一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)


[0001]本專利技術(shù)涉及無(wú)人機(jī)
，尤其涉及一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法
、
系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)
。

技術(shù)介紹

[0002]無(wú)人機(jī)巡檢可以實(shí)現(xiàn)更高效
、
更安全
、
更準(zhǔn)確的巡檢操作，并具有強(qiáng)大的適應(yīng)性和靈活性
。
無(wú)人機(jī)的靈活性和適應(yīng)性使其能夠在各種復(fù)雜環(huán)境條件下進(jìn)行巡檢，同時(shí)它也具有多樣化的操作模式和功能選擇，例如，能夠滿足海上風(fēng)電場(chǎng)不同的巡檢需求，但海上風(fēng)浪環(huán)境會(huì)對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生威脅
。
[0003]現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)缺少良好的故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)的完整系統(tǒng)及方法，無(wú)法對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)診斷和監(jiān)測(cè)設(shè)備或系統(tǒng)故障，也無(wú)法提前對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和性能參數(shù)進(jìn)行故障分析和預(yù)測(cè)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除隱患，現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的可靠性低和效率差
。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)提供了一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法
、
系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)巡檢系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和潛在的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高了信息處理和決策的效率，提高了無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的穩(wěn)定性
。
[0005]本專利技術(shù)提供了一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)方法
、
系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)；根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)到存在潛在的故障或已經(jīng)產(chǎn)生的故障，則進(jìn)行故障預(yù)警
。
[0006]進(jìn)一步地，無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)，包括：
[0007]獲取無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)作為無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括慣性傳感器
、
壓力傳感器
、
溫度傳感器和
GPS
定位系統(tǒng)中的一個(gè)或者多個(gè)；
[0008]其中，所述慣性傳感器用于采集無(wú)人機(jī)的姿態(tài)
、
角速度和加速度信息；所述壓力傳感器用于采集無(wú)人機(jī)的高度信息；所述溫度傳感器用于采集無(wú)人機(jī)電路板及電池的溫度信息；所述
GPS
定位系統(tǒng)用于采集無(wú)人機(jī)的位置信息
。
[0009]進(jìn)一步地，無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)，包括：
[0010]獲取無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)作為無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括溫濕度采集設(shè)備
、
充電電壓電流采集設(shè)備和機(jī)巢監(jiān)控設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)；
[0011]其中，所述溫濕度采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)機(jī)巢內(nèi)的溫度和濕度信息；所述充電電壓電流采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)充電時(shí)的電壓和電流信息；所述機(jī)巢監(jiān)控設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)巢外的環(huán)境信息和無(wú)人機(jī)巢內(nèi)的圖像信息
。
[0012]作為優(yōu)選方案，本專利技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)的巡檢環(huán)境條件進(jìn)行充分考慮，采用了多種傳感器和設(shè)備對(duì)無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)巢進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，確保了數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性
。
[0013]進(jìn)一步地，對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體為：
[0014]刪除無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)中的重復(fù)數(shù)據(jù)和噪聲數(shù)據(jù)，并補(bǔ)充缺失的數(shù)據(jù)，以完成對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)的清洗；
[0015]將清洗后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并刪除異常數(shù)據(jù)，以完成對(duì)清洗后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)；
[0016]將校準(zhǔn)后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，刪除噪聲信息，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)
。
[0017]進(jìn)一步地，根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)，具體為：
[0018]對(duì)目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲得無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)信息；根據(jù)所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)信息，建立對(duì)應(yīng)的第一特征向量；
[0019]將所述第一特征向量輸入故障監(jiān)測(cè)模型，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)潛在的故障或已經(jīng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，生成故障監(jiān)測(cè)結(jié)果；所述故障監(jiān)測(cè)模型由自適應(yīng)模型訓(xùn)練優(yōu)化而來(lái)
。
[0020]作為優(yōu)選方案，本專利技術(shù)采用了特征提取技術(shù)對(duì)目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，能夠從大量原始數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵的狀態(tài)信息，提高了故障預(yù)測(cè)和診斷的精度和效率
。
[0021]進(jìn)一步地，所述故障監(jiān)測(cè)模型由自適應(yīng)模型訓(xùn)練優(yōu)化而來(lái)，具體為
[0022]利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)建立以深度置信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的自適應(yīng)模型，并通過(guò)歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練優(yōu)化所述自適應(yīng)模型，獲得故障監(jiān)測(cè)模型
。
[0023]進(jìn)一步地，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練優(yōu)化所述自適應(yīng)模型，獲得故障監(jiān)測(cè)模型，具體為：
[0024]對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到訓(xùn)練狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述訓(xùn)練狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，得到訓(xùn)練狀態(tài)數(shù)據(jù)的第二特征向量；
[0025]將所述第二特征向量輸入到自適應(yīng)模型中，利用隨機(jī)梯度下降法對(duì)所述自適應(yīng)模型進(jìn)行反向微調(diào)訓(xùn)練；在反向微調(diào)訓(xùn)練過(guò)程中，根據(jù)隨機(jī)梯度下降法中每次迭代的目標(biāo)損失函數(shù)的梯度值，調(diào)整參數(shù)更新的學(xué)習(xí)率
。
[0026]作為優(yōu)選方案，本專利技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，建立自適應(yīng)模型，對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)和潛在的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練優(yōu)化模型性能，提高故障監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率
。
[0027]相應(yīng)地，本專利技術(shù)還提供一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備
、
無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備和故障監(jiān)測(cè)模塊；
[0028]其中，所述無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括：慣性傳感器
、
壓力傳感器
、
溫度傳感器和
GPS
定位系統(tǒng)中的一個(gè)或者多個(gè)；
[0029]所述無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集
設(shè)備包括：溫濕度采集設(shè)備
、
充電電壓電流采集設(shè)備和機(jī)巢監(jiān)控設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)；
[0030]故障監(jiān)測(cè)模塊用于對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)；根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)到存在潛在的故障或已經(jīng)產(chǎn)生的故障，則進(jìn)行故障預(yù)警
。
[0031]作為優(yōu)選方案，本專利技術(shù)提供的無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備對(duì)無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)巢進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對(duì)無(wú)人機(jī)的巡檢環(huán)境條件進(jìn)行充分考慮，確保了數(shù)據(jù)的全面性和準(zhǔn)確性
。
本專利技術(shù)系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)模塊采用了特征提取技術(shù)對(duì)目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，能夠從本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.
一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)；根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)到存在潛在的故障或已經(jīng)產(chǎn)生的故障，則進(jìn)行故障預(yù)警
。2.
如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)，包括：獲取無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)作為無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括慣性傳感器
、
壓力傳感器
、
溫度傳感器和
GPS
定位系統(tǒng)中的一個(gè)或者多個(gè)；其中，所述慣性傳感器用于采集無(wú)人機(jī)的姿態(tài)
、
角速度和加速度信息；所述壓力傳感器用于采集無(wú)人機(jī)的高度信息；所述溫度傳感器用于采集無(wú)人機(jī)電路板及電池的溫度信息；所述
GPS
定位系統(tǒng)用于采集無(wú)人機(jī)的位置信息
。3.
如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)由無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集而來(lái)，包括：獲取無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)作為無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述無(wú)人機(jī)巢數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括溫濕度采集設(shè)備
、
充電電壓電流采集設(shè)備和機(jī)巢監(jiān)控設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)；其中，所述溫濕度采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)機(jī)巢內(nèi)的溫度和濕度信息；所述充電電壓電流采集設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)充電時(shí)的電壓和電流信息；所述機(jī)巢監(jiān)控設(shè)備用于采集無(wú)人機(jī)巢外的環(huán)境信息和無(wú)人機(jī)巢內(nèi)的圖像信息
。4.
如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，具體為：刪除無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)中的重復(fù)數(shù)據(jù)和噪聲數(shù)據(jù)，并補(bǔ)充缺失的數(shù)據(jù)，以完成對(duì)無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)的清洗；將清洗后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并刪除異常數(shù)據(jù)，以完成對(duì)清洗后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)；將校準(zhǔn)后的無(wú)人機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，刪除噪聲信息，得到目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)
。5.
如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)，具體為：對(duì)目標(biāo)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，獲得無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)信息；根據(jù)所述無(wú)人機(jī)狀態(tài)信息和無(wú)人機(jī)巢狀態(tài)信息，建立對(duì)應(yīng)的第一特征向量；將所述第一特征向量輸入故障監(jiān)測(cè)模型，對(duì)所述無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)潛在的故障或已經(jīng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，生成故障監(jiān)測(cè)結(jié)果；所述故障監(jiān)測(cè)模型由自適應(yīng)模型訓(xùn)練優(yōu)化而來(lái)
。6.
如權(quán)利要求5所述的一種無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述故障監(jiān)測(cè)模型由自適應(yīng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李文勝，吳昊，吳佳潞，麥曉明，朱日欣，雷霆，王冠，蔡楊華，韓丹，宋景慧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南方電網(wǎng)電力科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：