本文以寧煤集團(tuán)煤化工廠區(qū)為研究對(duì)象,構(gòu)建煤化工廠區(qū)智能機(jī)器人蟻群移動(dòng)巡檢模型,針對(duì)煤化工廠區(qū)中存在的路徑重疊,耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題,提出粒子群優(yōu)化蟻群路徑優(yōu)化算法。具體研究工作內(nèi)容如下:首先,針對(duì)寧煤集團(tuán)煤化工廠區(qū)巡檢系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)原有的巡檢系統(tǒng)中的不足,開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)適用于煤化工廠區(qū)巡檢的智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)。主要從整體上分析系統(tǒng)構(gòu)成,包括巡檢系統(tǒng)總體構(gòu)架、監(jiān)控系統(tǒng)的全面技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)和整個(gè)系統(tǒng)在硬件方面的設(shè)計(jì),將這些設(shè)計(jì)與系統(tǒng)總體架構(gòu)與巡檢終端、后臺(tái)管理這兩種系統(tǒng)和通訊模塊三者進(jìn)行結(jié)合,最終設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的總體功能。其次,針對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)巡檢機(jī)器人采用磁導(dǎo)軌、固定導(dǎo)軌或循跡等導(dǎo)航方式的不足,提出采用高精度差分北斗系統(tǒng)和激光雷達(dá)導(dǎo)航的方式進(jìn)行導(dǎo)航。對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,并闡述了其定位原理,對(duì)巡檢機(jī)器人的整體框架進(jìn)行了設(shè)計(jì),分析并設(shè)計(jì)了基于北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的智能巡檢機(jī)器人的硬件與軟件。再次介紹了幾種常用的路徑優(yōu)化算法,對(duì)各個(gè)算法的基本原理、算法實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行介紹,分析并比較常見(jiàn)路徑優(yōu)化算法的優(yōu)缺點(diǎn),在分析比較常見(jiàn)路徑優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)寧煤集團(tuán)煤化工廠區(qū)智能機(jī)器人巡檢過(guò)程中存在的路徑重疊,耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題,提出粒子群優(yōu)化蟻群路徑優(yōu)化算法,該方法將利用粒子群優(yōu)化蟻群算法參數(shù),同時(shí)通過(guò)選取全局同步與精英策略相結(jié)合的信息素更新方式,在粒子間更新的同時(shí)在整個(gè)算法求解過(guò)程中持續(xù)更新的信息素的方式,這種方式可以在較短時(shí)間內(nèi)保留并積累足夠的環(huán)境信息,大幅度減少被調(diào)用蟻群算法迭代次數(shù)。最后,仿真驗(yàn)證結(jié)果表明,本文提出的粒子群優(yōu)化蟻群路徑優(yōu)化算法在優(yōu)化封閉式曲線形巡檢路徑過(guò)程中比普通蟻群算法及粒子群算法具有較明顯的優(yōu)勢(shì),在相同條件下巡檢效果更優(yōu),可為煤化工廠區(qū)的安全巡檢提供有益借鑒。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ08;TP242
【部分圖文】：

作人員能夠依據(jù)相關(guān)的規(guī)定內(nèi)容完成工作。其次通過(guò)自動(dòng)巡檢識(shí)別監(jiān)控，對(duì)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及影像采集，并能實(shí)時(shí)生成相關(guān)的種預(yù)定程序和應(yīng)急處置程序，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況自動(dòng)觸發(fā)相應(yīng)的應(yīng)急處員傷亡，同時(shí)將可能發(fā)生的損害降到最低。并且依據(jù)煤化工廠區(qū)設(shè)計(jì)如圖 1.1 所示。

智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)總體構(gòu)架

圖 2.2 智能巡檢系統(tǒng)技術(shù)路線圖慮到應(yīng)用的便利性和可擴(kuò)展性。采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通具有良好的便攜性與普及性等特點(diǎn)，結(jié)合二維碼掃新型的網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)軟件架構(gòu)智能巡檢體系，圖 2.2 為器人系統(tǒng)后臺(tái)管理系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)化工巡檢系統(tǒng)的后臺(tái)管理端采用 B/S 層架構(gòu)，分別問(wèn)層，如圖 2.3 所示。系統(tǒng)利用 Web Service獲取的相關(guān)采集信息，而 Web Service是一種面向服務(wù)它的接口可以被各種不同類型的平臺(tái)訪問(wèn)。正因?yàn)榉?WebService 的接口定義，都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互有重要的意義。本文所設(shè)計(jì)的煤化工智能巡檢系方提供的 SDK （SoftwareDevelopmentKit）來(lái)調(diào)用 式在移動(dòng)終端與服務(wù)器之間的傳輸。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2808265