于國旺

（朔黃鐵路公司原平分公司，山西 原平 034100）

重載貨物運輸線上面的牽引變電所，是重載貨物運輸?shù)闹匾╇娭袠兴冢挥羞@些牽引變電所在正常運行的狀態(tài)下，才能保證所有貨物的運輸處于一個合理、科學(xué)的運行線上，并且保證正確的貨物運輸及信息的記錄和追蹤。因此實現(xiàn)牽引變電所的正常運行，其意義極為重要。

本論文正是在這種背景下，對智能機器人在重載貨物運輸線上牽引變電所的重要意義做了簡要探討，以智能機器人的系統(tǒng)設(shè)計及控制過程來推進重載貨物運輸牽引線變電所合理運行的角度，總結(jié)了重載貨物運輸線牽引變電所智能機器人的發(fā)展方向。

1 重載運輸線牽引變電所的隱患分析

重載運輸線貨物列車通過會產(chǎn)生瞬間設(shè)備過載的情況，導(dǎo)致高壓輸配電線路、電纜連接點的溫度瞬間升高，由于電纜含有易燃材料，當(dāng)溫度過熱時，容易導(dǎo)致火災(zāi)隱患的發(fā)生。由于牽引變電所時提供電力動力的中樞，高壓設(shè)備布置較為密集，容易加劇火情蔓延，導(dǎo)致整條輸送線上的貨物運輸停運，造成無法估量的財產(chǎn)損失。

重載運輸線牽引變電所的分布較為分散、位置處于人煙稀少和交通不便之處，巡檢人員的勞動強度較大，高壓設(shè)備環(huán)境對人員安全防范的要求較高，人員長時間處于精神緊張的環(huán)境下，容易出現(xiàn)巡檢過程遺漏、忽視隱患點的問題。由于人員巡檢周期的限制，無法在重載貨物運輸經(jīng)過時進行設(shè)備瞬間過載的智能巡檢。通過以上分析，亟待解決重載運輸過程中牽引變電所設(shè)備隱患的智能檢測問題。

2 智能機器人遠(yuǎn)程智能巡測系統(tǒng)

2.1 智能巡測概述及范圍

智能機器人遠(yuǎn)程智能巡測系統(tǒng)可以采集牽引變電所環(huán)境、安防、設(shè)備運行狀態(tài)的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析和故障診斷、報警。變電站智能化改造通過對變電站綜合環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測、危險預(yù)警、異常告警以及智能互動，實現(xiàn)變電站系統(tǒng)自動化與智能化的全面升級。

圖1 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.2 智能巡測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如圖1）

智能機器人巡測系統(tǒng)包括以下3部分：①智能移動巡測機器人本體系統(tǒng)；②安防監(jiān)控系統(tǒng)；③本地及遠(yuǎn)程集控多級監(jiān)控平臺；④附屬設(shè)備。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。實現(xiàn)監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖像經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳回本地后臺，后臺實時對巡視檢測的數(shù)據(jù)和圖像進行分析判斷，發(fā)現(xiàn)異常情況立即報警。智能移動機器人巡測系統(tǒng)同時具備實時監(jiān)控、分析、夜間巡測、噪聲識別報警、自主充電和遠(yuǎn)程控制等功能。

2.3 遠(yuǎn)程巡測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（如圖2）

圖2 智能巡測系統(tǒng)軟件架構(gòu)

智能巡測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信可分3層體系架構(gòu)，通過工業(yè)級無線AP與本地監(jiān)控端的無線AP建立網(wǎng)絡(luò)連接。分別為在線監(jiān)測子系統(tǒng)、本地監(jiān)控后臺及遠(yuǎn)程集控后臺。在線監(jiān)測子系統(tǒng)通過局域網(wǎng)將每個牽引變配電所巡視所得的巡檢報表、圖像以及視頻等數(shù)據(jù)與本體監(jiān)控后臺進行交互，遠(yuǎn)程集控后臺對本體監(jiān)控后臺、車載子系統(tǒng)進行任務(wù)下派、狀態(tài)監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理。

3 智能機器人重載運輸線牽引變電所的應(yīng)用

3.1 保障人員安全、降低勞動強度

就智能機器人的具體應(yīng)用來說，在重載貨運變電所的應(yīng)用方面，其最大的價值及效用，就是對人力資源的解放，將人力資源從一些枯燥、死板的工作里面解放出來，從而將更多的人力以及物力，投入到更加靈活、操作性更強的工作里面，從而有效實現(xiàn)勞動力的解放。而且從當(dāng)前的重載貨運牽引線變電所方面智能機器人的應(yīng)用，尤其是檢測工作上面，可以將一些多余的人手解放出來，應(yīng)用對具體數(shù)據(jù)的分析，以及創(chuàng)新性的進行機器人應(yīng)用工作的研究上，從而推進智能機器人在當(dāng)前領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。

3.2 提升管理效率、降低安全風(fēng)險

智能機器人只要設(shè)定好了程序，就能夠?qū)⑵浞胖糜诟黝惿a(chǎn)或服務(wù)的一線，因為機器人本身不需要對于體力的因素考慮，而且設(shè)定程序后，智能機器人會依照程序進行任務(wù)執(zhí)行，只要還有電力，那么機器人就不會停止工作，其效率也是人力的數(shù)倍，將有效提升工作效率。從當(dāng)前重載貨運牽引線的變電所智能機器人的應(yīng)用來看，可以大幅度提升檢測的效率，并且將所有的檢測結(jié)果都進行綜合全面的記錄，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)的缺漏情況。

3.3 實現(xiàn)精細(xì)化管理、降低失誤風(fēng)險

由于人工進行處理，會因為受主觀因素或者一些體力等客觀因素的影響，導(dǎo)致在實際生產(chǎn)服務(wù)時，難免出現(xiàn)一些錯誤的情況，而且在一些危險系數(shù)較高或者安全性比較缺乏的環(huán)境及地區(qū)，在人工處理上的難度也不少，但是智能機器人的應(yīng)用，可以有效的緩解與處理此類問題，因此可以有效實現(xiàn)安全性及正確率的提升。

3.4 節(jié)省控制成本、降低物質(zhì)浪費

由于人工處理方面，需要對員工的情緒進行考慮，而且要開展綜合管理才能更好地發(fā)揮人工價值，因此其投入的成本必定要比單純的智能機器人應(yīng)用來的多得多，應(yīng)用智能機器人僅需進行定期的維護以及電量的應(yīng)用等，所以能夠有效實現(xiàn)成本的控制和節(jié)約。

4 結(jié)語

重載貨運專線牽引變電所方面的智能機器人應(yīng)用領(lǐng)域，主要是將智能機器人應(yīng)用到設(shè)備的檢測方面，實現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警，避免因為設(shè)備老化或者使用磨損等情況，導(dǎo)致設(shè)備失靈或者短暫性的線路問題，從而對整個貨運專線的具體運營及使用造成的嚴(yán)重問題進行及時的測試，并且及時對出現(xiàn)問題的故障部分進行報警，從而將其反映給主機，以提示設(shè)備的維修和操作。智能機器人所處的環(huán)境，往往是未知的，很難預(yù)測。智能機器人所要完成的工作任務(wù)也越來越復(fù)雜;對智能機器人行為，進行人工分析和設(shè)計也變得越來越困難。因此，未來我國的智能機器人在具體應(yīng)用上，將會越來越深入，也越來越寬廣。

[1]陳紀(jì)綱,王思文.智能防誤操作系統(tǒng)在客運專線牽引變電所的應(yīng)用[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2014，04 (5) :121-123.

[2]姚夕平,王益.在線式智能五防系統(tǒng)在長昆客運專線的研究應(yīng)用[J].高速鐵路技術(shù),2016,7(6):48-51.

[3]王紅軍.智能牽引變電所一次設(shè)備智能化技術(shù)研究[J].高速鐵路技術(shù),2017,8(1):68-71.