Geltoki Inspektionaren Automatizazioa: Nola Hobetzen Dute Robotika Fiabilitatea eta Murrizten Kostuak

1. Proiektu gerta eta I+D beharra

Teknologiaren aurrerapena eta energia sistemaren reformen mendebaldea, sistema elektrikoetako automatizazio-maila oso handitzen da. Subestazioak "ez-aurkitzaileko" edo "pertsona gutxi agertzen diren" erabilpen modulora joateko zuzentzen dira. Une honetan, subestazioak osasun elektrikoen senaletasuna monitorizatzeko "Lau Telemetria" funtzioetan (Telemetria, Teleseinalizazio, Telekontrol, Teleregulazio) eta SCADA sistemetan oinarritzen dira. Hala ere, metodo tradizional hau ez du osasunen kokapen fisikoko egoeraren (adibidez, itxura, tenperatura, soinu anormalak, etab.) errealitate-zentzu handitzeko aukera ematen.

Uneko ekintza eta mantentze-moduluan, arraroak dira kontserbaturik: subestazio batean arazo bat gertatzen denean, aurkariak lehenengo urrutiko subestazio-enpresariak jarduerarako deitu behar dituzte, ondoren konpondu behar duten. Prozesu hau defektuak kendu ahal izateko denbora asko luzatu egiten du, elektrizitate-eskaintza fiabletasuna eta zerbitzu kalitatea eragiten ditu. Gainera, bideo-monitorizazio urrutiko tradizionalak audio eta bideoaren digitalizazioa bakarrik lortzen du, inteligentziaren analisi-kapazitateak gabeko, kamera bakarraren ikus-angelu finko eta sareko banda estreitsua dela eta, eskale handian ezinezkoa da desplegarazi.

2. Robot sistemanaren egitura orokorra

Sistema hau bi mailako "Base Station-Mobile Agent" egiturarekin dator, koordinatutzat jarduteko monitorizazio urrutiko eta inspeizio kokapeneko ekintzak.

2.1 Base Station sistema

Base station sistema honek urrutiko monitorizazio zentroan kokatuta dago eta sistema osoaren interfase pertsona-makinako eta komando-oharra da.

2.2 Mobile Agent sistema (Robot gorputza)

Mobile agent-a inspeizio-lanak egin dezakeen intelektual terminale bat da, autonomia handiko eta ingurumeneko egokitze-gaitasuna duena.

• Mobile Chassis diseinua: Laurotik diferentzia-diskagarriko estruktura bat erabili du. Aurreko bi gurutxoak independenteki diskagarriak dira, motor bereizian indarratzen dituzte, mugimendu diferentziala flexibilitate handiko; atzeroko bi gurutxoak caster gurutxoak dira. Estructura honek avantzuei ditu: lerro zuzendarako mugimendu estabilitate ona, biraka txikiak (aurreko gurutxo biaren erdigune puntuan biratu ahal izango da), bide-adaptazio gaitasuna ona, ez dago alde-slidamentu, eta estructura sinple eta fidagarria.
• Mugimendu kontrol-subsystema: Hardware nukleo PC104 mainboard bat da, PCL-839 mugimendu kontrol kartarekin eta motor drive-ekein. Sistema hau robotaren mugimendu guztien zuzendaritzeko erresposabel da. Komandoak goiko planifikatzaileak jaso eta aholku dinamiko modeloa integrazten du, abiadura komandoak zehazki deskonposatzen ditu, mugimendu suave eta zehatzak lortzeko.
• Lana exekutatzeko subsystema: Robotaren "sentimenduak" eta "eskuak" bezala doitu. Nukleoko funtzioak hauek dira:
• Datuak bildu: Ikus-bista CCD kamara, infrared termal imajinailea eta indarratsua direkzional MEMS mikrofono bat integrazten ditu, elektrikotasun-osasunen irudi (ikus-bista eta infrared) eta soinu datuak bildu ahal izateko.
• Automa charge: Automa charge dock-ra itzultzeko eta charge egiteko aukera du, 7x24 orduko lan ininterrumpiduak lortzeko.

3. Teknologia nukleoko eta funtzioen aplikazioa

3.1 Intelektual erreal-toki bidea planifikatzeko teknologia

• Bidea global planifikatu: Aurreko subestazio elektronikoko mapa bat oinarrian, inspeizio-lanetan bisitatzeko osasun gordailu puntu optimo sekuentzia eta bide posibleak kalkulatzen ditu, “bide laburrena”, “birak gutxi” edo “optimotzaile osoa” antolamendu estrategietan oinarrituta.
• Bidea lokaleko planifikazioa:
• Astiroketa saihestu: VFF (Virtual Force Field Histogram) algoritmoa erabili du, LiDAR datu sensorrekin bat, astiroketa komandoak erreal-toki sortzeko, ingurumen dinamikoetan segurtasun-nabigazioa bermatzeko.
• Lerro jarraitu: PID kontrol algoritmo klasiko bat erabili du, robotak aurrez definitutako bideak zehazki jarraitu ahal izateko.
• Ingurumeneko egokitzea: EM algoritmoa eta kluster algoritmoak erabili ditu, datu sensorrak prozesatzeko, bide-muga efektibo fit eta kokapen-deviazioak gainditu ahal izateko.

3.2 Multi-modal osasun detektatzeko eta diagnose-sistema

1. Urrutiko infrared monitorizazio eta diagnose sistema
• Konfigurazioa: Online infrared termal imajinailea, irudiak bildu, prozesatu, bistaratu, biltegiratu eta txosten sortu moduluak barne.
• Funtzioak: Osasunaren gaineko tenperatura automatikoki detektatzen du, aurredefinitako muga berdinen artean konparatzen du, eta anormalitateak detektatzen direnean, soinu/bistara alarma bat aktibatzen du; osasunaren tenperatura gradient mapak, tenperatura-denbora kurba, etab. sortu ahal izateko, akatsen analisian laguntzeko; irudi kompresio teknologia erabili du, dispatch center-en urrutiko subestazio anitzetatik bide bidean infrared feedak monitorizatzeko aukera emateko.
2. Urrutiko irudi monitorizazio eta diagnose sistema
• Konfigurazioa: Ikus-bista CCD kamara eta video zerbitzaria.
• Funtzioak: Base station sistema honek irudiak itzulitako ikus-bista bat intelligente analisisa (adibidez, diferentzia irudi analisisa, korrelazio analisisa) egin du, elektrikotasun-osasunen eta instrumentuen irakurketen egoera automatikoki identifikatzen du. Normalitasunean, automatikoki monitorizazio-puntuetan aldatzen du; anormalitateak detektatzen direnean soilik irudiak biltegiratzen ditu eta alarma bat aktibatzen du, kanalaren erabilera eta monitorizazioaren efektibotasuna oso handitzen du.
3. Urrutiko soinu monitorizazio eta diagnose sistema
• Konfigurazioa: Indarratsua direkzional MEMS mikrofono bat.
• Funtzioak: Osasunen erantzun-soinua erreal-toki bildu, kompresio eta itzultzen du. Sistema honek erreal-toki soinuak historial normal datuarekin konparatuz, transformator eta beste osasunen erantzun-egoera eta anormalitate mota (adibidez, aflojatzea, deskarga) inteligente ulertzeko, eta mantentze-pertsonalei interaktiboki konsulta eta analisi egiteko interfase bat emateko.
4. Mugitzen objektu intrusio detektatze eta alarma sistema
• Principioa: Bideo fluxu mugitzen objektu detektatze algoritmoan oinarrituta, bideoan mugitzen objektuak automatikoki identifikatzen ditu eta eskuratzen ditu, atzera mugitzen direla.
• Funtzioak: Anormal mugitzen objektu bat, adibidez, ilegala intrusioa, detektatzen denean, sistema honek alarma bat aktibatzen du eta kokapen irudiak gorde, segurtasuna atzera erabil ahal izateko, benetan ez-aurkitzaileko segurtasuna monitorizatzeko aukera emateko.

4. Erabilera eta aplikazio-emaitzak

Nukleoko aplikazio-balioa: Robot sistema hau "kontaktorik gabeko mugitzen detektatzea" eta uneko "kontaktu oinarritutako finko monitorizazioa" integratzen ditu subestazioetan, espazio eta egoera gainean oinarritutako monitorizazio sistema osoa sortzeko, tradizional inspeizio-modeluen arraroak konpentsatzeko.

Erabilera-emaitzak:

• Fiabletasuna eta segurtasuna oso handitzen ditu: Osasunen posibilitateko akatsak, adibidez, tenperatura-defektuak, gaineko objektu estranjeroak, oliak eta soinu anormalak, hasieran kendu ahal izateko.
• Ekintza eta mantentze-efektibotasuna oso handitzen ditu: Lan-berdineko eta triste inspeizioen ordezkaritza, eta aurkariak kokapen egoeraren feedback erreal-toki eta zehatz ematea, ahalbidetu erreakzioa hartzea, akatsen kudeaketa denbora oso handitzen du.
• Erabilitako kostuak murriztu: "Ez-aurkitzaileko" subestazio-modelua lortzeko teknologia garrantzitsu nagusi bat da, elektrizitate enpresariak erabilitako pertsona-eremua optimizatzeko eta kostu luze-hedapena murriztu ahal izateko laguntza.