本發(fā)明涉及電力電纜檢測(cè)，尤其涉及一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市地下綜合管廊的持續(xù)推進(jìn)以及上海地區(qū)架空線落地工程的逐步實(shí)施，地下電纜供電將是上海等特大城市的發(fā)展趨勢(shì)，電力電纜的數(shù)量和總長(zhǎng)度將不斷增加，其供電可靠性和安全性也顯得越來(lái)越重要。在架空線入地及電纜搬遷改接普查等作業(yè)中，電纜識(shí)別是非常重要的環(huán)節(jié)，必須正確無(wú)誤，否則將直接影響人身和設(shè)備的安全。電纜溝是常見(jiàn)的電纜敷設(shè)方式，該環(huán)境空間狹窄，內(nèi)部遮擋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦電纜埋入后，后期的識(shí)別檢修難度大，難以形成有效的數(shù)字地圖，缺乏科學(xué)的電纜路徑管理工具，尤其是電纜接頭位置不清，無(wú)法及早進(jìn)行防護(hù)處置。此外，人為因素可能導(dǎo)致檢測(cè)效率低下且容易出錯(cuò)。

2、目前常見(jiàn)的電纜探尋方法有：采用時(shí)域反射法，其由脈沖信號(hào)電流發(fā)生器、夾鉗線圈和指示儀等組成。脈沖信號(hào)電流發(fā)生器發(fā)出可調(diào)脈沖電流輸入至電力電纜，該脈沖電流在待識(shí)別電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，當(dāng)夾鉗線圈夾到有脈沖電流的電纜時(shí)，將信號(hào)傳輸?shù)街甘緝x。指示儀根據(jù)電纜導(dǎo)體與金屬護(hù)套返回的電纜的差值顯示指針?lè)较颍瑥亩_定是否為待識(shí)別電纜。然而配網(wǎng)接頭的電阻變化較小，難以通過(guò)該方式進(jìn)行辨別；

3、聲磁探測(cè)法是用音頻信號(hào)發(fā)生器向電纜中注入一特定頻率的音頻電流信號(hào)，該電流信號(hào)在電纜周圍就會(huì)產(chǎn)生音頻磁場(chǎng)，通過(guò)傳感器線圈接收這一特定頻率的音頻磁場(chǎng)，經(jīng)磁聲或磁電轉(zhuǎn)換為人們?nèi)菀鬃R(shí)別的聲音信號(hào)或其它可視信號(hào)，即可探測(cè)出電纜的路徑。

4、地下雷達(dá)技術(shù)則通過(guò)向地下發(fā)射電磁波并測(cè)量反射波來(lái)定位電纜，地下雷達(dá)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的地下電纜路徑探測(cè)裝置，可通過(guò)檢測(cè)地面電磁信號(hào)的強(qiáng)弱變化確定電纜具體位置，具有很高的準(zhǔn)確性，但管線探測(cè)儀只能實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管線的探測(cè)，且需要在管線離線狀態(tài)下注人足夠能量脈沖信號(hào)，因此其應(yīng)用受到了限制。該技術(shù)可以對(duì)地下電纜進(jìn)行快速探測(cè)和成像?？梢暂^準(zhǔn)確地定位電纜的位置和深度。但是地下雷達(dá)受雜波和地質(zhì)干擾影響，信號(hào)有效深度較淺，難以在2米以上的電纜溝埋深中有效辨別電纜接頭。

5、本項(xiàng)目放棄了基于地表的地下雷達(dá)技術(shù)路線及其他方法，采用了深入電纜溝的機(jī)器人方案，在電纜接頭檢測(cè)方式上，采用多光譜-激光雷達(dá)一體化成像技術(shù)，獨(dú)辟蹊徑，通過(guò)多傳感器數(shù)據(jù)同步采集、光譜-點(diǎn)云異構(gòu)數(shù)據(jù)一體化成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人便捷式、低成本空間三維-光譜信息的數(shù)據(jù)獲取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：過(guò)采用多光譜-激光雷達(dá)一體化成像技術(shù)，結(jié)合機(jī)器人方案，解決電纜路徑和接頭位置難以識(shí)別的問(wèn)題；具體來(lái)說(shuō)，它旨在提高電纜溝中電纜識(shí)別的準(zhǔn)確性和效率，克服傳統(tǒng)方法在電纜接頭和深埋電纜探測(cè)中的局限性。通過(guò)多傳感器數(shù)據(jù)同步采集和光譜-點(diǎn)云異構(gòu)數(shù)據(jù)一體化成像，提供便捷、低成本、空間三維和光譜信息的電纜檢測(cè)手段，提升電纜路徑管理和后期檢修的效率與安全性。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，包括：通過(guò)遙控，發(fā)送一級(jí)命令；收集得到二級(jí)信息與曝光同步；記錄并獲取數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。

4、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過(guò)遙控，發(fā)送一級(jí)命令包括通過(guò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備向系統(tǒng)發(fā)送初始操作命令，啟動(dòng)預(yù)設(shè)程序，激活設(shè)備功能。

5、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述收集得到二級(jí)信息與曝光同步包括在操作過(guò)程中獲取與處理相關(guān)數(shù)據(jù)，與操作流程相關(guān)，確保數(shù)據(jù)匹配。

6、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述記錄接收到的數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)對(duì)操作過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息的捕捉和保存，支持整體操作的評(píng)估優(yōu)化。

7、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，支持進(jìn)一步?jīng)Q策應(yīng)用，確保有效利用信息。

8、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述一級(jí)命令包括通過(guò)一級(jí)工具給激光雷達(dá)傳感器的啟動(dòng)命令。

9、作為本發(fā)明所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述二級(jí)信息包括多光譜相機(jī)收集的觸發(fā)脈沖，并在cmos曝光的同時(shí)將曝光脈沖返回到激光雷達(dá)傳感器。

10、本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠高效同步多種傳感器數(shù)據(jù)，并通過(guò)精確控制和數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜接頭位置的快速準(zhǔn)確識(shí)別。此系統(tǒng)通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，提高了操作的靈活性和響應(yīng)速度，從而能夠在復(fù)雜環(huán)境中更好地執(zhí)行維護(hù)和檢測(cè)任務(wù)，確保電纜接頭的安全與可靠性。

11、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別系統(tǒng)，包括：命令發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊；

12、所述命令發(fā)送模塊，通過(guò)遙控，發(fā)送一級(jí)命令；

13、所述數(shù)據(jù)同步模塊，收集得到二級(jí)信息與曝光同步；

14、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，記錄接收到的數(shù)據(jù)；

15、所述數(shù)據(jù)處理模塊，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理。

16、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的步驟。

17、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的步驟。

18、本發(fā)明的有益效果：探究通過(guò)采用巡檢機(jī)器人對(duì)電纜溝內(nèi)的電纜接頭的識(shí)別技術(shù)是否能夠提高電纜接頭識(shí)別辨識(shí)度和辨識(shí)效率。力求在復(fù)雜狹窄的環(huán)境下，顯著提高識(shí)別準(zhǔn)確性和效率，減少人工成本，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，同時(shí)提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述通過(guò)遙控，發(fā)送一級(jí)命令包括通過(guò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備向系統(tǒng)發(fā)送初始操作命令，啟動(dòng)預(yù)設(shè)程序，激活設(shè)備功能。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述收集得到二級(jí)信息與曝光同步包括在操作過(guò)程中獲取與處理相關(guān)數(shù)據(jù)，與操作流程相關(guān)，確保數(shù)據(jù)匹配。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述記錄接收到的數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)對(duì)操作過(guò)程中產(chǎn)生和發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息的捕捉和保存，支持整體操作的評(píng)估優(yōu)化。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，支持進(jìn)一步?jīng)Q策應(yīng)用，確保有效利用信息。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述一級(jí)命令包括通過(guò)一級(jí)工具給激光雷達(dá)傳感器的啟動(dòng)命令。

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法，其特征在于：所述二級(jí)信息包括多光譜相機(jī)收集的觸發(fā)脈沖，并在cmos曝光的同時(shí)將曝光脈沖返回到激光雷達(dá)傳感器。

8.一種基于權(quán)利要求1-7任一所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別的系統(tǒng)，其特征在于：包括：命令發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、數(shù)據(jù)獲取模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊；

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力電纜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機(jī)器人的復(fù)雜狹窄空間電纜接頭識(shí)別方法及系統(tǒng)，通過(guò)遙控發(fā)送一級(jí)命令啟動(dòng)檢測(cè)流程；收集得到二級(jí)信息與曝光同步，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確匹配和處理效率；記錄并獲取數(shù)據(jù)，捕捉操作過(guò)程中產(chǎn)生的所有關(guān)鍵信息；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理，優(yōu)化數(shù)據(jù)分析和決策支持；旨在探究通過(guò)采用巡檢機(jī)器人對(duì)電纜溝內(nèi)的電纜接頭的識(shí)別技術(shù)是否能夠提高電纜接頭識(shí)別辨識(shí)度和辨識(shí)效率；力求在復(fù)雜狹窄的環(huán)境下，提高識(shí)別準(zhǔn)確性和效率，減少人工成本，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，同時(shí)提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性；實(shí)現(xiàn)在狹窄或不易接近的環(huán)境下對(duì)電纜接頭的精確定位和識(shí)別，避免常規(guī)方法中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和延誤。

技術(shù)研發(fā)人員：陳銳忠,黃雄,羅杰,林少佳,張國(guó)剛,林師遠(yuǎn),黃日瑞,周守輝,陳賢勤,黎昌鍵,馮積家,梁志磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司瓊海供電局
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22