具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种注入站无人巡检机器人的控制方法。需要说明的是，本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法应用于石油站厂的注入站的巡检工作，实现日间和夜间的自动化无人巡检的目的。

具体地，本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法，主要针对于注入站的对柱塞泵20进行异常巡检，当然，也可以对注入站的其他设备进行无人巡检，例如各个油井的井口阀门。

此外，本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法不限制其执行主体。可选地，本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法的执行主体可以为一种无人巡检机器人10。具体地，本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法的执行主体的可以为所述无人巡检机器人10中的一个或多个处理器110。

如图1所示，在本申请的一实施例中，所述注入站无人巡检机器人的控制方法，包括：

S100，当接收到服务器30发送的柱塞泵启动指令时，控制检测装置150获取柱塞泵20的进液阀门221和出液阀门231的图像。

具体地，服务器30可以理解为上位控制和指导无人巡检机器人10工作的总站。当服务向无人巡检机器人10发送柱塞泵启动指令时，无人巡检机器人10开始进行柱塞泵20的启动流程。

S200，依据进液阀门221的图像和出液阀门231的图像，判断进液阀门221和出液阀门231是否畅通。

具体地，当无人巡检机器人10发现进液阀门221和出液阀门231不畅通时，可以生成阀门异常报文，返回至服务器30，并终止后续启动柱塞泵20的步骤，以确保柱塞泵20在启动之前，进液阀门221和出液阀门231处于畅通状态。

S300，若进液阀门221和出液阀门231畅通，则向柱塞泵控制器发送启动指令，以控制柱塞泵20启动。

具体地，无人巡检机器人无人设置有多各个轮体160，可以自动行走至柱塞泵20所在的位置。进一步的，可以通过驱动无人巡检机器人10的阀门操作装置130打开柱塞泵20的出液阀门231。柱塞泵20的进液阀门221一般处于常开状态。可选地，阀门操作装置130可以固定连接一个扳手140。阀门操作装置130装置可以相对无人巡检机器人10的本体120自由升降和旋转任意角度，以使得扳手140可以靠近出液阀门231所处的位置，并打开出液阀门231，这样就完成了柱塞泵20的启动。这种方式是通过无人巡检机器人10物理开启柱塞泵20。

还有一种方式，无人巡检机器人10可以远程控制柱塞泵20的开启。巡检机器人可以将启动指令主动发送至柱塞泵20的柱塞泵控制器。柱塞泵控制器再将启动指令注入至柱塞泵20的柱塞泵变频器，最后由柱塞泵变频器打开出液阀门231，以启动柱塞泵20。这种方式的优势是速度比较快。但是上述的物理开启柱塞泵20的方式更为灵活，可以在柱塞泵控制器故障或者柱塞泵变频器故障时使用。

S400，在柱塞泵20启动后，驱动检测装置150实时对柱塞泵20的运行状态进行异常检测，并实时获取检测装置150回传的异常检测结果。

具体地，这个步骤属于柱塞泵20启动后，无人巡检机器人10对柱塞泵20的运行状态的异常检测步骤。异常检测可以循环检测，也可以每间隔预设时间段检测一次，保证柱塞泵20的运行正常。例如每间隔30分钟进行一次异常检测。

S500，当接收到服务器30发送的柱塞泵关闭指令时，向柱塞泵控制器发送关闭指令，以控制柱塞泵20关闭。

具体地，柱塞泵20关闭的原理同柱塞泵20开启的原理相同，此处不再赘述。

本实施例中，通过在控制柱塞泵20启动之前对进液阀门221和出液阀门231进行拍照，保证进液阀门221和出液阀门231的在柱塞泵20启动之前保持畅通。通过在柱塞泵20启动后，控制检测装置150对柱塞泵20的运行状态进行异常检测，并实时获取检测装置150回传的异常检测结果，实现对柱塞泵20在无人值守下的自动化巡检。本申请还可以实现柱塞泵20的自动开启和关闭。本申请提供的注入站无人巡检机器人的控制方法，可以实现对注入站各设备的夜间自动巡检，无需人工值守。

在本申请的一实施例中，所述步骤S100包括如下步骤S110至步骤S130：

S110，获取服务器30发送的柱塞泵启动指令。

S120，驱动红外相机152分别拍摄进液阀门221和出液阀门231的红外热像图。

S130，驱动可见光相机151分别拍摄进液阀门221和出液阀门231的可见光图像。

具体地，无人巡检机器人10上还设置有照明装置，用于辅助可见光相机151在夜间进行拍照。红外相机152本身拍照无需可见光，自然可以在夜间进行拍摄。

本实施例中，通过拍摄红外热像图，可以便于无人巡检机器人10检测进液阀门221和出液阀门231的内部是否存在不畅通现象，通过拍摄可见光图像，可以便于巡检机器人检测进液麻烦和出液阀门231的外部是否有肉眼可见的外部破损点，使得阀门的畅通检测更全面，更准确。

在本申请的一实施例中，所述步骤S200包括如下步骤S210至步骤S230：

S210，基于红外热像图，生成温度梯度变化图，基于温度梯度变化图判断进液阀门221和出液阀门231是否存在异常阻塞点。

S220，若进液阀门221和出液阀门231不存在异常阻塞点，则进一步基于可见光图像，判断进液阀门221和出液阀门231是否存在外部破损点。

S230，若进液阀门221和出液阀门231不存在外部破损点，则确定进液阀门221和出液阀门231畅通，执行后续步骤S300。

具体地，可见，当进液阀门221和出液阀门231既不存在异常阻塞点，又不存在外部破损点时，方可认为进液阀门221和出液阀门231畅通。无人巡检机器人10的处理器110可以通过温度梯度变化图，基于预先进行图像学习的数据库，对温度梯度的变化进行分析，从而得出异常阻塞点的位置和大小。

在本申请的一实施例中，所述步骤S300包括如下步骤S310至步骤S360：

S310，驱动阀门操作装置130开启柱塞泵20的旁通阀门241至回流管240路导通态，以将旁通阀门241开启.

S320，向柱塞泵控制器发送启动指令，以使得柱塞泵控制器控制柱塞泵变频器启动柱塞泵20。

S330，判断是否接收到柱塞泵控制器回传的启动完成信号。

S340，若接收到柱塞泵控制器回传的启动完成信号，则驱动阀门操作装置130关闭柱塞泵20的旁通阀门241至回流管240路截止态，以将旁通阀门241关闭。

S340，向服务器30发送作业完成信号，执行后续步骤S400；

S360，若未接收到柱塞泵控制器回传的启动完成信号，则返回所述步骤S320。

具体地，本实施例介绍的是无人巡检机器人10远程启动柱塞泵20的过程。柱塞泵20关闭之后，由于进液管220不再进入新的液体，那么在出液管230侧会积累一定量的液体，从而造成出液管230侧的液压大于进液管220侧的液压，以这种状态开启柱塞泵20会很危险，会导致管道爆裂，液体流出，危害柱塞泵20安全。在柱塞泵20开启之前，开启旁通阀门241的作用是为了让柱塞泵20开启时，出液管230侧的高压液体可以流经旁通阀门241回流到进液管220侧，降低柱塞泵20的负载，保证出液管230侧和进液管220侧的液压一致。

当然，为了不影响柱塞泵20开启后的正常走液，当出液管230侧和进液管220侧的液压一致后，需要关闭旁通阀门241。

在本申请的一实施例中，所述步骤S400包括如下步骤：

S410，控制声振检测模组153实时检测柱塞泵20的振动状态，并将振动状态实时反馈至服务器30。

具体地，如图2和图3所示，巡检机器人包括处理器110、本体120、阀门操作装置130、扳手140和检测装置150。所述本体包括底座121和机械臂122。所述机械臂122可伸缩。所述阀门操作装置130与机械臂122通过转动轴活动连接。所述阀门操作装置130可相对所述机械臂122以任意角度转动。所述扳手140，与所述阀门操作装置130固定连接。所述检测装置150，固定连接于所述阀门操作装置130。所检测装置150述包括可见光相机151、红外相机152和声振检测模组153。所述声振检测模组153悬挂于所述阀门操作装置130上。

可选地，声振检测模组153是悬挂在巡检机器人的阀门操作装置130上。声振检测模组153内部设置有拾音器(图中未示出)，可以通过远程获取柱塞泵20和其他设备的声音信号，对声音信号进行分析，从而判断是否存在设备异常。如果存在设备异常，还可以进一步检测具体的振动异常。

检测具体的振动异常是通过耦合底座121和声振检测模组153之间的配合完成的。耦合底座60可以设置在柱塞泵20的任何部位的外壳上，也可以设置在注入站的其他设备的任何工件的外壳上。耦合底座60的表面设置有衔铁。当声振检测模组153远程先发现设备异常时，无人巡检机器人10就可以自动移动至存在出现设备异常的工件或设备处，无人巡检机器人10的声振检测模组153设置有电磁铁，会自动与耦合底座60上的衔铁吸合。进一步地，声振检测模组153内部设置的三轴振动加速度传感器会自动检测异常工件或设备的振动信号，从而分析振动异常，生成振动状态报文返回至服务器30。图2示出的实施例中，耦合底座60放置在电机50，因此无人巡检机器人10可以检测电机50的振动异常。

如图2所示，图2示出的实施例是，耦合底座60设置在电机50上。当然，任何设备的任何工件上，都可以放置一个耦合底座60。

这种检测方式不但可以对出现振动异常的设备或工件进行动异常的定性分析，还可以进行动异常的定量分析。

在本申请的一实施例中，所述步骤S400还包括如下步骤S421至步骤S423d：

S421，驱动可见光相机151分别拍摄柱塞泵出口压力表和柱塞泵分段汇管压力表的图像。

S422，获取柱塞泵出口压力表和柱塞泵分段汇管压力表的图像，并对柱塞泵出口压力表和柱塞泵分段汇管压力表的图像进行图像分析。

S423a，判断柱塞泵出口压力表的数值是否大于预设出口压力表数值。

S423b，若出口压力表的数值大于预设出口压力表数值，则生成第一出口压力表报警报文发送至服务器30。

S423c，若出口压力表的数值小于预设出口压力表数值，则生成第二出口压力表报警报文发送至服务器30，并依据服务器30返回的出口压力表数据调整报文进行出口压力表数据调节。

S423d，若口压力表的数值等于预设出口压力表数值，则返回所述步骤S422。

具体地，处理器110可以通过图像识别技术可以自动获取指针、数字、LED显示、液晶显示等不具备远传而仅可就地显示读取的生产数据功能和数据，其中，不仅仅包括出口压力表的数值和汇管压力表的数值，还可以包括对其他任何类型的表计的数据的远程自动读取。

无人巡检机器人10中设置的机械臂122可以自由旋转或伸缩，从而带动可见光相机151可以拍摄柱塞泵出口压力表和柱塞泵分段汇管压力表的图像。

本实施例中，无人巡检机器人10通过自动拍摄出口压力表的图像，实现对图像的自动解析，提取图像中的表数值，并且可以和预设出口压力表数值进行比对，，低于预设值可以调整，高于预设值可以报警，对出液压力异常的处理比较全面。

在本申请的一实施例中，所述步骤S422之后，所述步骤S400还包括如下步骤S424a至步骤S424d：

S424a，判断柱塞泵分段汇管压力表的数值是否大于预设分段汇管压力表数值。

S424b，若分段汇管压力表的数值大于预设分段汇管压力表数值，则生成第一分段汇管压力表报警报文发送至服务器30。

S424c，若分段汇管压力表的数值小于预设分段汇管压力表数值，则生成第二分段汇管压力表报警报文发送至服务器30，并依据服务器30返回的分段汇管压力表数据调整报文进行分段汇管压力表数据调节。

S424d，若分段汇管压力表的数值等于预设分段汇管压力表数值，则返回所述步骤S421。

本实施例与前述实施例的原理类似，此处不再赘述，区别在于本实施例是针对于分段汇管压力异常的检测与处理。

在本申请的一实施例中，所述S400还包括如下步骤S431至步骤S433：

S431，驱动红外相机152分别拍摄进液阀门221和出液阀门231的红外热像图。

S432，依据进液阀门221和出液阀门231的红外热像图生成温度梯度变化图，基于温度梯度变化图判断进液阀门221和出液阀门231是否存在异常阻塞点。

S433，若进液阀门221和出液阀门231存在异常阻塞点，则生成阀门异常报文发送至服务器30。

本实施例与前述实施例步骤S210中检测异常阻塞点的原理类似，此处不再赘述。区别在于这是日常对柱塞泵20的检测，步骤S210是启动柱塞泵20前的检测。

在本申请的一实施例中，所述S400还包括如下步骤S441至步骤S443：

S441，驱动可见光相机151拍摄柱塞泵20各个部件的的可见光图像。

S442，基于柱塞泵20的可见光图像，判断柱塞泵20的各个部件是否存在外部破损点。

S443，若柱塞泵20的各个部件存在外部破损点，则生成柱塞泵破损报文发送至服务器30。

本实施例与前述实施例步骤S230中检测外部破损点的原理类似，此处不再赘述。区别在于这是日常对柱塞泵20的检测，步骤S230是柱塞泵20启动前的检测。

在本申请的一实施例中，所述S500包括如下步骤S510至步骤S560：

S510，当接收到服务器30发送的柱塞泵关闭指令时，向柱塞泵控制器发送关闭指令，以使得柱塞泵控制器控制柱塞泵变频器关闭柱塞泵20。

S520，驱动可见光相机151拍摄柱塞泵出口压力表的图像。

S530，获取柱塞泵出口压力表的图像，并对柱塞泵出口压力表的图像进行图像分析，生成柱塞泵出口压力表的当前数值。

S540，判断柱塞泵出口压力表的当前数值是否等于0。

S550，若柱塞泵出口压力表的当前数值等于0，则确定柱塞泵20关闭完成，终止后续步骤。

S560，若柱塞泵出口压力表的当前数值不等于0，则确定柱塞泵20仍未关闭，再次向柱塞泵控制器发送关闭指令，返回所述步骤S520。

具体地，本实施例是关闭柱塞泵20的步骤。服务器30发送柱塞泵关闭指令后，无人巡检机器人10开始进行关闭柱塞泵20的流程。

柱塞泵20的关闭方式和开启方式类似，可以通过无人巡检机器人10向柱塞泵控制器发送关闭指令，柱塞泵控制器向柱塞泵变频器注入关闭指令来完成柱塞泵20的关闭。

在柱塞泵20关闭之后，还有拍摄出口压力表的图像的步骤。这是是为了对出口压力表的数值进行读取，确保出口压力表的当前数值为0，才可以确保柱塞泵20已经安全关闭。如果出口压力表的当前数值不为0，重复执行关闭柱塞泵20的步骤，直至出口压力的数值为0为止。

本实施例中介绍了关闭柱塞泵20的一系列操作，通过这些操作，可以确保柱塞泵20在关闭时的安全。

在本申请的一实施例中，，所述方法还包括如下步骤S611至步骤S615d：

S611，实时监测柱塞泵20的电源供给状态。

S612，当检测到柱塞泵20无电源供给时，向服务器30和母液配置站40分别发送停电信号。

S613，驱动阀门操作装置130关闭柱塞泵20的出液阀门231。

S614，驱动阀门操作装置130关闭注入站的各个井口的阀门。

S615a，驱动红外相机152分别拍摄注入站的各个井口的阀门的红外热像图。

S615b，基于各个井口的阀门的红外热像图，生成各个井口的阀门的温度梯度变化图，基于温度梯度变化图判断各个井口的阀门的是否存在局部温度过热点。

S615c，若各个井口的阀门存在局部温度过热点，则返回所述步骤S615对各个井口的阀门再次关闭。

S615d，若各个井口的阀门不存在局部温度过热点，则中止后续步骤。

具体地，本实施例的应用场景是注入站突然断电。当注入站突然断电时，柱塞泵20也无电源供给，此时需要对柱塞泵20和注入站的各个井口的阀门进行紧急关闭。在对各个井口的阀门进行紧急关闭后，还需要拍摄各个井口的阀门的红外热像图，判断各个井口的阀门是否存在局部温度过热点。这样可以通过局部温度过热点的检测，来查找阀门关闭不彻底的情况。如果存在局部温度过热点，就是存在阀门关闭不彻底的情况，立即重新关闭一次所有井口的阀门。

在本申请的一实施例中，在所述步骤S614之后，所述方法还包括如下步骤S616a至步骤S616c：

S616a，驱动红外相机152分别拍摄注入间的各个井口的阀门的红外热像图。

S616b，基于各个井口的阀门的红外热像图，生成各个井口的阀门的温度梯度变化图，基于温度梯度变化图判断各个井口的阀门是否存在局部温度过热点。

S616c，若各个井口的阀门存在局部温度过热点，则向服务器30发送阀门关闭异常报文。

具体地，本实施例中，当存在局部温度过热点时，无人巡检机器人10还同步向服务器30发送阀门关闭异常报文，这样，如果有反复关闭阀门多次，还是出现局部温度过热点的情况时，服务器30可以及时给予指示。虽然停电了，但是服务器30还是可以通过其他形式的通信方式与无人巡检机器人10通信。无人巡检机器人10也可以自身有蓄电池，不会影响自身的工作。

可选地，本申请提供的无人巡检机器人10还可以通过可见光相机151和红外相机152检查各个设备的各个润滑油密封部位有无泄漏现象，以及润滑油是否在规定位置，润滑油温是否小于规定温度，例如50摄氏度，高于规定温度时报警。

本申请提供的无人巡检机器人10还可以通过可见光相机151和红外相机152检测注聚阀门下方管线是否温度异常。具体是检测温度使得大于预设管线温度，如果大于预设管线温度，认为出现回流现象，此时无人巡检机器人10可以自动关闭对应分段的单井阀门。

本申请提供的无人巡检机器人的控制方法不仅仅可以应用于注入站，也可以基于相似的工作原理，对石油站厂中的联合站、转油站和配制站的各个设备进行相应的异常监控。

本申请还提供一种注入站无人巡检机器人的控制系统。

如图2所示，在本申请的一实施例中，注入站无人巡检机器人的控制系统包括无人巡检机器人10、柱塞泵20、电机50、服务器30和母液配置站40。

所述无人巡检机器人10，用于执行前述内容提及的注入站无人巡检机器人的控制方法。所述电机50与柱塞泵20电连接。所述服务器30与所述无人巡检机器人10通信连接。所述母液配置站40与所述无人巡检机器人10通信连接。

具体地，服务器30可以理解为上位控制和指导巡检机器人工作的总站。当服务向巡检机器人发送柱塞泵启动指令时，巡检机器人开始进行柱塞泵20的启动流程。

母液配置站40用于向注入站输送聚合物母液。注入站在接收到母液配置站40输送的聚合物母液后，对聚合物母液进行处理，将处理后的聚合物母液输入柱塞泵20的进液管220。可选地，对聚合物母液进行处理的方式可以为加水稀释。

如图3所示，在本申请的一实施例中，所述无人巡检机器人10包括处理器110、本体120、阀门操作装置130、扳手140和检测装置150。

所述处理器110，与所述服务器30和所述母液配置站40分别通信连接。所述泵体210包括底座121和机械臂122。所述机械臂122可伸缩。所述阀门操作装置130与机械臂122通过转动轴活动连接。所述阀门操作装置130可相对所述机械臂122以任意角度转动。所述扳手140，与所述阀门操作装置130固定连接。所述检测装置150，固定连接于所述阀门操作装置130。所检测装置150述包括可见光相机151、红外相机152和声振检测模组153。所述声振检测模组153悬挂于所述阀门操作装置130上。

具体地，所述无人巡检机器人10还包括相对本体120可转动的多个轮体160，所述轮体160用于辅助无人巡检机器人10自动行走。

所述无人巡检机器人10还包括避障传感器170，可以防止无人巡检机器人10与注入站的设备发生碰撞，也可以在帮助无人巡检机器人10在自动行走的过程中规避其他障碍物。

注入站无人巡检机器人的控制系统还包括耦合底座60。耦合底座60可以设置在柱塞泵20的任何部位的外壳上，也可以设置在注入站的其他设备的任何工件的外壳上。耦合底座60的表面设置有衔铁。当声振检测模组153远程先发现设备异常时，无人巡检机器人10就可以自动移动至存在出现设备异常的工件或设备处，巡检机器人的声振检测模组153设置有电磁铁，会自动与耦合底座60上的衔铁吸合。

所述巡检机器人还包括气体传感器180，可以自动探测有害气体，实现无人巡检机器人10的火灾预警和报警功能。可选地，气体传感器180可以实现天燃气和有毒有害气体的泄露检测。

如图2所示，在本申请的一实施例中，所述柱塞泵20包括泵体210、进液管220、出液管230和回流管240。所述进液管220连接于泵体210。所述进液管220上设置有进液阀门221。所述出液管230连接于泵体210。所述出液管230上设置有出液阀门231。所述回流管240连接于泵体210。所述回流管240上设置有旁通阀门241。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，各方法步骤也并不做执行顺序的限制，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。