1.基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划装置,其特征在于包括:可穿戴MR设备模块,扫描巡检变电站的室内信息,获取粗糙的表面数据;后台服务器模块,包括Unity图像处理模块以及遗传算法模块,Unity图像处理模块对可穿戴MR设备模块获取的粗糙表面数据进行处理,后台服务器根据巡检任务清单上列出的设备以及Unity图像处理模块的处理结果,调取遗传算法模块生成室内路径规划;通信层模块,可穿戴MR设备模块通过通信层模块与后台服务器模块进行信息的双向传输;Unity图像处理模块处理方法是通过计算顶点的法向量判断像素点的位置是在地面、墙面还是天花板,法向量向上的点集为地面,法向量水平的点集为墙面,法向量向下的点集则为天花板,且图像需进行光滑处理,Unity图像处理模块在处理过程中设置一些路标,将门口以及每个电气设备的位置都标注出来;遗传算法模块对巡检路径进行规划求解方法如下:首先,对地图中标识每个电气设备的路标进行编号,默认门口是1号;其次,根据地图所指示的地面确定各个电气设备的连通路径,计算各个待检电气设备两两之间的最小折线距离;接着,以折线距离为权重,生成待检设备的距离矩阵,距离矩阵的元素l ij 代表设备i到设备j的最小折线距离,到其本身的距离l ii 则为零,清单中共有n-1个待检设备;因为在巡检时总要从门口开始,因此路标1总是在规划序列的第一个元素,要确定这样一个序列1,…,s i ,…,s n-1 ,s i 为2~n中的某个数,i的取值范围是[1,n-1],且整个序列中的元素两两各不相同,使得其确定的巡检距离取值较小,即:
2.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划装置,其特征在于:采用可穿戴MR设备模块进行地图构建时通过以下几个步骤:1)扫描巡检变电站的室内信息,将得到的深度图转化为单位是米的格式;2)通过深度信息计算摄像机相对于初始状态的位置和角度,采用特征提取的方法检测出图像中的关键点,将连续两帧的关键点进行匹配,从而反解得到摄像头位置的变化量,与更前面的几帧进行多次比较进行位置估计,减小误差的累积;3)根据当前摄像机的位置,实时将获取的信息融入网络模型,设备开启不断扫描,完善增量式地图,保证模型覆盖到每个角落,进行新的定位时借助增量式地图以及环境理解摄像头辅助。
3.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划装置,其特征在于:采用遗传算法模块对巡检路径进行求解的步骤如下:1)编码直接以1为开头,对1~n的自然数以序列的方式进行直接编码;2)初始群体的产生,设置种群个体数量,随机产生M个符合条件的随机序列;3)适应度计算的目标是使L尽可能地小,L越小,适应度J越大,令适应度有如下计算公式:4)选择运算计算每个个体的相对适应度大小F i 代表某个个体被遗传到下一代群体中的概率,总的概率之和为1,M个序列概率确定了M个概率区间,显而易见,各区间宽度与其相对适应度大小成正比,生成K个0~1之间的随机数,依据其所属的概率区间确定序列被选择的次数,从而生成新的群体;5)交叉运算,对群体进行随机配对,保持第一个元素不变,在其他位置随机设置交叉点,交换配对染色体之间的相应基因,为了保证序列元素的完整性和不重复性,对交换区域外的染色体部分进行相应调整,按照前后顺序用缺失元素逐一地替换重复元素,对于相同的两个父个体则会生成两个相同的子个体;6)变异运算,按照较小的概率对染色体的基因进行改变,反复执行3)、4)、5)、6),在循环一定次数后,所求解满足要求即可停止。
4.根据权利要求3所述的基于可穿戴设备的变电站巡检路径规划装置,其特征在于:对一个序列进行改变的方法是在保持第一个元素不变的情况下,对其他两个元素进行交换。