同一目标区域的第二目标区域的巡检顺序的步骤中；

9、判定每个第二目标区域中是否存在巡检点，若不存在巡检点，则判定为非巡检区域，并判定与之相邻的第二目标区域中是否存在巡检点，若相邻的至少两个第二目标区域不存在巡检点，则将相邻的至少两个第二目标区域合并为一个非巡检区域；

10、在基于顺时针或逆时针的方式确定同一目标区域的第二目标区域的巡检顺序的过程中，删除该非巡检区域的第二巡检区域，并重新确定第二目标区域的巡检编号。

11、在本发明的一些实施方式中，当机器人在第二目标区域运动时，以第一速度运动，当机器人在非巡检区域运动时，以第二速度运动，所述第一速度小于第二速度。

12、采用上述方案，本方案在确定同一目标区域的第二目标区域的巡检顺序的步骤中，对非巡检区域进行判定，机器人仅需要在第二目标区域中进行巡检，而在实际巡检过程中，机器人对于非巡检区域可以提高速度直接通过，提高巡检效率。

13、在本发明的一些实施方式中，所述巡检路径规划的步骤还包括：

14、当机器人完成一个第一目标区域的巡检，需要进入下一个第一目标区域的巡检或开始第一个第一目标区域的巡检时，基于机器人当前位置与各个第一目标区域的聚类中心点的距离确定下一个进行巡检的第一目标区域。

15、在本发明的一些实施方式中，所述巡检路径规划的步骤还包括：

16、构建基于机器人当前位置与下一个要进行巡检的第一目标区域的聚类中心点的连线，基于连线在第一目标区域经过的路径确定机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域。

17、在本发明的一些实施方式中，在基于连线在第一目标区域经过的路径确定机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域的步骤中，若连线在第一目标区域中经过第二目标区域，则将该第二目标区域作为机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域；若若连线在第一目标区域中经过非巡检区域，则分别计算连线与非巡检区域的两个相邻的第二目标区域的边的最小夹角，将两个最小夹角中较小的最小夹角对应的第二目标区域作为机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域。

18、采用上述方案，本方案的路径规划过程中，基于连线在第一目标区域经过的路径确定机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域，由于第二目标区域为将第一目标区域的圆形划分的扇形，能够通过连线快速确定机器人向第一目标区域的最佳行驶方向，并能快速确定该行驶方向上的最近第二目标区域，降低路径规划的计算量，并能提高巡检效率。

19、在本发明的一些实施方式中，所述巡检路径规划的步骤还包括：当机器人需要进入下一个第二目标区域的巡检时，采用最短路径算法计算机器人当前位置到下一个进入的第二目标区域中各个巡检点的路径，将距离最短的路径对应的巡检点作为下一个第二目标区域中第一个进行巡检的巡检点，并根据该路径进行行驶。

20、在本发明的一些实施方式中，所述巡检路径规划的步骤还包括：当机器人在第二目标区域的巡检过程中，每完成一个巡检点的巡检，均采用最短路径算法计算机器人当前位置到剩余各个巡检点的最短路径，将距离最短的路径对应的巡检点作为下一个进行巡检的巡检点。

21、在本发明的一些实施方式中，在基于等角度的圆心角将每个第一目标区域划分为预设数量的第二目标区域的步骤中，等角度的圆心角为10°至20°。

22、本发明另一方面还涉及一种巡检机器人巡检系统，该系统包括计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该系统实现所述方法所实现的步骤。

23、综上所述，本发明具有以下有益效果：

24、1、本方案首先采用预设的神经网络模型计算出预设数量的聚类中心点的位置，并基于巡检点与聚类中心点的距离实现对巡检点的初步聚类，并构建第一目标区域，进一步地，本方案基于相同角度的圆心角将圆形的第一目标区域划分为多个扇形的第二目标区域，并确定第二目标区域的巡检顺序，基于该巡检顺序对第二目标区域中的巡检点进行巡检，本方案首先通过规划第一目标区域完成大区域的划分，并进一步通过第二目标区域进行细化划分；

25、2、本方案的第二目标区域巡检顺序为顺时针或逆时针，机器人在每个第二目标区域的巡检过程中仅需要小幅度的运动，且当机器人每完成一个第二目标区域的巡检后，也仅需要小幅度运动，当绕着聚类中心点运动一周后，可完成一个第一目标区域的巡检，本方案在每个阶段的巡检中，均仅需要小幅度运动，且不会出现后期的巡检点之间相距较大的情况，提高巡检效率；

26、3、本方案在确定同一目标区域的第二目标区域的巡检顺序的步骤中，对非巡检区域进行判定，机器人仅需要在第二目标区域中进行巡检，而在实际巡检过程中，机器人对于非巡检区域可以提高速度直接通过，提高巡检效率；

27、4、本方案的路径规划过程中，基于连线在第一目标区域经过的路径确定机器人在第一目标区域中首个进行巡检的第二目标区域，由于第二目标区域为将第一目标区域的圆形划分的扇形，能够通过连线快速确定机器人向第一目标区域的最佳行驶方向，并能快速确定该行驶方向上的最近第二目标区域，降低路径规划的计算量，并能提高巡检效率。