少人值守|直流换流站运维监控系统智能机器人设计方法中薪|高薪|智能机|设计方法|运

随着我国智能电网建设的快速发展，电网中各类电气设备的自动化程度越来越高，少人值守甚至无人值守的变电站将越来越多。然而，直流换流站设备数量巨大，控制系统和辅助系统十分复杂，因此，少人值守模式的发展势必依赖更加智能化的监控系统。
国网湖南省电力公司检修公司、长沙理工大学电气与信息工程学院的研究人员朱添益、戴逢哲、康文、毛志平、周展帆，在2020年第2期《电气技术》杂志上撰文，提出了一种适用于直流换流站运维监控系统的智能机器人设计方法，基于数据识别技术对智能扫描技术采集运维监控系统中的事件报警信息并进行分类，提取关键特征，通过云技术实现关键信息的通信。案例分析证明了本文所提方法的有效性。

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近年来，随着我国智能电网的快速发展，电网中各类设备的自动化程度越来越高，为减少一线工作人员的工作强度、降低人力成本及发展“少人值守”变电站运行方式提供了必要基础。然而，超高压直流换流站与常规交流变电站存在着显著区别，前者设备类型多，数量大，控制系统和辅助系统十分复杂。可见，电网公司推进直流换流站“少人值守”的工作方式必须依赖其自动化、智能化水平的进一步发展。
直流换流站发挥着大电网可靠互联及大规模可再生能源外送的作用，是电网安全稳定运行的重要保障。因此，上级调度部门及电网管理者对直流换流站内设备的运行状态，尤其对站内设备缺陷、事件报警信息及故障处理情况尤为重视。
然而，上级管理者对设备运行关键信息的获取途径有限，不利于及时、准确掌握设备的实时运行状态。通常仍需直流换流站运行人员向本单位或上级管理部门负责人电话汇报各类故障信息及故障处理进度，这在一定程度上影响了事故处理速度，对电网可靠运行造成一定影响。
通过对国家电网公司某直流换流站的运行、维护现状调研发现：
因此，设计并研发具有智能监测、智能分析和辅助决策功能的“监控系统智能机器人”，是直流换流站安全运行的重要保障措施，并且其对于提高直流换流站智能化水平、最终实现“少人值守”运行、优化基层企业科学化管理具有重要意义。
本文设计了“监控系统智能机器人”的基本结构框架，并详细分析了与之相关的关键技术，再通过具体案例验证了设计方案的可行性。
1.1整体框架
监控系统智能机器人的原理为：①通过智能识别技术采集直流换流站运维监控系统的故障/事件信息（智能获取），并基于数据识别技术对事件信息进行分类（智能识别），提取关键知识，实现智能报警功能；②经过云处理技术实现数据通信，通过故障信息分析系统制定故障处理预案；③采用云处理技术将故障信息分析系统的处理建议发送至手机客户端，为运行人员及管理者提供相关的决策参考。监控系统智能机器人硬件结构如图1所示。
1.2机器手臂设计技术
直流换流站监控系统智能机器人的视觉扫描功能是通过一个机器手臂设计实现的，其硬件结构如图2所示。机器手臂本身有6个自由度，分别由手臂Ⅰ段、手臂Ⅱ段、手臂Ⅲ段组成；快速扫描摄像头被安装在机器手臂末端；机械手臂Ⅰ段底部被安装在金属底座上，其内部为控制硬件系统。在智能识别过程中，快速扫描摄像头能够迅速以图片形式记录显示屏的主要信息，将其传输至底座内的控制硬件系统，然后进行图像信息分析处理。

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图1监控系统智能机器人硬件结构

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图2机械手臂硬件结构图
智能识别技术主要分为“快速扫描摄像头”采集关键信息和“控制硬件系统”分析信息两项。其中，控制硬件系统的最重要任务是对扫描到的故障/异常信息图片进行分析。系统测试过程中的某次故障/异常信息扫描原图如图3所示。
图3中所采集图片的信息包括拍摄图片原框、应用软件边框、红色告警信息和黄色告警信息。智能识别的关键便是对红色告警信息的获取与分析及对其他无用信息的删减。

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图3某次故障/异常信息扫描原图
2.1关键信息的定位
关键信息定位是智能识别的基础，即从拍摄图片中定位有用信息，将复杂干扰信息进行分割，剔除无效信息（包括拍摄图片边框、应用软件边框和黄色告警信息）。在完成关键信息定位后，字符分割和识别功能才能够最终实现。具体步骤如下。