仿生机械狗运维系统项目立足于管廊现有系统数据、监控系统,同时根据巡检业务需要增加仿生机器狗、无线智能操作终端等设备,采用AI智能算法的方式,搭建一套智能化运维系统。实现对管廊重点区域设备的全智能化巡检,减少运维人员工作量,解决巡检人员工作强度大、人工错检、漏检等问题,有效的保障了生产的稳定安全运转。
仿生机械狗具有在管廊环境下安全稳定工作的能力,并在移动监测过程中具有自动导航、定点、定时、定路径检测、智能避障、智能防碰撞、全天候在线、低电量自动回充等功能。仿生机械狗还可以通过语音实现人机交互,完成迎宾、接待、讲解等多种功能。
线缆管廊巡检线路长,巡检设备内容多,目前人工巡检模式存在如下问题:
(1)巡检线路长、巡检内容多、巡检环境复杂封闭、巡检工作枯燥乏味、巡检质量不直观且难以把控。
(2)巡检人员实际巡检时间巡检路线及定位情况无法知晓。
(3)通常采用多班倒的巡检模式,巡检所需人力成本居高不下。
(4)人工巡检存在较大的时间间隔盲区,无法实时把控管廊设备状态。
(5)巡检数据不全面,如:设备温度/烟雾/温湿度/CO/CO2/PM2.5/PM10/TVOC有害气体等;
(6)巡检过程无图片及影像记录,巡检结果受人员经验、技能水平、责任心等人为因素影响较大;
(7)缺乏历史数据统计分析,无法利用大数据、图像识别、智能诊断、故障预测等高新技术来对设备故障情况进行智能诊断、故障预警和预测等,难以对设备的运营维护提供合理的处理建议。
电力管廊位于地下,随地形起伏,距离跨度大,巡检覆盖面广,为满足巡检数据实施性要求按照常规网络形态去密布无线网络节点的话,需要部署光纤和电源线,施工量大,费用高,后期维护成本和工作量都是非常巨大的,会造成为了巡检系统本身又造成了巨大的巡检工作量。因此轻量化、便捷化的网络架构设计至关重要。
为了实现电缆管廊的精细化巡检,根据实际情况,我们部署了两种网络:一种是自由组网、自主电池供电、无线通讯的传感器窄带网络,具体如下图所示,主要是可以随意布置的物联网传感器和无线操作终端,他们可以自由组网、自带电池、不需要外部供电,采用低功耗技术,使用寿命在3年以上,他们可以同机器狗上搭载的窄带无线网关进行数据交换,这些传感器采用磁吸、系留等安装方式,可以完成固定位置的局放、液位、气体、声音、光照、渗水等数据采集,也可以完成设备按钮开关点按等多种任务工作,尤其是安装在机器狗到达不了的地方;一种是通过大功率网桥实现远距离无线通讯的宽带网络,这个网络主要是把机器狗的视频、热成像等宽带数据传回监控中心具体如下图所示,大功率网桥一般传输距离在5公里以上,机器狗可以搭载大功率无线网桥的一段实现通过网桥的无线远距离图像等大带宽视频传输。两种网络可以通过机器狗实现数据融合和连通。
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