【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電纜溝測繪，尤其涉及一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統。
技術介紹
1、電纜溝測繪廣泛用于電網、電廠、各大工礦企業所轄電纜溝設施，還可以用于礦山、洞穴探查等相關領域；電纜溝有復雜的現場條件，一是內部空間狹小，很多地方人進不去，甚至由于后期電纜敷設，內部電纜擁堵；二是通常電纜溝上面有電纜溝蓋板，上面經常被道路硬化、栽種綠植，甚至作為其他場所使用，電纜溝被埋后開啟困難，費時費力，日常巡檢不可能采用全面打開檢查的方法；三是長期運行的電纜溝內部容易積水，甚至常年全部泡在水里，內部淤泥、電纜橋架銹蝕、溫度高、積聚co2有害氣體等情況較為普遍；四是因圖紙不全或者現場施工變更，電纜路徑不詳；因此才需要電纜溝測繪過程對電纜溝重新勘察定位；
2、因此，現有技術手段通常采用電纜溝巡檢機器人進行巡檢操作，但對于測繪過程沒有明確的解決方案；現有的通過巡檢過程對電纜溝進行測繪的過程包括以下缺陷：現有的數據采集技術極大的受到環境因素如狹窄空間或復雜的地形影響；有時候它們無法到達或是穩定操作于某些緊湊或難以通行的區域，導致電纜溝的數據采集不完整或不精確；盡管現代測量技術能夠提供高分辨率的圖像和準確的測量結果，但在某些情況下，特別是在復雜環境或惡劣天氣條件下，依然難以達到所需的精度和分辨率要求；現有的三維建模工具有時難以準確地重建復雜的電纜溝，或者無法提供足夠清晰、直觀的可視化效果，使得最終用戶難以理解模型；多數情況下，報告生成仍需要大量的人工輸入，這不僅增加了工作量，也可能會引入錯誤；自動報告生成工具在結構組織、語言表達清晰度以及圖文
3、因此，本申請提供一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其目的在于，集成無人機數據采集、機器人自動化測繪、數據處理及分析、三維建模技術，以及智能報告生成方面，提升測繪的自動化程度、精度、效率和成本效益。
2、本專利技術提供一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，包括：
3、機器人巡檢模塊，其負責在電纜溝內自主執行巡檢任務，收集溝內結構信息和環境數據；
4、無人機定位模塊，其配備攝像頭和北斗定位設備，用于在電纜溝上空飛行，捕捉圖像數據和定位信息；
5、協同檢測模塊，其與所述機器人巡檢模塊和所述無人機定位模塊連接，用于控制二者同步工作；
6、融合后臺模塊，其與所述機器人巡檢模塊和所述無人機定位模塊連接，用于整合獲取的結構信息、環境數據，以及圖像數據和定位信息，生成各段電纜溝結構模型；
7、模型分析模塊，其與所述融合后臺模塊連接，基于預設的機器學習模型對電纜溝結構模型進行拆分和分析，產出各類測繪結果；
8、結果輸出模塊，其與所述模型分析模塊連接，用于整合各類測繪結果，生成測繪報告。
9、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述機器人巡檢模塊包括：
10、機器人主體，其用于在電纜溝內行進；所述機器人主體設有多個，各個所述機器人主體的外形結構各異，適用于不同類型的電纜溝環境；
11、多數據采集單元，其搭載于所述機器人主體上，包括溫濕度檢測探頭、氣體檢測探頭、視頻檢測探頭、激光測距探頭以及紅外成像探頭，獲取所述機器人主體周圍的各類參數，生成溝內的結構信息和環境數據；
12、自動避障單元，其與所述多數據采集單元連接，搭載于所述機器人主體上，基于貓須原理對所述多數據采集單元獲取的各類參數進行分析，實現自動避障；
13、被動行進單元，其搭載于所述機器人主體上，實時捕捉控制信號，基于控制信號進行對應的行進動作。
14、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述自動避障單元的自動避障過程基于三角測距方式實現，其通過所述激光測距探頭形成障礙物基于水平線的角度，通過幾何公式計算障礙物與所述機器人主體的距離；
15、所述幾何公式為d＝i*cos(θ)；其中d為障礙物與所述機器人主體的水平距離，i為激光反射點的直線距離，θ為障礙物角度；預先設定距離閾值d，當水平距離d小于距離閾值d時控制所述機器人主體向遠離障礙物的方向行進，直至水平距離d大于等于距離閾值d。
16、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述無人機定位模塊包括：
17、無人機主體，其搭載有攝像頭和北斗定位設備，用于識別電纜溝路徑并沿該路徑在電纜溝上空飛行，獲取電纜溝上空的圖像數據和無人機定位信息；
18、垂直定位單元，其設置于所述無人機主體下端，用于豎直向下發送當前所述無人機主體的定位信息；
19、環境分析單元，其與所述攝像頭連接，用于分析獲取到的電纜溝上空的圖像數據，生成電纜溝環境數據。
20、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述協同檢測模塊包括：
21、同步行進單元，其與所述垂直定位單元和所述被動行進單元連接，用于控制所述機器人主體按照當前所述無人機主體的定位信息進行，使所述機器人主體和所述無人機主體同步行進，確保二者獲取的數據在時間和空間上保持一致。
22、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述協同檢測模塊還包括：
23、機器人選擇單元，其與所述環境分析單元和所述機器人主體連接，用于根據電纜溝環境數據確定適合參與測繪的所述機器人主體類型；
24、所述無人機主體首先參與測繪過程，基于生成的電纜溝環境數據選擇所述機器人主體，再控制所述機器人主體參與測繪過程。
25、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述融合后臺模塊包括：
26、遠程數據庫，其與所述多數據采集單元和所述無人機主體無線連接，用于將所述無人機主體獲取的圖像數據和無人機定位信息整合為外部數據，將所述機器人主體獲取的結構信息和環境數據整合為內部數據，并將二者按照一致的時間和空間進行關聯存儲；
27、多維建模單元，其與所述遠程數據庫連接，用于根據建模技術將一段時間或空間內對應的內部數據和外部數據構建為各段電纜溝結構模型。
28、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述多維建模單元生成電纜溝結構模型的過程包括：
29、對內部數據和外部數據進行預處理，包括去除噪聲、數據填充、數據融合，用于提高建模的精度；
30、對預處理后的數據進行特征提取，包括邊緣檢測、角點提取、點云分析，將其作為后續建模的基礎信息；
31、利用所述特征提取的結果，結合機器學習算法和網格重建技術構建電纜溝結構模型；
32、對所述電纜溝結構模型進行優化，該優化過程包括邏輯檢驗和物理校驗；
33、輸出優化后的電纜溝結構模型。
34、根據本專利技術提供的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，所述模型分析模塊包括：
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【技術保護點】
1.一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述機器人巡檢模塊包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述自動避障單元的自動避障過程基于三角測距方式實現，其通過所述激光測距探頭形成障礙物基于水平線的角度，通過幾何公式計算障礙物與所述機器人主體的距離；
4.根據權利要求3所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述無人機定位模塊包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述協同檢測模塊包括：
6.根據權利要求5所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述協同檢測模塊還包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述融合后臺模塊包括：
8.根據權利要求7所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述多維建模單元生成電纜溝結構模型的過程包括：
9.根據權利要求8所述的一
10.根據權利要求9所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述結果輸出模塊包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述機器人巡檢模塊包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述自動避障單元的自動避障過程基于三角測距方式實現，其通過所述激光測距探頭形成障礙物基于水平線的角度，通過幾何公式計算障礙物與所述機器人主體的距離；
4.根據權利要求3所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在于，所述無人機定位模塊包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于無線巡檢的電纜溝測繪系統，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：路鐵，郭永斌，劉穎偉，張永云，王炯亮，董兆杰，楊斌，姜肇雨，
申請(專利權)人：山東日照發電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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