Aŭtomatigo de Substacia Inspektado: Kiel Robotiko Plibonigas Fidoblecon kaj Malpligrandigas Kostojn
1. Projekta Fono kaj Necesso de R&D
Kun teknologia progreso kaj la profundiĝo de reformoj en la energisistemo, la aŭtomatigita nivelo de la energisistemoj estas signife plibonigita. Substacioj evoluas al operaciamodeloj "sen personaro" aŭ "kun malpli da personaro". Aktuale, substacioj ĉefe dependas de la "Kvar Telefunkcioj" (Telemezuro, Telesignalo, Teleregado, Teleregulado) kaj SCADA-sistemoj por kontroli elektrajn signalojn de la aparatoj. Tamen, ĉi tiu tradicia maniero ne povas atingi realtempan perceptadon kaj komprenon de la fizika stato de la aparatoj sur la loko (kiel aspekto, temperaturo, anormalaj sonoj, etc.).
La aktuala modelo de operacio kaj manteno havas evidente defektojn: kiam okazas anomalio en substacio, disponejoj devas unue sciigi la foran substacioperantaron iri al la loko, poste organizi riparadon. Ĉi tiu procezo signife malrapidiĝas la tempon de difekt-eliminado, influante la fidon de la energifurnado kaj la servokvaliton. Krome, tradicia fora videomonitorejo nur realigas la digitalan transdonon de audio kaj video, mankas inteligentajn analizkapablojn, kaj estas limigita per la fiksa vidangulo de unuopaj kameroj kaj limigita reteja bandbreto, kio malfaciligas grandegan disvastigon.
2. Tutmonda Strukturo de Robota Sistemo
Ĉi tiu sistemo adoptas du-livan "Bazstaĉjon-Mobila Ageno" arkiturton por atingi koordinitan foran monitoradon kaj lokan inspektadon.
2.1 Bazstaĉja Sistemo
La bazstaĉja sistemo estas instalita en la fora monitorcentro kaj funkcias kiel la kernubo de hom-maŝina interago kaj komando de la tuta sistemo.
|
Kategorio |
Komponantoj / Konfiguro |
Kernaj Funkcioj |
|
Hardvaro |
Industria PC, Retknoto, Senfila Pontilo (IEEE 802.11b normo, 2.4GHz frekvencobendo, 11Mbps bandbreto), Infraruga Bildkamera, MEMS Mikrofono |
Krei senfilan lokan areon, provizi la hardvarbazon por datumtransdonado, kaj konekti al la interna energireto. |
|
Softvaro |
Windows Operaciumo, Datumbazo (inkluzive realtempa datumbazo), Globala Trajektoplanado Modulo, Taskadministrado Modulo, Bildo/Sono Procesado Modulo |
Provizi amikumblan hom-maŝinan interfason, ricevi komandojn de la operatoro kaj emisi ilin al la robotro, respondi pri datumkonservado, prilaborado, kaj analizo, kaj realtempa monitorado de la laborstaton de la robotro. |
|
Instalado |
Bazstaĉja komputilo situata en la operacmonitorcentro |
Fasiligas centran monitoradon kaj administradon de robotroj en foraj substacioj de disponejoj kaj mantenpersonaro. |
2.2 Mobila Agena Sistemo (Robotkorpo)
La mobila ageno estas inteligenta terminalo, kiu faras lokajn inspektadtaskojn, posedas altan gradon de sendependeco kaj adaptiĝo al la medio.
- Mobila Ŝasisigno: Uzanta kvar-roda diferenciala drivestrukturon. La du antaŭaj rodoj estas sendependaj drivrodoj, ĉiu povitaj per aparta motoro, ebligante fleksiban diferencialan sterigon; la du postaj rodoj estas pivotrodoj. Ĉi tiu strukturo oferas avantaĝojn kiel bona stabileco de rekta movado, malgranda turnradiuso (povas turni ĉirkaŭ la centro de la antaŭaj rodoj), forta adapto al la vojo, neniu flankglito, kaj simpla, fidinda strukturo.
- Movkontrola Subsistemo: La hardvakerno estas PC104-maingrafo, ekipita kun PCL-839 movkontrolakarto kaj motordrajveroj. Ĉi tiu subsistemo respondas pri ĉiuj movokutimoj de la robotro. Ricevante komandojn de la supera planisto kaj integri la veturdinamikan modelon, ĝi akurate dividas rapidkomandojn al ĉiu drivmotoro, atingante glatan kaj precizan movkontrolon.
- Taskfaranta Subsistemo: Servas kiel la "sensorgestoj" kaj "manoj" de la robotro. Kernaj funkcioj inkluzivas:
- Datumakiro: Integras vidan CCD-kameron, infrarugan termografian kameron, kaj altperformancan direktilan mikrofonon (MEMS) por kolekti bildajn (vidajn kaj infrarugajn) kaj sonajn datumojn de la energiequipaĵo.
- Aŭtomata Ŝargo: Kapabla aŭtomate reveni al la ŝargdokilo por ŝargo, sekurecante 7x24 horojn seninterrompan operacion.
3. Kernaj Teknikoj kaj Funkcia Realigo
3.1 Inteligenta Realtimpia Trajektoplanado Tekniko
- Globala Trajektoplanado: Bazante sur predefinita elektronmapo de la substacio, kalkulas la optimuman sekvon de aparatoj por viziti dum inspektada tasko kaj eblaj trajektoj laŭ strategioj kiel "plej mallonga vojo", "plej malmultaj turnoj", aŭ "kompleksa optimumo."
- Loka Trajektoplanado:
- Obstakol-evitado: Uzanta la VFF (Virtuala Fortokampo Histogramo) algoritmon, kombinita kun sensoraj datumoj kiel LiDAR, generas realtempajn evitkomandojn, sekurecante sekuran navigadon en dinamikaj medioj.
- Linia Sekvado: Uzanta la klasikan PID-kontrolalgoritmon por sekure ke la robotro sekvas predeterminitajn vojojn akurate.
- Mediadapto: Aplikas la EM-algoritmon kaj klusteregojn por prilabori sensordatumojn, efike konformigante vojbordojn kaj superigante poziciodifektojn.
3.2 Multimoda Equipaĵkontrolo kaj Diagnostiko Sistemo
- Fora Infraruga Monitorado kaj Diagnostiko Sistemo
- Konfiguro: Enreta infraruga termografian kamera, inkluzive bildakirado, prilaborado, montrado, konservado, kaj raportgenerado modulon.
- Funkcioj: Aŭtomate detektas la surfacetemperaturon de equipaĵo, komparas ĝin kun predefinitaj limoj, kaj tuj aktivigas akus/vidan alarmon je detekto de anomalioj; povas generi temperaturgradmapojn, temperaturo-tempos kurbojn, etc., por helpi en eraranalizo; uzas bildkomprimadon por subteni samtempan monitoradon de realtempaj infrarugaj fluoj de multaj substacioj en la disponejo.
- Fora Bilda Monitorado kaj Diagnostiko Sistemo
- Konfiguro: Vida CCD-kamera kaj videoservero.
- Funkcioj: La bazstaĉja sistemo faras inteligentan analizon (e.g., diferenca bilda analizo, korelacia analizo) de la revenitaj vidadatumoj por aŭtomate identigi la aspekton de la energiequipaĵo kaj instrumentlegaĵoj. Normala automata ŝanĝado de monitorpunktoj; nur konservas bildojn kaj aktivigas alarmon je detekto de anomalioj, signife plibonigante kanalutiligon kaj monitoradeffekto.
- Fora Sona Monitorado kaj Diagnostiko Sistemo
- Konfiguro: Alta performanca direktila MEMS mikrofono.
- Funkcioj: Kolektas realtempajn operadsonojn de equipaĵo, komprimas kaj transdonas ilin. La sistemo inteligente asertas la operadan staton kaj anomaliotipon (e.g., laksiĝo, disŝargo) de equipaĵoj kiel transformiloj, komparante realtempajn sonojn kun historiakonataj normalaj datumoj, kaj provizas interaktan interfason por mantenpersonaro por serĉi kaj analizi.
- Movanta Objekto Intrudado Detekto kaj Alarmo Sistemo
- Principo: Bazante sur videofluo movcelodetektado algoritmo, aŭtomate identigas kaj ekstraktas areojn en la video enhavantan objektojn moviĝantajn relative al la fondo.
- Funkcioj: Unufoje detektas anormalan movcelon, kiel ilega intrudado, la sistemo tuj aktivigas alarmon kaj konservas lokajn bildojn, provizante pruvojn por sekureca retrotraĉado, realigante vere senpersonaran sekurecan monitoradon.
4. Terena Operacio kaj Aplikrezultoj
Kerna Aplikvaloro: Ĉi tiu robotro-sistemo innovacie integras "kontakta mobilan detekton" kun la ekzistanta "kontakta fiksmonitorejo" en substacioj, formanta kompleksan monitoradsistemon, kiun kovras spacon kaj staton, efike kompensante la defektojn de tradicia inspektamodelo.
Operacrezultoj:
- Signife Plibonigita Sekureco kaj Fido: Kapabla promte detekti potencialajn erarojn kiel termikaj difektoj, surfacaj fremdaj korpusoj, olefluoj, kaj sonanomalioj en equipaĵo, eliminante accidentojn en ilia infanco.
- Plibonigita Operacio kaj Mantenefikeco: Anstataŭigas manan repetan kaj tedan rutinan inspektadon, kaj provizas disponejojn realtempajn kaj akuratajn retroinformojn pri la lokaj kondiĉoj, oferante gravajn datumsubtenon por kriza decidado, signife reduktante la tempon de erartraktado.
- Malpliiĝo de Operacakostoj: Funkcias kiel klava teknika equipaĵo por realigi la "senpersonaran" substaciomodelon, helpante energetikajn utilajn optimizi la alokon de personaro kaj redukti longtempan operacakoston.
