सबस्टेशन निरीक्षण का स्वचालन: रोबोटिक्स कैसे पावर सुविधाओं की विश्वसनीयता में वृद्धि करता है और लागत कम करता है
1. परियोजना की पृष्ठभूमि और अनुसंधान और विकास की आवश्यकता
प्रौद्योगिकी के प्रगति और विद्युत प्रणाली सुधारों के गहनीकरण के साथ, विद्युत प्रणालियों का स्वचालन स्तर महत्वपूर्ण रूप से सुधार हुआ है। सबस्टेशन "अनुपस्थित" या "कम स्टाफ" ऑपरेशनल मॉडल की ओर बढ़ रहे हैं। वर्तमान में, सबस्टेशन मुख्य रूप से "चार टेलीमेट्री" फंक्शन (टेलीमेट्री, टेलीसिग्नलिंग, टेलीकंट्रोल, टेलीरेगुलेशन) और SCADA प्रणालियों का उपयोग करके उपकरणों के विद्युत संकेतों की निगरानी करते हैं। हालांकि, यह पारंपरिक दृष्टिकोण उपकरणों की जगह पर भौतिक स्थिति (जैसे, दिखावट, तापमान, असामान्य ध्वनियाँ, आदि) के वास्तविक समय में अनुभव और जागरूकता को प्राप्त करने में असफल रहता है।
वर्तमान ऑपरेशन और मेंटेनेंस मॉडल में स्पष्ट दोष हैं: जब सबस्टेशन में कोई असामान्यता होती है, तो डिस्पैचरों को पहले दूरस्थ सबस्टेशन ऑपरेशन टीम को साइट पर जाने के लिए सूचित करना होता है, और फिर रिपेयर के लिए संगठित करना होता है। यह प्रक्रिया दोषों को दूर करने के समय को महत्वपूर्ण रूप से देर करती है, जिससे विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता और सेवा गुणवत्ता प्रभावित होती है। इसके अलावा, पारंपरिक दूरस्थ वीडियो मॉनिटोरिंग केवल ऑडियो और वीडियो के डिजिटल ट्रांसमिशन को प्राप्त करती है, बुद्धिमत्ता विश्लेषण क्षमताओं की कमी होती है, और एकल कैमरों के निश्चित फील्ड ऑफ व्यू और सीमित नेटवर्क बैंडविड्थ के कारण, इसे बड़े पैमाने पर तैनात करना कठिन होता है।
2. रोबोट सिस्टम की समग्र संरचना
यह प्रणाली दो-स्तरीय "बेस स्टेशन-मोबाइल एजेंट" आर्किटेक्चर का उपयोग करती है दूरस्थ निगरानी और स्थानीय निरीक्षण ऑपरेशन को समन्वित करने के लिए।
2.1 बेस स्टेशन प्रणाली
बेस स्टेशन प्रणाली दूरस्थ मॉनिटोरिंग केंद्र पर तैनात की जाती है और पूरी प्रणाली के मानव-मशीन इंटरएक्शन और कमांड कोर का काम करती है।
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श्रेणी |
घटक / कॉन्फिगरेशन |
मुख्य कार्य |
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हार्डवेयर |
इंडस्ट्रियल PC, नेटवर्क हब, वायरलेस ब्रिज (IEEE 802.11b मानक, 2.4GHz फ्रीक्वेंसी बैंड, 11Mbps बैंडविड्थ), इन्फ्रारेड इमेज कैमरा, MEMS माइक्रोफोन |
वायरलेस स्थानीय क्षेत्रीय नेटवर्क की स्थापना, डेटा ट्रांसमिशन के लिए हार्डवेयर आधार प्रदान करना, और आंतरिक विद्युत नेटवर्क से कनेक्शन बनाना। |
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सॉफ्टवेयर |
विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम, डेटाबेस सिस्टम (वास्तविक समय डेटाबेस सहित), ग्लोबल पाथ प्लानिंग मॉड्यूल, टास्क मैनेजमेंट मॉड्यूल, इमेज/साउंड प्रोसेसिंग मॉड्यूल |
मानव-मशीन इंटरफेस, ऑपरेटर कमांड्स लेना और रोबोट को देना; डेटा स्टोरेज, प्रोसेसिंग और विश्लेषण, और रोबोट की कार्य स्थिति की वास्तविक समय में निगरानी का काम करना। |
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डिप्लॉयमेंट |
ऑपरेशन मॉनिटोरिंग केंद्र में बेस स्टेशन कंप्यूटर रखा जाता है |
डिस्पैचरों और मेंटेनेंस कर्मियों द्वारा दूरस्थ सबस्टेशन में रोबोटों की केंद्रीय निगरानी और प्रबंधन को सुविधाजनक बनाना। |
2.2 मोबाइल एजेंट प्रणाली (रोबोट शरीर)
मोबाइल एजेंट एक बुद्धिमान टर्मिनल है जो स्थानीय निरीक्षण कार्यों का निर्वाह करता है, जिसमें उच्च डिग्री की स्वतंत्रता और पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता होती है।
- मोबाइल चासिस डिजाइन: चार-पहिया डिफरेंशियल ड्राइव संरचना का उपयोग करता है। दो आगे के पहिये स्वतंत्र रूप से ड्राइव किए जाने वाले पहिये हैं, प्रत्येक एक अलग मोटर द्वारा संचालित, जो लचीले डिफरेंशियल स्टीयरिंग की सुविधा प्रदान करता है; दो पीछे के पहिये कास्टर पहिये हैं। यह संरचना अच्छी सीधी गति स्थिरता, छोटा टर्निंग रेडियस (आगे के पहियों के केंद्र बिंदु के चारों ओर घूम सकता है), मजबूत रोड अनुकूलन, कोई साइडस्लिप, और सरल, विश्वसनीय संरचना के लाभ प्रदान करती है।
- मोशन कंट्रोल सबसिस्टम: हार्डवेयर कोर एक PC104 मेनबोर्ड है, PCL-839 मोशन कंट्रोल कार्ड और मोटर ड्राइवर्स से सुसज्जित। यह सबसिस्टम रोबोट के सभी मोशन व्यवहारों का उत्तरदायी है। ऊपरी स्तर के प्लानर से कमांड्स लेकर और वाहन डाइनेमिक्स मॉडल को एकीकृत करके, यह वेग कमांड्स को प्रत्येक ड्राइव मोटर में सटीक रूप से विघटित करता है, चालन और प्रिसीजन को नियंत्रित करता है।
- टास्क एक्सेक्यूशन सबसिस्टम: रोबोट के "इंद्रियाँ" और "हाथ" का काम करता है। मुख्य कार्य शामिल हैं:
- डेटा एक्सिजिशन: विद्यमान-प्रकाश CCD कैमरा, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर, और उच्च प्रदर्शन डायरेक्शनल माइक्रोफोन (MEMS) का एकीकरण करके, विद्युत उपकरणों से इमेज (विद्यमान और इन्फ्रारेड) और साउंड डेटा का संकलन करता है।
- ऑटोमैटिक चार्जिंग:
