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技術(shù)歷史與現(xiàn)狀 | The History and Current Situation of Technology
目前城市綜合管廊、電纜管廊、礦山水泵房、變電所、大型輸送帶輸送機(jī)巷道等場所的巡視和檢修工作大部分都由人工完成，而該場所中環(huán)境復(fù)雜、空間狹小、積水情況常見，對人工巡視造成非常大的阻礙;同時(shí)由于人工巡檢頻率低、間隔長，在設(shè)備運(yùn)行過程中因安全原因不能巡檢，造成相關(guān)單位對巡視間隔期內(nèi)設(shè)備、電纜和水管等可能發(fā)生的情況一無所知，因此當(dāng)設(shè)備有問題時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題導(dǎo)致問題擴(kuò)大化。
在礦山輸送帶巷道中輸送帶運(yùn)行過程中，皮帶機(jī)的滾筒、托輥經(jīng)常岀現(xiàn)損壞，輸送帶突發(fā)縱撕、坑道積水等，且巡檢工是不能沿皮帶巷進(jìn)行巡檢，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行處理而引起更大的問題，造成直接和間接較大經(jīng)濟(jì)損失。因此我們研究出一種自動巡檢機(jī)器人裝置，它具有效率高、費(fèi)用低、實(shí)時(shí)性好、安全性高等特點(diǎn)，具有非常重要的實(shí)際使用意義。
為了解決這一難題，公司課題組提出“礦用自動巡檢機(jī)器人裝置的研究”，利用可靠的取像裝置開發(fā)有效的數(shù)學(xué)模型;通過工業(yè)計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算，利用*的無線充電技術(shù)和無線數(shù)傳技術(shù)，對巷道內(nèi)各類故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及診斷。目的是通過機(jī)器人技術(shù)代替人的眼、耳、手，研發(fā)有效的分析算法，利用高速的處理器代替人的大腦，以達(dá)到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確預(yù)警的功能。
z×127礦用移動巡檢裝置機(jī)器人能夠代替巡檢工巡檢;無線充電、無線通訊實(shí)時(shí)采集和存儲，實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場的圖像、聲音、溫度、煙霧、氣體等數(shù)據(jù)，通過軟件對數(shù)據(jù)的自動分析，判斷是否存在設(shè)備故障以及進(jìn)行故障定位，從而減輕工作人員的勞動強(qiáng)度、降低勞動風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題，避免事故擴(kuò)大化，大大降低生產(chǎn)過程中的非正常停機(jī)時(shí)間。
*性 | Advancement
智能AI自學(xué)習(xí)
計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為，借助多次采集數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行自學(xué)習(xí)、前后對比、問題判斷，利用數(shù)學(xué)簡潔、清晰、準(zhǔn)確等特性化發(fā)揮強(qiáng)大于人工的優(yōu)勢。
本安設(shè)計(jì)
本安型設(shè)計(jì)很好地打造了機(jī)器人行走時(shí)體積小、輕巧的特點(diǎn)，在有限的巷道空間實(shí)施超長時(shí)間巡檢，同時(shí)本安型的設(shè)計(jì)運(yùn)行更節(jié)能更穩(wěn)定。
40度坡行走
多倫緊箍設(shè)計(jì)解決巷道大傾角多彎度復(fù)雜行走環(huán)境。
伸縮臂多角度監(jiān)測
可滿足多空間多角度等特殊環(huán)境監(jiān)測。
巷道的頂板、底板、側(cè)幫變形監(jiān)測
本安型激光輪廓掃描儀，對巷道輪廓掃描記錄，實(shí)時(shí)監(jiān)測變化量。
麥克風(fēng)陣列的噪聲源定位
對空間傳播的聲音信號進(jìn)行多維采樣，采集到的信號包含了其空間位置信息，能夠解決的實(shí)際問題編輯噪聲抑制、回聲抑制、去混響、單或多聲源定位。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 | System Structure Diagram
移動視頻圖像采集功能
最小照度：彩色0.002Lux(F1.2,AGC ON);黑白：0Lux with IR;高溫度和粉塵環(huán)境下，通過移動巡檢裝置機(jī)器人上搭載的多個(gè)紅外網(wǎng)絡(luò)攝像儀實(shí)現(xiàn)對整個(gè)設(shè)備走廊內(nèi)設(shè)備、線纜、管道、積水等圖像采集，圖像信息通過千兆無線通訊，傳輸至遠(yuǎn)程端上位機(jī)顯示并儲存，通過對圖像的瀏覽分析，確定設(shè)備是否存在異常、設(shè)備的損壞程度、故障位置，確認(rèn)是否需要停機(jī)檢修以及有無違章操作人員等情況。
聲音采集功能
實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場聲音，經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程端上位機(jī)，被監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行過程中，設(shè)備出現(xiàn)故障，故障部位往往產(chǎn)生較明顯的聲音異常，通過對采集聲音進(jìn)行自動分析，判斷設(shè)備是否異常，從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。
無線充電功能
巡檢裝置機(jī)器人采用鋰電池供電，充電采用*的磁場磁感應(yīng)充電，充電過程不需要接觸，避免產(chǎn)生火花。
氣體監(jiān)測功能
機(jī)器人本體可安裝多氣體檢測傳感器，實(shí)時(shí)對環(huán)境中的CO、H2S、CH4、O2氣體監(jiān)控，若環(huán)境內(nèi)氣體濃度出現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警。
溫度探測功能
設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中設(shè)備的故障點(diǎn)會存在局部溫度過高的現(xiàn)象，紅外溫度傳感器能快速檢測發(fā)現(xiàn)損壞設(shè)備的位置；同時(shí)可遙控指向測溫儀準(zhǔn)確采集被檢測物體溫度。
無線通信
通訊傳輸采用符合TCP/IP的WiFi或4G無線信號的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，以達(dá)到遠(yuǎn)程移動監(jiān)測實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸至集中管理控制中心，它具備優(yōu)秀的抗干擾，負(fù)載均衡優(yōu)化，適合各類苛刻的環(huán)境中無縫漫游傳輸運(yùn)行。
指向測距
可遙控指向測距儀準(zhǔn)確測量與被指物體距離。
輔助照明
可遙控指向照明儀指照物體。
揚(yáng)聲播放
地面總調(diào)度可對機(jī)器人喊話和播放語音。
自動電量檢測、充電功能
巡檢裝置機(jī)器人平臺采用鋰電池供電，并自動監(jiān)測電池電量，電量不足時(shí)自動尋找最近的無線充電點(diǎn)進(jìn)行充電。
數(shù)據(jù)存儲查詢功能
將設(shè)備采集到的各種數(shù)據(jù)和處理分析后的結(jié)果存儲在遠(yuǎn)程端的上微機(jī)，以便以后對歷史數(shù)據(jù)查詢比較。
遙控定位
巡檢設(shè)備機(jī)器人具有自動巡檢和人員手動操作功能，手動操作級別高于自動巡檢。
多參數(shù)巡檢技術(shù)參數(shù) | Technical Specifications of Multi-parameter Patrol
| 性能參數(shù) | |
| 適用領(lǐng)域 | I類防爆 |
| 防爆形式 | 本安類型 |
| 外形尺寸 | 長350mm× 寬260mm×高260mm |
| 整備重量 | ≤20kg |
| 行走機(jī)構(gòu) | 掛吊軌道 |
| 行走速度 | ≤0.5m/s |
| 爬坡能力 | ≤40°斜坡 |
| 轉(zhuǎn)向半徑 | 水平≥1.5m，垂直≥2m |
| 攝像機(jī) | 30倍光學(xué)變焦，200萬像素 |
| 紅外熱像儀 | 分辨率：384×288，測溫范圍：-20°C~+150°C,溫度顯示：實(shí)時(shí)顯示溫 |
| 云臺參數(shù) | 水平角度：0°~360°，垂直角度：-90°~+90° |
| 指向照明 | 白光輔助照明 |
| 指向測溫 | 紅外線 |
| 運(yùn)行里程 | 充滿電，水平巷道連續(xù)運(yùn)行≥5km |
| 充電時(shí)長 | 4h |
| 電源配置 | 現(xiàn)場提供穩(wěn)定的AC127V~220V |
| 充電本安電壓 | DC12V |
| 充電本安電流 | ≤1.6A |
| 抗干擾性 | 距電子設(shè)備1.2m處發(fā)出的電磁和射頻干擾（頻率400~500MHz,功率5W），不影響 其正常工作。 |
| 防護(hù)等級 | IP54 |
| 行走定位 | 編碼定位 |
| 定位誤差 | ≤50mm |
| 手動控制系統(tǒng) | 支持 |
| 系統(tǒng)電源電壓 | 直流12V |
| 動力 | 12v直流伺服電機(jī)帶剎車 |
| 伸縮臂鏡頭 | 10倍光學(xué)變焦、200萬像素垂直距離1m |
| 環(huán)境參數(shù) | |
| 安裝地點(diǎn) | 井下 |
| 海拔高度 | +2500m |
| 安裝環(huán)境 | 多塵、潮濕、煤塵具有爆炸性的環(huán)境 |
| 環(huán)境溫度 | -30°C~+60°C |
| 相對濕度 | 0°C~95%（+25°C） |
| 地震烈度 | 8度 |
| 瓦斯等級 | 高瓦斯礦井 |
自動巡檢模式實(shí)現(xiàn)功能 | Realized Function of Automatic Patrol Mode
全面巡檢、專項(xiàng)特訓(xùn)、定點(diǎn)監(jiān)測幾種方式:通過預(yù)設(shè)巡檢內(nèi)容和啟動時(shí)間，機(jī)器人可定時(shí)執(zhí)行巡檢任務(wù)，自動采集各傳感器信息，到達(dá)任務(wù)位置后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)各檢測點(diǎn)的狀態(tài)自動判讀，自動將巡檢結(jié)果生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表。具體可實(shí)現(xiàn):自動巡檢延巷道空間異常溫度變化診斷;自動巡檢延巷道內(nèi)氣體異常變化診斷及風(fēng)速數(shù)據(jù);自動巡檢延巷道內(nèi)的設(shè)備局部表面異常高溫診斷;自動巡檢延巷道內(nèi)工作人員違規(guī)作業(yè)現(xiàn)象;自動巡檢延巷道頂板和側(cè)幫變形;延巷道內(nèi)不同崗位區(qū)域自動語音警示提示;自動巡檢延巷道內(nèi)皮帶機(jī)托輥和滾筒異常診斷;自動監(jiān)測輸送機(jī)輸送帶跑偏狀況診斷;自動監(jiān)測輸送機(jī)輸送物料異物識別;自動實(shí)時(shí)監(jiān)測輸送帶表面損傷和縱撕診斷;自動實(shí)時(shí)監(jiān)測輸送機(jī)物料流量數(shù)據(jù)等。
應(yīng)用領(lǐng)域 | Application Areas
為全面實(shí)現(xiàn)智慧礦山、智慧工廠，戴德測控開發(fā)了多領(lǐng)域、多種類、多功能智慧巡檢系列產(chǎn)品，歷經(jīng)多年的技術(shù)創(chuàng)新和市場積累，戴德測控產(chǎn)品已經(jīng)服務(wù)社會各大領(lǐng)域，并得到用戶的極大認(rèn)可和好評。
