【摘要】：在現(xiàn)代城市建設(shè)過程中,出于在市容市貌建設(shè)上的要求和城市發(fā)展建設(shè)用地成本節(jié)約等原因,各地城市規(guī)劃建設(shè)單位在城市空間利用上不斷追求,電力隧道也就在這個(gè)大背景下被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)各級城市的建設(shè)中來。但是電力隧道作為重要的電力能源輸送設(shè)施,其深埋于地下,內(nèi)部環(huán)境相對密閉,部分路段存在積水等情況,同時(shí)也因建設(shè)時(shí)代不同,各地的電力隧道在內(nèi)部設(shè)備設(shè)施的布局上也存在規(guī)范性不足的問題,這些綜合因素造成了電力隧道在日常運(yùn)行巡視、檢修時(shí)的困難。一般傳統(tǒng)的電力隧道內(nèi)部監(jiān)控采用固定安裝的各種攝像機(jī)采集內(nèi)部設(shè)備設(shè)施的外觀狀態(tài),采用傳統(tǒng)儀器、表記采集內(nèi)部設(shè)備設(shè)施的內(nèi)環(huán)境氣體含量、溫度和濕度等數(shù)據(jù),這種方案基本能夠完成日常巡視、檢修的要求,但是也存在數(shù)據(jù)采集手段單一、監(jiān)控范圍和角度受限以及因監(jiān)控設(shè)備多而導(dǎo)致的故障幾率大的情況。同時(shí)傳統(tǒng)的監(jiān)測設(shè)備對于數(shù)據(jù)的分析處理往往智能化程度不足,面對巨大的數(shù)據(jù)量,智能化的分析手段就顯得非常必要了。當(dāng)然了,電力隧道內(nèi)部環(huán)境相對惡劣,存在各種坡度、轉(zhuǎn)彎等隧道空間形態(tài),局部路段存在的潮濕和積水情況對于人工巡視造成了極大困難,對于傳統(tǒng)的監(jiān)測設(shè)備來說也很難完全適應(yīng)這些環(huán)境。針對上述問題,本論文針對電力系統(tǒng)電力隧道日常巡視、檢修的需要,設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)化、智能化程度高的可移動(dòng)式智能監(jiān)測機(jī)器人方案,來完成電力隧道日常運(yùn)檢任務(wù),提高電力隧道運(yùn)檢的自動(dòng)化、智能化程度。本課題主要進(jìn)行了電力隧道智能監(jiān)測機(jī)器人技術(shù)課題的三個(gè)方面的技術(shù)研究:(1)根據(jù)電力隧道內(nèi)部環(huán)境特點(diǎn)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)承載系統(tǒng),其采用方便施工敷設(shè)的軌道式搭載平臺來確保機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍和監(jiān)測范圍,通過動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的導(dǎo)向輪系和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滿足隧道內(nèi)機(jī)器人精確可控直線、爬坡、轉(zhuǎn)彎等行走動(dòng)作,方案根據(jù)電力隧道防火門的安裝方式和使用特點(diǎn),設(shè)計(jì)了隧道內(nèi)防火門通過方案,解決機(jī)器人通過時(shí)的防火門障礙問題,保證了機(jī)器人在隧道內(nèi)的無障礙運(yùn)行。(2)根據(jù)電力隧道內(nèi)部通道形狀存在彎角、坡度和強(qiáng)電磁干擾等情況,設(shè)計(jì)了無線通訊及有線通訊結(jié)合的通訊技術(shù)方案,采用自愈式光纖鏈路通訊技術(shù)和無線數(shù)據(jù)漫游方式,來保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的即時(shí)上傳的安全性、可靠性和傳輸效率。(3)設(shè)計(jì)了通過搭載在線式監(jiān)測設(shè)備的智能監(jiān)測系統(tǒng),采用人工智能技術(shù)的模式識別技術(shù)對隧道內(nèi)部設(shè)備、設(shè)施的外觀狀態(tài)、破損情況進(jìn)行全面監(jiān)測,同時(shí)對于隧道內(nèi)部環(huán)境的積水、沉降、異物入侵情況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測判斷和預(yù)警,人工智能技術(shù)的應(yīng)用大大提高了電力隧道的輸電運(yùn)行安全系數(shù)。
【圖文】：

成本地?cái)?shù)據(jù)的處理，并根據(jù)電力系統(tǒng)集中監(jiān)控的需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理，經(jīng)電逡逑力系統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)上傳至電力集中監(jiān)控系統(tǒng)，由電力系統(tǒng)的集中監(jiān)控系統(tǒng)對各電逡逑力隧道的運(yùn)行情況進(jìn)行總體調(diào)度和監(jiān)控。電力隧道監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖２邋—邋１逡逑所示。逡逑電力集中監(jiān)控系統(tǒng)逡逑本地基站后臺系統(tǒng)逡逑分布式通訊控制箱逡逑電力隧道無線設(shè)備邐通訊轉(zhuǎn)接設(shè)備逡逑無線邐｜有線通訊逡逑網(wǎng)絡(luò)邐鏈接逡逑電力隧道邐固定６邐固定６邐固定６邐固定Ａ逡逑智能監(jiān)測機(jī)器人邐局放環(huán)流環(huán)境可見光ｔｉ測逡逑圖２—１電力隧道監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)示意圖逡逑５逡逑

位于集控中心的基站層和實(shí)現(xiàn)終端與后臺之間互聯(lián)的通信層。逡逑基站層在配置上主要由后臺監(jiān)控軟件、后臺服務(wù)器、顯示器及雙向?qū)χv等組逡逑成。主要功能是對終端層采集的設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而獲得設(shè)備狀逡逑態(tài)信息。以規(guī)程、規(guī)范為依據(jù)判斷是否存在缺陷，能自動(dòng)報(bào)警提示。將設(shè)備分析逡逑結(jié)果一方面存入基站層數(shù)據(jù)庫，另一方面上傳電力集中監(jiān)控系統(tǒng)，便于總體調(diào)度逡逑與監(jiān)控，同時(shí)也具備與運(yùn)維站綜自系統(tǒng)、ＭＩＳ系統(tǒng)、安防、消防系統(tǒng)等外部系統(tǒng)逡逑實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享功能。逡逑網(wǎng)絡(luò)層由具備漫游功能的多無線站點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器等設(shè)備組成，逡逑負(fù)責(zé)建立基站層與智能終端層的網(wǎng)絡(luò)通道，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)上傳以及后臺控逡逑制指令的下達(dá)。逡逑終端層由軌道總成及機(jī)器人移動(dòng)終端構(gòu)成，，終端層主要由監(jiān)測系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)承逡逑載系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、環(huán)境檢測系統(tǒng)、機(jī)器人輔助系統(tǒng)及其他部件等組成，負(fù)責(zé)完逡逑成電力隧道各種各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、隧道環(huán)境檢測數(shù)據(jù)的采集和其它輔助功能。逡逑機(jī)器人的主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２邋—邋２所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM75;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2591945