(2)由“感知”向操作、協(xié)作發(fā)展
巡檢功能屬于智能系統(tǒng)中“感知”功能的突出表達,具體包括環(huán)境感知、設(shè)備狀態(tài)感知等。鑒于電力架空線、變電站、配電站及電力隧道的應(yīng)用場景具有一定的特殊性,正常電力運維人員不能解決的往往是“感知”任務(wù)的復(fù)雜性和操作難度,為此,當(dāng)前最為緊迫的是用機器人來實現(xiàn)運維的“感知”功能,而隨著智能巡檢機器人的成熟使用,具備更多感知、操作及人機協(xié)作功能的智能機器人將會是未來的發(fā)展方向。
此外,由于“感知”信息后需要對信息進行“處理”和“操作”,因此操作機器人會成為智能巡檢機器人的后續(xù)功能延伸和發(fā)展;同時,從操作的角度來說,“感知”和“操作”是一個從手動遙控操作到自主作業(yè),再到人機協(xié)同完成復(fù)雜操作的過程,為此,人機協(xié)作也是未來行業(yè)發(fā)展的重要方向。
(3)物聯(lián)網(wǎng)帶來的單體智能向系統(tǒng)智能化發(fā)展
單體智能和多體智能是智能機器人系統(tǒng)的重要應(yīng)用形式,單體智能突出機器人本體從感知、表達、控制、決策等方面的智能化程度,多體智能突出協(xié)作性、關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性。電力巡檢機器人從單體智能的角度來看,突出巡檢機器人的自動運行、環(huán)境適應(yīng)性、多模態(tài)數(shù)據(jù)采集與融合、圖像識別、專家系統(tǒng)等功能,直觀來說,就是機器人能夠完成自主、復(fù)雜、多樣的任務(wù);而從多體智能角度來說,更強調(diào)多系統(tǒng)的融合,包括機器人與環(huán)境傳感器、被測對象、其他智能設(shè)備和系統(tǒng)、運維人員等主體(智能體)的數(shù)據(jù)融合,同時,能夠與其他主體(智能體)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析,以及協(xié)同完成特定任務(wù)等功能。
單體智能目前已經(jīng)趨于平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,而多體智能則將成為行業(yè)發(fā)展的趨勢,促進系統(tǒng)整體優(yōu)化提升,為電力運維系統(tǒng)帶來新的發(fā)展。
(4)多模態(tài)數(shù)據(jù)融合呈現(xiàn)多樣化價值應(yīng)用
目前,電力智能巡檢機器人主要功能是實現(xiàn)不同形態(tài)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)識別、判斷與決策。其采集的數(shù)據(jù)主要包括環(huán)境數(shù)據(jù)(溫濕度、聲音、電磁場強度等)、安全數(shù)據(jù)(防跌落、外力破壞、人員入侵、火源等)、被檢測設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(紅外、圖像數(shù)據(jù)、局放、紫外等數(shù)據(jù))等,由于上述數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性、重要性以及用途不一,因此呈現(xiàn)多模態(tài)形式,具體情況如下:
①工作環(huán)境數(shù)據(jù):用于分析環(huán)境的健康狀況并對危險環(huán)境進行預(yù)警,同時,對于設(shè)備狀態(tài)評價提供參考。
②設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)判斷與預(yù)警:根據(jù)采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)判定設(shè)備的工作狀態(tài),同時通過與歷史數(shù)據(jù)進行比對并結(jié)合關(guān)聯(lián)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)及環(huán)境數(shù)據(jù),對設(shè)備運行進行更深層次的預(yù)警和運維管理。
③運行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與管理(運維平臺):隨著數(shù)據(jù)維度和內(nèi)容的不斷累積,并呈現(xiàn)多模態(tài)形式,用戶在數(shù)據(jù)分類使用的基礎(chǔ)上,改變了傳統(tǒng)運維管理形式,建立了運維管理平臺,以省、市、工區(qū)、班組等為單元,進行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與管理,建立基于智能機器人、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、云計算等新技術(shù)的一體化運維管理平臺,實現(xiàn)智能運維。
隨著智能巡檢機器人行業(yè)的不斷成熟,對數(shù)據(jù)的選擇性應(yīng)用已成為趨勢,也進一步提升了數(shù)據(jù)采集的有效性和應(yīng)用價值。
(5)人工智能引領(lǐng)行業(yè)快速發(fā)展
電力智能巡檢機器人無論在機器人自主移動、控制與驅(qū)動、定位導(dǎo)航以及傳感器數(shù)據(jù)采集、圖像處理、語音采集與處理、專家系統(tǒng)分析與決策、大數(shù)據(jù)分析等方面都用到人工智能技術(shù),換一個角度來說,人工智能在每一個領(lǐng)域的突破和發(fā)展,都會對電力智能巡檢機器人核心功能、平臺特性、數(shù)據(jù)運維管理、專家決策與預(yù)警等起到推動作用。進一步來說,從以下幾個方面會受到相應(yīng)人工智能發(fā)展的影響:
①環(huán)境智能監(jiān)控:環(huán)境健康是設(shè)備得以安全運行的重要依托,通過合理分布環(huán)境傳感器,并結(jié)合環(huán)境傳感器進行環(huán)境分析,在出現(xiàn)危機的條件下,控制用于調(diào)節(jié)環(huán)境的風(fēng)機、滅火器、報警器、排水裝置等實現(xiàn)環(huán)境智能監(jiān)控。環(huán)境智能監(jiān)控需要人工智能在數(shù)據(jù)處理、模式識別、環(huán)境聯(lián)動控制等方面起到重要作用。
②機器人自主定位與導(dǎo)航(SLAM):機器人自主定位與導(dǎo)航是機器人實現(xiàn)各類采集任務(wù)、運維操作的基礎(chǔ),而定位的精度、防跌落功能、導(dǎo)航避障功能都有賴于人工智能算法的先進程度和可靠性。
③機器人控制與決策:機器人在底層伺服驅(qū)動、路徑規(guī)劃、任務(wù)管理等方面均有前饋控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等人工智能算法的應(yīng)用,未來隨著電力巡檢機器人結(jié)構(gòu)更加多樣化、環(huán)境適應(yīng)性提升以及任務(wù)多樣化,對人工智能的依賴度將不斷提升。