本发明涉及人工智能，更具体地说，本发明涉及一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统及方法。
背景技术：
1、随着智能电网的发展，对输电线路的安全稳定运行提出了更高的要求。人工巡线存在劳动强度大、效率低、危险性高等问题，因此，智能巡线机器人成为研究的热点。智能巡线机器人是一种用于检测和维护高压输电线路的自动化系统，能够代替人工对输电线路进行巡检，及时发现线路中的缺陷和故障，保障电网的安全稳定运行。
2、然而，目前智能巡线机器人的研究还存在一些问题，如巡线机器人的自主性、灵活性和适应性较差，无法适应复杂的输电线路环境；巡线机器人的检测精度和效率较低，无法满足实际需求等。因此，开发一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统及方法具有重要的意义。
3、有鉴于此特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统及方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
3、一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统及方法，包括：机器人本体和监控终端，机器人本体包括依次连接的运动系统、环境感知系统、图像采集处理系统和中央处理系统，中央处理系统分别与环境感知系统、图像采集处理系统和运动系统连接，机器人本体还与监控终端连接。
4、在一个优选的实施方式中，所述运动系统包括驱动单元，负责机器人的移动和定位，通过传感器获取实时位置信息，并将位置数据传输给中央处理系统，进行接收导航指令、计算并控制机器人的速度和方向和执行运动操作，具体步骤如下：
5、步骤a1、接收导航指令：从中央处理系统接收导航指令，并对其进行解析，所述导航指令包括目标位置信息、路径规划信息以及避让的障碍物信息；
6、步骤a2、计算并控制机器人的速度和方向：根据接收到的导航指令，计算机器人当前的最佳移动路径，依靠gps、惯性测量单元、激光雷达和视觉传感器来监测机器人的当前位置，并根据传感器提供实时数据，包括位置、姿态、速度和环境信息，生成控制信号，发送至驱动单元；
7、步骤a3、执行运动操作：操作人员通过监控终端启动机器人，确认其起始位置和巡线路径，驱动单元接收控制信号后执行运动操作，开始朝目标位置移动。
8、在一个优选的实施方式中，所述环境感知系统负责监测周围环境的状态和输电线路的工作状态，通过采集机器人本体周围环境的数据，包括检测温度、湿度、风速环境参数，并将获取的数据传输给中央处理系统进行分析和决策，具体步骤如下：
9、步骤b1、环境参数监测：在机器人前、后、侧面位置安装温度传感器、湿度传感器和风速传感器，从各传感器读取环境参数数据，包括当前温度、湿度和风速信息；
10、步骤b2、输电线路状态监测：在输电线路的不同位置安装电流、电压传感器，持续监测线路的电流和电压情况，记录并实时传输数据，对实时数据进行分析，识别出异常波动情况；
11、步骤b3、数据传输：将采集到的环境数据和输电线路状态监测结果通过无线通信传输给中央处理系统。
12、在一个优选的实施方式中，所述图像采集处理系统，负责采集输电线路的图像数据，并进行图像处理和分析，使用图像采集设备获取输电线路的图像数据，对图像数据进行预处理、特征提取、目标检测处理操作，并将处理后的结果传输给中央处理系统进行进一步分析和判断，具体步骤如下：
13、步骤c1、图像采集：在巡线机器人上安装高清摄像头，周期性地采集高分辨率图像，记录输电线路的状态；使用红外热成像仪对输电线路和设备进行定期扫描，获取红外图像数据，通过实时采集热图像数据，识别导线和设备的温度分布，检测温度异常区域，并生成警报信息；
14、步骤c2、预处理与特征提取：应用滤波算法去除图像中的噪声，提高图像的质量，使用直方图均衡化方法增强图像对比度和亮度，突出关键特征，利用边缘检测算法提取输电线路和设备的边缘信息，通过分析红外图像中的温度分布，提取温度异常区域；
15、步骤c3、目标检测：使用机器学习技术检测并识别图像中的目标，包括绝缘子、导线、塔杆，并标记输电线路上的各种缺陷，包括破损绝缘子、导线断裂、异物附着；
16、步骤c4、结果传输：对处理后的图像数据进行压缩，以减少传输带宽和存储空间，采用安全的加密传输协议将图像数据和处理结果发送给中央处理系统。
17、在一个优选地实施方式中，所述步骤c1图像采集中，通过实时采集热图像数据，识别导线和设备的温度分布，检测温度异常区域，并生成警报信息，进一步包括以下步骤：
18、步骤c101、将热图像中的红外数据转化为温度数据，生成温度分布图，根据设备和导线的正常工作温度范围，设定温度阈值，扫描温度分布图，识别超出设定阈值的温度区域，作为温度异常区域；
19、步骤c102、当检测到异常温度区域时，图像采集系统生成警报信息，所述警报信息包括异常区域的温度值、位置和时间戳详细信息，并将警报信息发送给监控终端。
20、在一个优选的实施方式中，所述中央处理系统接收和分析来自环境感知系统和图像采集处理系统的数据，根据输入数据进行巡线路径规划、障碍物检测、异常处理操作，生成导航指令，并将导航指令传输给运动系统控制机器人的移动，具体步骤如下：
21、步骤d1、数据接收与融合：从环境感知系统和图像采集处理系统接收实时数据，将不同传感器和系统采集的数据进行融合，提高监测精度和可靠性；
22、步骤d2、路径规划：基于当前环境信息、已知地图和目标位置，使用路径规划算法计算最优巡检路径；
23、步骤d3、导航指令生成：根据路径规划结果，生成具体的导航指令，包括前进、后退、转弯、停止的控制命令，并将生成的导航指令通过无线通信传输给巡线机器人的运动控制系统；
24、步骤d4、智能决策与优化：持续监测巡线机器人的位置、环境变化以及执行状态，将实时监控的结果反馈给中央处理系统，用于动态调整导航策略，基于历史数据和当前分析结果，优化巡线机器人的行动策略，提高效率和准确性，根据实时反馈进行路径调整，确保对线路的全面覆盖和检查。
25、本技术还提供了一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制方法，所述方法具体包括：
26、机器人本体在监控终端的控制下沿着高压输电线路移动，同时对周围环境和设备进行检测；
27、环境感知系统采集机器人本体周围环境的数据，图像采集处理系统采集机器人本体前方的图像数据；
28、中央处理系统对环境感知系统和图像采集处理系统采集的数据进行处理，得到机器人本体周围环境和前方设备的信息；
29、中央处理系统将机器人本体周围环境和前方设备的信息发送至监控终端，监控终端对机器人本体的运行状态和周围环境进行实时监控。
30、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果，当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点：
31、通过多源传感器数据融合技术，能够将来自不同传感器的数据进行整合处理，中央处理接收这些融合后的综合数据，利用先进的数据分析算法和人工智能技术，对数据进行深度分析和处理。这一过程包括异常检测、模式识别和趋势分析等多种分析手段。通过对多源数据的综合分析，中央处理不仅能够识别出潜在的故障和异常情况，还能进行预测性维护，预防潜在问题的发生。同时，根据实时数据和历史数据，优化巡检路径和策略，提高巡检工作的效率和准确性。
32、下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的描述。
1.一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述控制系统包括机器人本体和监控终端，机器人本体包括依次连接的运动系统、环境感知系统、图像采集处理系统和中央处理系统，中央处理系统分别与环境感知系统、图像采集处理系统和运动系统连接，机器人本体还与监控终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述运动系统包括驱动单元，负责机器人的移动和定位，通过传感器获取实时位置信息，并将位置数据传输给中央处理系统，进行接收导航指令、计算并控制机器人的速度和方向和执行运动操作，具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述环境感知系统负责监测周围环境的状态和输电线路的工作状态，通过采集机器人本体周围环境的数据，包括检测温度、湿度、风速环境参数，并将获取的数据传输给中央处理系统进行分析和决策，具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述图像采集处理系统，负责采集输电线路的图像数据，并进行图像处理和分析，使用图像采集设备获取输电线路的图像数据，对图像数据进行预处理、特征提取、目标检测处理操作，并将处理后的结果传输给中央处理系统中，具体步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述步骤c1图像采集中，通过实时采集热图像数据，识别导线和设备的温度分布，检测温度异常区域，并生成警报信息，进一步包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述中央处理系统接收和分析来自环境感知系统和图像采集处理系统的数据，根据输入数据进行巡线路径规划、障碍物检测、异常处理操作，生成导航指令，并将导航指令传输给运动系统控制机器人的移动，具体步骤如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于：所述监控终端连接到机器人本体，用于操作人员进行远程监控和控制，进行启动机器人、设定巡线路径、查看机器人状态、接收警报信息操作，并显示机器人的实时图像、环境数据和运行状态。
8.一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制方法应用于如权利要求1-7任一所述的一种基于高压输电线路的智能巡线机器人控制系统，其特征在于，所述方法具体包括：
