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1、方案背景與目標(biāo)

在電力、化工、冶金等工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，巡檢是確保安全生產(chǎn)的重中之重。但傳統(tǒng)人工巡檢存在效率偏低及時(shí)性、安全性不高，可靠性、穩(wěn)定性偏弱，誤報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，視頻監(jiān)視大量盲區(qū)，無法及時(shí)快速追蹤現(xiàn)場(chǎng)情況等諸多問題。在信息化、智能化高速發(fā)展的今天，亟需通過新技術(shù)、新手段實(shí)現(xiàn)運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)變，合理運(yùn)用AI技術(shù)與設(shè)備巡檢進(jìn)行深度融合，減輕運(yùn)維人員的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，有效保障設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

無人巡檢機(jī)器人解決方案旨在充分利用智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)其靈活的控制與運(yùn)行方式、不受環(huán)境因素影響等優(yōu)勢(shì)，逐漸在無人值班或少人值守的管理模式下執(zhí)行巡檢任務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備缺陷，預(yù)防事故發(fā)生，確保設(shè)備安全運(yùn)行。

2、方案詳細(xì)介紹

無人巡檢機(jī)器人解決方案由掛軌巡檢機(jī)器人本體、軌道平臺(tái)、供電平臺(tái)、通信平臺(tái)、定位系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為三層，分別為執(zhí)行層、通訊層和管理層。執(zhí)行層包括了智能掛軌巡檢機(jī)器人本體、自主充電模塊、第三方數(shù)據(jù)傳感設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集、自主充電等功能。通訊層可分為無線通訊和主網(wǎng)通訊兩大部分，無線通訊滿足巡檢區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，保證機(jī)器人在任何位置都能實(shí)現(xiàn)無障礙通信。管理層包含機(jī)器人后臺(tái)、監(jiān)控中心等，主要功能有數(shù)據(jù)分析、任務(wù)編排下達(dá)和歷史數(shù)據(jù)查詢等。主要包含以下功能：

（1）視頻監(jiān)控

智能掛軌巡檢機(jī)器人自身具有可見光與紅外視頻圖像采集功能，工作人員可通過監(jiān)控平臺(tái)操作智能巡檢機(jī)器人移動(dòng)到指定位置，控制云臺(tái)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)近距離地觀察拍攝目標(biāo)物體，將監(jiān)控范圍覆蓋到盲區(qū)。機(jī)器人可拍攝出現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備高清圖像和紅外熱成像，并將采集到的信息經(jīng)無線局域網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂圃婆_(tái)，利用AI智能算法自動(dòng)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備是否有異常情況，如儀表識(shí)別、皮帶機(jī)異常、結(jié)構(gòu)異常、皮帶撕裂、皮帶跑偏、拋灑滴漏等識(shí)別，并產(chǎn)生相應(yīng)報(bào)警，工作人員在第一時(shí)間查清問題原因，并采取相應(yīng)措施，避免事故發(fā)生。

（2）紅外測(cè)溫功能

智能掛軌巡檢機(jī)器人可以在任何時(shí)間，通過車載紅外熱像儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備的溫度進(jìn)行測(cè)量，同量通過紅外圖片標(biāo)識(shí)設(shè)備最高點(diǎn)位置及溫度值。可用于煤粉溫度、滾輪溫度、電機(jī)溫度等的監(jiān)測(cè)。當(dāng)被檢測(cè)設(shè)備溫度超過設(shè)定溫度值時(shí)，機(jī)器人能夠自動(dòng)報(bào)警，工作人員便可到故障地點(diǎn)實(shí)地查看，并采取相應(yīng)措施。車載溫度傳感器選用高性能紅外攝像頭，測(cè)溫測(cè)量范圍為-20℃～550℃。這些檢測(cè)紅外圖片存儲(chǔ)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，為之后的事故處理提供依據(jù)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)

掛軌巡檢機(jī)器人攜帶有氣體探測(cè)器與溫濕度傳感器，可以隨時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的空氣環(huán)境與溫濕度進(jìn)行分析并得出結(jié)果，氣體分析包括檢測(cè)空氣含氧（O2）量濃度、環(huán)境空氣煙霧顆粒物（PM2.5，PM10，煙霧）以及有毒與可燃?xì)怏w（CO，H2S，CH4）濃度大小。可人工設(shè)置檢測(cè)氣體深度報(bào)警的限值，超過限值后立即發(fā)出燈光報(bào)警，以防止由于工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的誤判，造成生命危險(xiǎn)。

（4）常規(guī)及特殊巡檢

智能掛軌巡檢機(jī)器人可進(jìn)行定時(shí)巡檢、定點(diǎn)巡檢、指定任務(wù)臨時(shí)巡檢、遙控巡檢多種巡檢方式。常用的定點(diǎn)巡檢可以根據(jù)指定的路徑和指定的巡檢目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢，只需要設(shè)定巡檢路徑并啟動(dòng)自動(dòng)巡檢即可使機(jī)器人自動(dòng)完成巡檢任務(wù)。巡檢過程中機(jī)器人每到一個(gè)巡檢工作位置，能自動(dòng)準(zhǔn)確停車探測(cè)，做完規(guī)定的動(dòng)作后再按照路徑自動(dòng)往下一個(gè)巡檢目標(biāo)點(diǎn)前進(jìn)，全程不需要人工操作控制，由機(jī)器人全自動(dòng)完成巡檢作業(yè)，并自動(dòng)記錄并保存所采集到的數(shù)據(jù)。

（5）無人化自主充電

掛軌巡檢機(jī)器人本體自帶電池電量檢測(cè)保護(hù)，在系統(tǒng)出現(xiàn)低電量報(bào)警時(shí)，自主運(yùn)行到充電點(diǎn)進(jìn)行充電。

（6）自身安全防護(hù)

掛軌巡檢機(jī)器人采用光電避障系統(tǒng)，能對(duì)障礙物和巡檢區(qū)域內(nèi)工作人員進(jìn)行探測(cè)，遇到障礙物系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)避障并發(fā)出報(bào)警。同時(shí)系統(tǒng)增加失電防遛鎖止結(jié)構(gòu)，以防止斷電設(shè)備因重力滑動(dòng)，造成人身安全或設(shè)備損壞等事故發(fā)生。機(jī)器人在明顯位置安裝有警示燈，通過警示燈的不同顏色來表示掛軌巡檢機(jī)器人當(dāng)前的各種狀態(tài)，提醒巡檢區(qū)域內(nèi)工作人員注意。

（7）交互式對(duì)講指揮

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)生復(fù)雜或者非常規(guī)問題，現(xiàn)場(chǎng)工作人員不能解決時(shí)，通過智能掛軌巡檢機(jī)器人的視頻設(shè)備和語音設(shè)備可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作人員與遠(yuǎn)端專家的即時(shí)交互，由專家來指導(dǎo)和協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)工作人員，有助于問題的現(xiàn)場(chǎng)解決。交互式對(duì)講指揮功能采用雙向?qū)χv廣播系統(tǒng)，支持雙向?qū)χv和錄音回放功能，完全滿足主控室和現(xiàn)場(chǎng)的音視頻實(shí)時(shí)交流。

通過無人巡檢機(jī)器人解決方案可助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)無人化、少人化的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀，啟動(dòng)以運(yùn)行巡檢智能化建設(shè)為切入點(diǎn)的智慧生產(chǎn)建設(shè)，踐行創(chuàng)新型、智慧化、安全一流大背景下智能管控的價(jià)值創(chuàng)造。

3、代表性及推廣價(jià)值

在信息化、智能化高速發(fā)展的今天，如何采用新形勢(shì)下的新技術(shù)、新手段實(shí)現(xiàn)運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)變，如何合理運(yùn)用AI技術(shù)與設(shè)備巡檢進(jìn)行深度融合，減輕發(fā)電廠運(yùn)維人員的運(yùn)維負(fù)擔(dān)，有效保障設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，是今后所面臨的主要問題之一。

無人巡檢機(jī)器人解決方案集成了三維、自動(dòng)控制、業(yè)務(wù)流、智能檢測(cè)、智能識(shí)別等先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了、機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)信息的智能分析，真正意義上做到了無人值守、少人監(jiān)盤的效果。可助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)無人化、少人化的建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀，啟動(dòng)以運(yùn)行巡檢智能化建設(shè)為切入點(diǎn)的智慧生產(chǎn)建設(shè)，踐行創(chuàng)新型、智慧化、安全一流大背景下智能管控的價(jià)值創(chuàng)造。

無人巡檢機(jī)器人解決方案突破了眾多技術(shù)難點(diǎn)，具備機(jī)器人本體高防護(hù)、智能圖像算法、可升降云臺(tái)、清潔裝置、傳動(dòng)的升級(jí)等應(yīng)用創(chuàng)新性。

通過無人巡檢機(jī)器人解決方案的應(yīng)用，可一定程度上代替人工完成設(shè)備的巡檢工作，從而減輕了值班人員的工作強(qiáng)度，減少運(yùn)維人員投入，降低人員成本；同時(shí)巡檢機(jī)器人能夠提供更安全、高效、精確的巡檢服務(wù)；能夠?qū)崟r(shí)拍攝和記錄巡檢過程中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)，便于事后分析和問題排查，還可作為證據(jù)進(jìn)行監(jiān)督和監(jiān)控；能夠在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)立即發(fā)出警報(bào)，有助于實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)采取措施進(jìn)行維修和改進(jìn)，避免事故的發(fā)生。

隨著科技的不斷發(fā)展，無人巡檢機(jī)器人解決方案的功能還將不斷拓展和完善，為各行業(yè)帶來更多便利和效益。