
1. Loyiha orasini va IZM to'g'risidagi zarurlik
Texnologik rivojlanish va elektr tarmog'ini reformalashning mustaqil bo'lgan jarayonlari bilan, elektr tizimlari avtomatlashtirish darajasi olib borib yetakchi bo'lgan. Elektr stansiyalarining ishlash modeli "odam yo'q" yoki "az odamli" modellarga evolyutsiya qilmoqda. Hozirda, elektr stansiyalar asosan "To'rt Telemetriya" funksiyalari (Telemetriya, Telebelgilash, Teleboshqaruv, Telegulduzlash) va SCADA tizimlari orqali qurilma elektro signalini kuzatishga asoslanadi. Bu aniq ravishda, ushbu traditsionel usul qurilmalar holatini (ko'rinish, harorat, no'malum ovozlar va hokazo) haqiqiy vaqt rejalashtirish va e'tiborga olishni ta'minlay olmaydi.
Joriy ish va xavf-xatar boshqarish modeli o'zingacha kamchiliklarga ega: elektr stansiyada xavf-xatar paydo bo'lganda, boshqaruvchilar birinchi navbatda masofadagi stansiya jamoasini joyiga borish uchun bog'lanishi kerak, keyin tuzatishni tashkil etish kerak. Bu jarayon muhim muammolarni bartaraf etish vaqtini oshiradi, bu esa elektr ta'minotining ixtisosiyati va xizmat sifatini pasaytiradi. Shundan tashqari, traditsionel masofaviy video kuzatish faqat audio va video ma'lumotlarni raqamli tarzda uzatadi, aqliy tahlil imkoniyatlari yo'q, va bitta kameraning sabit ko'rib turgan maydoni va cheklangan tarmoq bandligi sababli, keng o'lamda qo'llanish qiyin.
2. Umumiy robot tizim strukturasining tarkibi
Ushbu tizim ikki qavatli "Base Station-Mobile Agent" arxitekturasini qo'llab, masofaviy kuzatish va joyida tekshirish operatsiyalarini moslashtirishga erishadi.
2.1 Base Station tizimi
Base station tizimi masofadagi kuzatish markazida joylashtirilgan va butun tizimning odam-mashina munosabati va buyruqlar markazi hisoblanadi.
|
Toifa
|
Komponentlar / Tushuntirish
|
Asosiy funksiyalar
|
|
Hardware
|
Sanoat PC, tarmoq hub, wireless bridge (IEEE 802.11b standarti, 2.4GHz chastota qatori, 11Mbps bandlik), infrakrasnoy izobraz chiziqli kamera, MEMS mikrofon
|
Wireless lokal tarmoqni yaratish, ma'lumotlarni uzatish uchun hardware asosini ta'minlash va ichki elektr tarmoga ulanish.
|
|
Software
|
Windows Operating System, database system (ichki real-time database), global path planning module, task management module, image/sound processing module
|
Mukammal odam-mashina interfeysni ta'minlash, operator buyruqlarini qabul qilish va robotga yuborish; ma'lumotlarni saqlash, tahlil qilish va robotning ish rejimini haqiqiy vaqt rejalashtirish.
|
|
Joylashtirish
|
Base station kompyuteri ish va kuzatish markazida joylashtirilgan
|
Boshqaruvchilar va xavf-xatar boshqaruvchilari tomonidan masofadagi elektr stansiyalaridagi robotlarni markazlashtra kuzatish va boshqarishni ta'minlash.
|
2.2 Mobile Agent tizimi (Robot tanasi)
Mobile agent bu joyida tekshirish vazifalarini amalga oshiradigan aqliy terminaldir, ya'ni juda yuqori darajada mustaqillik va mohiyatka moslashish imkoniyatiga ega.
- Harakat asos dizayni: To'rt teleskopli farq qiluvchi qo'shilish strukturasidan foydalanadi. Ikki oldingi gildiraklar alohida qo'shiladigan gildiraklar, har biri alohida motor tomonidan qo'shiladi, bu esa o'zgaruvchan farq qiluvchi boshqarishni ta'minlaydi; ikki orqa gildiraklar caster gildiraklar. Bu strukturani to'g'ri chiziqda harakat qilib borishning barqarorligi, kichik aylanish radiusi (oldingi gildiraklar markaz nuqtasi atrofida aylanish mumkin), yaxshi yo'l moslashish, yopishsiz va oddiy, ishonchli strukturaga ega.
- Harakat boshqarish subsystemi: Hardware asosi PC104 motherboard, PCL-839 harakat boshqarish kartasi va motor haydatchilari bilan jihozlangan. Ushbu subsystem robotning barcha harakatlariga javob beradi. Yuqori darajadagi planer tomonidan buyruqlarni qabul qilib, transport vositasining dinamika modelini integratsiya qiladi, har bir qo'shiladigan motorga tezlik buyruqlarini aniq ajratadi, samarali va aniq harakat boshqarishni ta'minlaydi.
- Vazifa bajarish subsystemi: Robotning "his" va "qollar" hisoblanadi. Asosiy funksiyalari:
- Ma'lumot olish: Körinishli CCD kamera, infrakrasnoy termal izobraz chiziqli kamera va yuqori imkoniyatli yo'nalishli mikrofon (MEMS) integratsiyasi, elektr qurilmalaridan rasm (körinishli va infrakrasnoy) va ovoz ma'lumotlarini olish.
- Avtomatik zaryadlash: Avtomatik ravishda zaryad qilish doirasiga qaytarish va zaryadlash imkoniyati, 7x24 soat davom etadigan ishni ta'minlash.
3. Asosiy texnologiyalar va funktsiyalar
3.1 Aqliy haqiqiy vaqt rejalashtirish texnologiyasi
- Global yo'nalish rejasini tuzish: Oldindan belgilangan elektr stansiyasi elektron xaritasiga asosan, tekshirish vazifasida qurilma to'xtash nuqtalarining eng yaxshi ketma-ketligini va "eng qisqa yo'l", "eng kam burilish" yoki "to'liq optimum" strategiyalari bo'yicha mumkin bo'lgan yo'llarni hisoblash.
- Local yo'nalish rejasini tuzish:
- Obstacle avoidance: VFF (Virtual Force Field Histogram) algoritmi, LiDAR kabi sensor ma'lumotlari bilan, haqiqiy vaqt rejalashtirish buyruqlarini yaratish, dinamik mohiyatda xavfsiz navigatsiyani ta'minlash.
- Line tracking: Klassik PID boshqarish algoritmi, robotning oldindan belgilangan marshrutlarni aniq takib etishini ta'minlash.
- Mohiyatga moslash: EM algoritmi va klasterlash algoritmlarini sensor ma'lumotlarini tahlil qilish uchun qo'llash, yo'l chegaralarini samarali moslash va pozitsiyalashish noto'g'riligini yenchish.
3.2 Ko'p modal qurilma tekshirish va tashxis tizimi
- Masofaviy infrakrasnoy kuzatish va tashxis tizimi
- Tushuntirish: Onlayn infrakrasnoy termal izobraz chiziqli kamera, rasm olish, tahlil qilish, namoyish, saqlash va hisobot yaratish modullari.
- Funksiyalar: Avtomatik ravishda qurilmaning sirtidagi haroratni tekshiradi, oldindan belgilangan chegaralarni solishtiradi va noto'g'ri holda aniqa audio/visual xavfsizlik signallarini yoqadi; qurilmaning harorat gradient xaritalarini, harorat-vaqt grafiklarini yaratish, xato tahliliga yordam beradi; rasm qisman qisqartirish texnologiyasini qo'llaydi, bir nechta elektr stansiyalardan haqiqiy vaqt infrakrasnoy videoni boshqaruv markazida kuzatishni ta'minlaydi.
- Masofaviy rasm kuzatish va tashxis tizimi
- Tushuntirish: Körinishli CCD kamera va video server.
- Funksiyalar: Base station tizimi qaytarilgan körinishli rasmlarni aqliy tahlil qiladi (masalan, farq rasm tahlili, korrelyatsiya tahlili) elektr qurilmalarining körinish holatini va qurilmalar sonini avtomatik ravishda aniqlaydi. Oddiy holda, avtomatik ravishda kuzatish nuqtalarini almashtiradi; noto'g'ri holda rasmni saqlaydi va xavfsizlik signallarini yoqadi, kanal ishlatilishini va kuzatishni samarali qiladi.
- Masofaviy ovoz kuzatish va tashxis tizimi
- Tushuntirish: Yuqori imkoniyatli yo'nalishli MEMS mikrofon.
- Funksiyalar: Haqiqiy vaqt rejalashtirishda qurilma ish rejasini ovoz bilan olish, qisman qisqartirish va qaytarish. Tizim haqiqiy vaqt ovozi va tarixiy normal ma'lumotlar bilan solishtirish orqali transformator kabi qurilmalar ish rejasini va noto'g'ri holat turini (masalan, ochilish, chiqarish) aqliy tahlil qiladi va xavf-xatar boshqaruvchilari uchun interaktiv interfeys orqali so'rov va tahlil qilish imkoniyatini ta'minlaydi.
- Harakat qiluvchi obyektlarni aniqlash va xavfsizlik signallari tizimi
- Prinsip: Video stream harakat qiluvchi obyektlarni aniqlash algoritmlariga asosan, video ichida fon bilan nisbatan harakat qiluvchi obyektlarni avtomatik ravishda aniqlaydi va ajratadi.
- Funksiyalar: Harakat qiluvchi noto'g'ri obyekt, masalan, beqonuni kirish, aniqlanganda, tizim aniqa xavfsizlik signallarini yoqadi va joyida rasmni saqlaydi, xavfsizlikni taqqoslash uchun dalil ta'minlaydi, haqiqiy vaqt rejalashtirishda xavfsizlikni ta'minlaydi.
4. Joyida ish va qo'llanish natijalari
Asosiy qo'llanish qiymati: Ushbu robot tizimi elektr stansiyalaridagi mavjud "kontaktli statik kuzatish" bilan "non-kontaktli mobil tekshirish" ni yangi usulda integratsiya qiladi, bu bo'lib butun maydon va holatni qamrab oladigan umumiy kuzatish tizimini yaratadi, traditsionel tekshirish modellarining kamchiliklarini samarali qilib bartaraf etadi.
Ish va qo'llanish natijalari:
- Xavfsizlik va ixtisosiyatni oshirish: Qurilma ichida mavjud harorat muammolari, sirtidagi g'alati obyektlar, yog' qilish va ovoz noto'g'riliklari kabi potensial xavflarni tez vaqt ichida aniqlay oladi, xavflarni avvalgi bosqichda bartaraf etish imkoniyatini ta'minlaydi.
- Ish va xavf-xatar boshqarish effektivligini oshirish: O'zaro takrorlanadigan va murakkab rutin tekshirishlarni almashtiradi, boshqaruvchilarga joyida holat haqida haqiqiy vaqt va aniq feedbackni ta'minlaydi, cho'qqilarning tez vaqt ichida bartaraf etilishini ta'minlaydi.
- Ish va xarajatlarni kamaytirish: "Odam yo'q" elektr stansiyasi modelini amalga oshirish uchun asosiy texnik asos hisoblanadi, elektr tashkilotlariga inson resurslarini optimallashtirish va uzun muddatli ish va xarajatlarni kamaytirish imkoniyatini ta'minlaydi.