Սելեկտորային ստացիոնի հեռավար ստուգման ավտոմատացումը. Ինչպես Ռոբոտային Տեխնոլոգիան Ավելացնում է Բարձրագույն Հավասարակշռություն և Միջոցառում Կրճատում Գործողությունների Ընդհանուր Ընդհարցը

1. Ծրագրի հետնի և հետազոտական ծրագրի նախապայմանները

Տեխնոլոգիական ընթացքի և էլեկտրաէներգետիկ համակարգի առանձնական հարաբերությունների խորհրդանիշների խորասունության հետ, էլեկտրաէներգետիկ համակարգի ավտոմատացման մակարդակը ներկայումս կարգավիճակում է ներկայացնում նոր երկրորդական մոդելներ՝ «անորոշ կամ քիչ հասանելի» օպերատիվ մոդելներ։ Ներկայումս սուբստանցիաները գլխավորապես համակարգված են վերաբերում երկրորդական ֆունկցիաների (Telemetry, Telesignaling, Telecontrol, Teleregulation) և SCADA համակարգերին համար սարքավորումների էլեկտրական հաղորդակցության ներկայացման համար։ Այնուամենայնիվ, այս מסורתային մոտեցումը չի կարող հասցնել սարքավորումների համար իրական ժամանակի պատկերացման և գիտական հասկացության համար (ինչպիսիք են արտաքին տեսքը, ջերմությունը, անստանդարտ հարստացումը և այլն)։

Ներկայիս օպերատիվ և սպասարկման մոդելը ունի կարևոր թերություններ։ Երբ սուբստանցիայում ստացվում է անստանդարտ իրադարձություն, դիսպեչերը սկզբում պետք է հաղորդեն հեռավոր սուբստանցիայի օպերատորական խմբին հասնել վայրին, ապա կազմակերպել շտկումները։ Այս պրոցեսը նշանակալիորեն հետաձգում է դեֆեկտի հեռացման ժամանակը, ազդելով էլեկտրաէներգիայի համար հասանելիության և ծառայության որակի վրա։ Ավելին, סורբային հեռատեսային հետևումը պարզապես իրականացնում է աուդիո-վիդեո տվյալների դիջիտալային փոխանցումը, առանց ինտելեկտուալ վերլուծության հնարավորությունների, և սահմանափակվում է եզակի կամերաների ֆիքսված դիաֆրագման և սահմանափակ ցանցային լայնացումի հետ, որը դարձնում է դժվար դրա լայն մասշտաբով կիրառումը։

2. Ռոբոտային համակարգի ընդհանուր կառուցվածքը

Այս համակարգը օգտագործում է երկշերտ «Բազային կայան-Հեռաց աгենտ» կառուցվածքը համակարգված հեռաց հետևում և վայրի հետևում գործողությունների համար։

2.1 Բազային կայանի համակարգը

Բազային կայանի համակարգը տեղադրված է հեռաց հետևման կենտրոնում և ներկայացնում է ամբողջ համակարգի մարմին-մեքենայական հետազոտության և հրահանգների կենտրոնը։

2.2 Մոբիլ ագենտի համակարգը (Ռոբոտի մարմին)

Մոբիլ ագենտը ինտելեկտուալ վերջավոր է, որը կատարում է վայրի հետևում առաջադրանքները, ունենալով բարձր անկախություն և շրջապատող միջավայրի համապատասխանություն։

• Մոբիլ հիմքի նախագիծ: Օգտագործում է չորս ոլորտային դիֆերենցիալ դիրքային կառուցվածք։ Երկու առաջին ոլորտները անկախ ոլորտներ են, յուրաքանչյուրը առանձին մոտորով ուժեղացված, որը թույլ է տալիս առանձին դիֆերենցիալ սեղմում։ Երկու հետևյալ ոլորտները կառուցված են ոլորտային ոլորտներից։ Այս կառուցվածքը ստեղծում է համար առաջացող կառուցվածքային ստաբիլություն, փոքր պտույտի շրջան (կարող է պտտվել առաջին ոլորտների կենտրոնի շուրջ), ուժեղ ճանապարհի համապատասխանություն, առանց կողմնացումների և պարզ և հավասարակշռված կառուցվածք։
• Մոտորի կառավարման ենթահամակարգը: Հարդարանումի հիմնական մասը կառուցված է PC104 հիմնական կարտից, հավաքած է PCL-839 մոտորի կառավարման կարտի և մոտորի դիրիկտորների հետ։ Այս ենթահամակարգը պատասխանատու է ռոբոտի բոլոր շարժումների համար։ Հավաքած հրահանգները վերջնական պլանավորի կողմից և ինտեգրացրած միջոցի դինամիկ մոդելի հետ, այն ճիշտ վերլուծում է արագության հրահանգները յուրաքանչյուր դիրիկտոր մոտորի համար, ստեղծելով հարմար և ճշգրիտ շարժում։
• Առաջադրանքների կատարման ենթահամակարգը: Սա ռոբոտի համար սպասարկում է որպես մոտավոր և ձեռք։ Հիմնական գործառույթները ներառում են.

• Տվյալների հավաքագրում: Ինտեգրացրած է տեսական լուսին ccd կամերա, ինֆրակարմիր ջերմային պատկերային և բարձր կարգի ուղղությամբ ուղղված միկրոֆոն (mems), որը հավաքում է էլեկտրաէներգետիկ սարքավորումների պատկերային (տեսական և ինֆրակարմիր) և ձայնային տվյալները։
• Ավտոմատ լիցքավորում: Արդյունավետ է վերադառնալ լիցքավորման դուրս գրանցման համար և լիցքավորել, ապահովելով 7x24 ժամանակային անընդհատ գործառույթ։

3. Հիմնական տեխնոլոգիաները և ֆունկցիաների իրականացումը

3.1 Ինտելեկտուալ իրական ժամանակի ճանապարհ պլանավորումի տեխնոլոգիա

• Գլոբալ ճանապարհ պլանավորում: Ստեղծված է նախատեսված սուբստանցիայի էլեկտրոնային քարտեզի հիման վրա, հաշվարկում է ստուգման առաջադրանքի ընթացքում սարքավորումների ամենալավ հաջորդականությունը և հնարավոր ճանապարհները ըստ ստրատեգիաների, ինչպիսիք են կամ ամենակարճ ճանապարհը, կամ ամենաքիչ պտույտները, կամ համառոտ լավագույնը։
• Լոկալ ճանապարհ պլանավորում:

• stacle Avoidance: Employs the VFF (Virtual Force Field Histogram) algorithm, combined with sensor data like LiDAR, to generate real-time avoidance commands, ensuring safe navigation in dynamic environments.
• Line Tracking: Uses the classic PID control algorithm to ensure the robot follows predetermined routes accurately.
• Environmental Adaptation: Applies the EM algorithm and clustering algorithms to process sensor data, effectively fitting road boundaries and overcoming positioning deviations.

3.2 Multi-Modal Equipment Detection and Diagnosis System

1. Remote Infrared Monitoring and Diagnosis System

• Configuration: Online infrared thermal imager, includes image acquisition, processing, display, storage, and report generation modules.
• Functions: Automatically detects equipment surface temperature, compares it with preset thresholds, and triggers audible/visual alarms immediately upon detecting abnormalities; can generate equipment temperature gradient maps, temperature-time curves, etc., to assist in fault analysis; uses image compression technology to support simultaneous monitoring of real-time infrared feeds from multiple substations at the dispatch center.

2. Remote Image Monitoring and Diagnosis System

• Configuration: Visible-light CCD camera and video server.
• Functions: The base station system performs intelligent analysis (e.g., difference image analysis, correlation analysis) on the returned visible-light images to automatically identify the appearance status of power equipment and instrument readings. Normally, it automatically switches monitoring points; it only stores images and triggers alarms when anomalies are detected, significantly improving channel utilization and monitoring effectiveness.

3. Remote Sound Monitoring and Diagnosis System

• Configuration: High-performance directional MEMS microphone.
• Functions: Collects equipment operating noise in real-time, compresses it, and transmits it back. The system intelligently assesses the operating status and anomaly types (e.g., loosening, discharge) of equipment like transformers by comparing real-time noise with historical normal data, and provides an interactive interface for maintenance personnel to query and analyze.

4. Moving Object Intrusion Detection and Alarm System

• Principle: Based on video stream moving target detection algorithms, automatically identifies and extracts areas in the video containing objects moving relative to the background.
• Functions: Once an abnormal moving target, such as illegal intrusion, is detected, the system immediately triggers an alarm and saves on-site images, providing evidence for security追溯, enabling true unattended security monitoring.

4. Field Operation and Application Results

Core Application Value: This robot system innovatively integrates "non-contact mobile detection" with the existing "contact-based fixed monitoring" in substations, forming a comprehensive monitoring system that covers both space and status, effectively compensating for the shortcomings of traditional inspection models.

Operational Results:

• Significantly Enhanced Safety and Reliability: Capable of promptly detecting potential faults such as thermal defects, surface foreign objects, oil leaks, and sound abnormalities in equipment, eliminating accidents in their infancy.
• Improved Operation and Maintenance Efficiency: Replaces manual repetitive and tedious routine inspections, and provides dispatchers with real-time and accurate feedback on site conditions, offering crucial data support for emergency decision-making, substantially reducing fault handling time.
• Reduced Operational Costs: Serves as key technological equipment for realizing the "unattended" substation model, helping power utilities optimize human resource allocation and reduce long-term operational costs.