淺談人工智能技術(shù)在電纜敷設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用

許四長(zhǎng)

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)安徽電力第一工程有限公司，安徽合肥 230000

在火力發(fā)電廠中，為保證電纜敷設(shè)工藝的質(zhì)量，很多建設(shè)單位在施工前、施工中及施工后對(duì)電纜敷設(shè)做了大量的準(zhǔn)備，然而最后并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。隨著科技的發(fā)展，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電纜的敷設(shè)過(guò)程中將大大降低人在電纜敷設(shè)中的作用，有效地規(guī)避和化解施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。本文將闡述人工智能機(jī)器人在電纜敷設(shè)前、敷設(shè)中以及敷設(shè)后的工作。

1 人工智能技術(shù)簡(jiǎn)介

人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的不同在于，前者可代替人類手工勞動(dòng)，將人類從復(fù)雜的腦力勞動(dòng)中解救出來(lái)，它借助計(jì)算機(jī)平臺(tái)收集相關(guān)信息，然后對(duì)這些信息分析和處理進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的操作?！叭斯ぶ悄堋?Artificial Intelligence)簡(jiǎn)稱AI，它通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人腦完成一系列復(fù)雜的操作，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到生物學(xué)、心理學(xué)和自動(dòng)化等。在大型的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，人工操作已經(jīng)被人工智能技術(shù)所代替。

2 電纜敷設(shè)前期策劃工作

人在傳統(tǒng)的電纜敷設(shè)工作中起到了決定性的作用，而人工智能機(jī)器人應(yīng)用于電纜敷設(shè)，電纜的策劃工作將大大減少，首先，技術(shù)人員無(wú)需審核設(shè)計(jì)院的圖紙，只需要將設(shè)計(jì)的圖紙導(dǎo)入到智能機(jī)器人中，機(jī)器人通過(guò)自主學(xué)習(xí)自動(dòng)審核設(shè)計(jì)院圖紙，將圖紙中的缺陷和錯(cuò)誤自動(dòng)生成圖紙錯(cuò)誤缺陷表，技術(shù)人員只需帶著錯(cuò)誤和缺陷表與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，將最終版的圖紙導(dǎo)入到智能機(jī)器人中即可；其次，智能機(jī)器人自動(dòng)編制作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，將編制好的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)經(jīng)過(guò)技術(shù)人員審核后，發(fā)送給建設(shè)單位的負(fù)責(zé)人，等待建設(shè)單位的最終審核，同時(shí)技術(shù)人員將設(shè)計(jì)的電纜清冊(cè)導(dǎo)入到智能機(jī)器人中，智能機(jī)器人自動(dòng)提取信息；最后，技術(shù)人員將電廠三維數(shù)字化模型導(dǎo)入到人工智能機(jī)器人中，在三維數(shù)字化模型的引導(dǎo)下，機(jī)器人通過(guò)專用的電纜橋架進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)熟悉電纜路徑及通道，對(duì)電纜敷設(shè)路徑進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化。其前期的策劃工作如圖1所示。

圖1 人工智能機(jī)器人策劃與決策

3 電纜敷設(shè)過(guò)程中的實(shí)現(xiàn)

由于電纜敷設(shè)程序復(fù)雜，所以將智能機(jī)器人分為智能倉(cāng)管機(jī)器人、信息識(shí)別機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人、托運(yùn)機(jī)器人、架盤(pán)機(jī)器人、放盤(pán)機(jī)器人、電纜敷設(shè)機(jī)器人和指揮系統(tǒng)機(jī)器人，其系統(tǒng)機(jī)構(gòu)如圖2所示。不同的機(jī)器人各盡所能、各司其職。傳統(tǒng)的電纜盤(pán)也進(jìn)行了技術(shù)的改造，電纜盤(pán)設(shè)有自動(dòng)可伸縮的支點(diǎn)，這個(gè)支點(diǎn)主要用于智能機(jī)器人架設(shè)電纜盤(pán)使用，同時(shí)電纜的標(biāo)識(shí)牌和米標(biāo)也取消了，取而代之的是信息二維碼和米標(biāo)二維碼。

圖2 智能系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖

人工智能機(jī)器人電纜敷設(shè)的實(shí)現(xiàn)主要有如下步驟：首先信息識(shí)別機(jī)器人、托運(yùn)機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人獲得倉(cāng)庫(kù)機(jī)器人授權(quán)后方可進(jìn)入智能倉(cāng)庫(kù)，信息識(shí)別機(jī)器人進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)后對(duì)電纜進(jìn)行掃描統(tǒng)計(jì)，將所需的電纜信息發(fā)送給托運(yùn)機(jī)器人，托運(yùn)機(jī)器人根據(jù)信息將其托運(yùn)至檢測(cè)中心區(qū)域，檢測(cè)機(jī)器人電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試，只有通過(guò)絕緣測(cè)試后，托運(yùn)機(jī)器人才能將合格的電纜托運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，托運(yùn)結(jié)束后，倉(cāng)管機(jī)器人將記錄出庫(kù)的電纜信息并將信息發(fā)送給指揮系統(tǒng)機(jī)器人。電纜的敷設(shè)工作就正式開(kāi)始了，指揮系統(tǒng)機(jī)器人根據(jù)電纜敷設(shè)通道的長(zhǎng)度分配智能機(jī)器人的數(shù)量，架盤(pán)機(jī)器人將所需的電纜架設(shè)起來(lái)，放盤(pán)機(jī)器人將電纜傳輸至敷設(shè)機(jī)器人指定位置處，不同的敷設(shè)機(jī)器人開(kāi)始對(duì)電纜進(jìn)行接力傳輸，直到電纜敷設(shè)達(dá)到終點(diǎn)處時(shí)，指揮系統(tǒng)機(jī)器人發(fā)出指令后，放盤(pán)機(jī)器人將電纜切斷，掃描機(jī)器人識(shí)別電纜信息二維碼和米標(biāo)二維碼，對(duì)敷設(shè)的電纜長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。同時(shí)傳輸?shù)浇恿c(diǎn)的敷設(shè)機(jī)器人開(kāi)始沿原路徑返回并對(duì)電纜進(jìn)行固定和綁扎，當(dāng)所有的綁扎工作結(jié)束后，收到敷設(shè)機(jī)器人發(fā)出的信息后指揮系統(tǒng)機(jī)器人繼續(xù)下達(dá)電纜敷設(shè)命令。

相比傳統(tǒng)的電纜敷設(shè)，人工智能機(jī)器人整理、固定和綁扎的效率大大提高，當(dāng)電纜到達(dá)敷設(shè)指定位置后，機(jī)器人將測(cè)算最佳的預(yù)留長(zhǎng)度，將減少電纜敷設(shè)過(guò)程中電纜浪費(fèi)的現(xiàn)象。另外，人工智能機(jī)器人對(duì)不同型號(hào)的電纜同時(shí)敷設(shè)，避免了傳統(tǒng)的同一層次的電纜由于人員交叉而不能同時(shí)敷設(shè)的窘境，同時(shí)人工智能機(jī)器人也克服了天氣的制約，無(wú)論春夏秋冬風(fēng)霜雨雪都可以正常工作，大大提高電纜敷設(shè)的效率。

4 電纜敷設(shè)后的工作

在電纜敷設(shè)完成后，傳統(tǒng)的方式技術(shù)人員要對(duì)各種型號(hào)的電纜進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)完成后將剩余的電纜退庫(kù)，通常此項(xiàng)工作很大且十分繁瑣。而人工智能機(jī)器人將省去原有復(fù)雜的工序，當(dāng)電纜敷設(shè)完成后，掃描機(jī)器人將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)剩余電纜進(jìn)行掃描，計(jì)算出每種型號(hào)電纜使用長(zhǎng)度、剩余長(zhǎng)度，實(shí)際相差米數(shù)以及總敷設(shè)長(zhǎng)度等關(guān)鍵信息，經(jīng)過(guò)云計(jì)算后生成電纜敷設(shè)記錄。然后掃描機(jī)器人將電纜敷設(shè)記錄傳至指揮系統(tǒng)機(jī)器人，指揮系統(tǒng)機(jī)器人在收到電纜敷設(shè)記錄后，將根據(jù)系統(tǒng)的信息對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行的審核，審核完成后給智能托運(yùn)機(jī)器人下發(fā)指令，托運(yùn)機(jī)器人將現(xiàn)場(chǎng)的電纜托運(yùn)至智能倉(cāng)庫(kù)，倉(cāng)管機(jī)器人對(duì)退庫(kù)的電纜信息進(jìn)行登記。技術(shù)人員只需在電腦中查看指揮機(jī)器人發(fā)送的電纜敷設(shè)記錄表，經(jīng)過(guò)審核后技術(shù)人員將電纜敷設(shè)記錄表發(fā)送給建設(shè)單位負(fù)責(zé)人，等待下一步的審核。其統(tǒng)計(jì)流程圖如圖3所示。審核完成后，整個(gè)電纜的敷設(shè)工作就圓滿完成了。

5 結(jié)語(yǔ)

圖3 人工智能機(jī)器統(tǒng)計(jì)流程圖

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣，人工智能機(jī)器人整合了模式識(shí)別技術(shù)、無(wú)線信號(hào)傳輸技術(shù)、智能控制技術(shù)等多種高新技術(shù)手段，集機(jī)械、電子、控制等多學(xué)科于一體，大大提高了電纜敷設(shè)過(guò)程中的安全防護(hù)與智能化管理水平。其技術(shù)應(yīng)用于電纜敷設(shè)過(guò)程中是現(xiàn)代工程大環(huán)境作用下的必然趨勢(shì)，未來(lái)人工智能機(jī)器人將使生活越來(lái)越美好。