井下巡檢機器人方案

1、軌道巡檢機器人系統(tǒng)方案說明書二零一玖年伍月1 總則32 標準及規(guī)范33 基本要求44 正常工作條件45 結(jié)構(gòu)及外觀要求46 環(huán)境及工程條件56.1 正常工作條件錯誤！未定義書簽。6.2 特殊工作條件56.3 工程條件57 性能要求57.1 電源適應(yīng)性（根據(jù)現(xiàn)場自主選擇）57.2 運動性能要求57.3 云臺性能要求57.4 自動導航定位要求67.5 通訊性能要求67.6 軌道要求67.7 可靠性要求78 基本功能要求78.1 機器人導航方式與自檢88.2 控制功能88.3 巡檢和檢測功能98.4 其他99 安裝具備基本條件910 智能化巡視建設(shè)方案911 產(chǎn)品參數(shù)111總則1）本技術(shù)條件書適用于

2、輸煤帶軌道巡檢機器人，它提出了輸煤帶軌道巡檢機器人的整體設(shè)計、結(jié)構(gòu)、功能、軟件協(xié)議等方面的技術(shù)要求。2）本技術(shù)條件書提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對一切技術(shù)細節(jié)做出規(guī)定，亦未充分引述有關(guān)標準和規(guī)范的條文，供方應(yīng)提供符合本技術(shù)條件及交貨時有關(guān)現(xiàn)行行業(yè)標準的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3）本技術(shù)條件書為針對輸煤帶軌道巡檢機器人巡檢建設(shè)方案。4）除非得到需方的認可，供方提供的產(chǎn)品、零部件、材料等均不應(yīng)包含對人體有害的物質(zhì)。2標準及規(guī)范本設(shè)備技術(shù)條件書提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對一切技術(shù)細節(jié)做出規(guī)定，設(shè)備須嚴格執(zhí)行現(xiàn)行國家標準和煤炭行業(yè)標準，有矛盾時，按要求較高的標準執(zhí)行。引用標準如下：中華人民共和國煤炭行業(yè)標

3、準目錄GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB3836.2-2010爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設(shè)備GB3836.3-2010爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護的設(shè)備GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質(zhì)安全型“i”保護的設(shè)備GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第13部分：爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備的檢修GB/T31091-2014煤炭管理通用技術(shù)要求MT/T1007-2006礦用信息傳輸接口MT/T1006-2006礦用信號轉(zhuǎn)換器MT/T1008-2006煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術(shù)條件GB50532-2009煤炭工業(yè)礦區(qū)機電設(shè)備修理設(shè)

4、施設(shè)計規(guī)范GB/T50658-2011煤炭工業(yè)礦區(qū)機電設(shè)備修理廠工程建設(shè)項目設(shè)計文件編制標準3基本要求1）輸煤帶軌道巡檢機器人應(yīng)至少配置一套智能巡檢機器人，一套巡檢軌道，一套高速驅(qū)動系統(tǒng)、一套皮帶感知識別系統(tǒng)、一套通訊網(wǎng)絡(luò)、一套智能集中管控系統(tǒng)等硬件和軟件的建設(shè)，以及配套施工、機械、電氣、控制等相關(guān)設(shè)備和材料。業(yè)主可結(jié)合實際工作需要提出其它系統(tǒng)配置。2）輸煤帶軌道巡檢機器人所有部件應(yīng)能承受貯存、運輸和巡檢條件下所規(guī)定的各種環(huán)境條件，包括：空氣濕度大，空氣中浮游雜質(zhì)如煤塵、含量高，腐蝕性氣體如CGKNONO、SO等、含量較高等。3）輸煤帶軌道巡檢機器人按現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準選用材料。當選用標

5、準以外的材料時，應(yīng)經(jīng)過鑒定證明其性能滿足設(shè)計要求，方可選用。材料的選用應(yīng)考慮到維修中的互換、備料和代料。4正常工作條件工作環(huán)境溫度：-35C+70C；相對濕度：5%60%;5結(jié)構(gòu)及外觀要求1）外殼表面有保護涂層或防腐設(shè)計，外表光潔、均勻，無傷痕、毛刺等其它缺陷。2）外殼和電器部件的外殼無帶電且安裝防爆裝置。3）內(nèi)部電氣線路排列整齊、固定牢靠、走向合理，便于安裝、維護，并用醒目的顏色和標志加以區(qū)分機器人外觀圖（可根據(jù)用戶需求開模定制）6環(huán)境及工程條件6.1 特殊工作條件當超出規(guī)定的工作條件時，由用戶與供應(yīng)商協(xié)商確定。6.2 工程條件適用于輸煤帶環(huán)境，并在空氣濕度大；空氣中浮游雜質(zhì)如煤塵、含量高；

6、腐蝕性氣體如CO、NONQSO等、含量較高環(huán)境下正常運行。7性能要求7.1 電源適應(yīng)性（根據(jù)現(xiàn)場自主選擇）機器人本體宜采用蓄電池（電壓直流48V）,機器人充電樁（防爆）電源輸入宜采用交流220V/50Hz;7.2 運動性能要求在軌道上運行的最大速度應(yīng)不小于30m/min；7.3 云臺性能要求1）預(yù)置位數(shù)量大于500個；2）垂直范圍-75°+90°3）水平范圍土180°。7.4 自動導航定位要求重復導航定位誤差不大于5mm7.5 通訊性能要求通訊系統(tǒng)主要包括信號轉(zhuǎn)換器、直流穩(wěn)壓電源、定向天線、光纜、光纖分線盒交換機等，信號轉(zhuǎn)換器主要用于搭建無線通訊網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)整個

7、系統(tǒng)中控制上位機與巡檢機器人之間的信息傳輸。也允許符合國際標準的其他無線設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。為使通訊系統(tǒng)達到通暢和穩(wěn)定的指標，防護等級IP67及以上，保證信號轉(zhuǎn)換器在具有有害氣體，粉塵和淋水的條件下直接使用，不需要搭建額外的防護罩，具體技術(shù)參數(shù)如下：1IEEE802.11aIEEE802.11b,IEEE802.11g,IEEE802.3,IEEE802.3u2防雷：IEC1000-4-2/InstantSurge4KV3射頻單元2.4GHz,最高帶寬150Mbps4最高接收靈敏度達-80dBm,覆蓋性能優(yōu)異5最大輸出增益20dBm（500mW6最佳鏈路速率優(yōu)化，負載均衡優(yōu)化7運營商級水平設(shè)計，穩(wěn)定

8、可靠，長期運行無需維護7.6 軌道要求軌道型材采用高強度工字鋼，可以拼接，并且可以根據(jù)現(xiàn)場地形設(shè)計彎曲度。1）最小彎軌道彎曲半徑：R300mm2）承載重量：50KG以上。3）軌道應(yīng)能夠防銹，防腐蝕。7.7 可靠性要求1）如采用電池供電一次充電續(xù)航能力不小于4小時（具體續(xù)航時間根據(jù)用戶實際需求調(diào)節(jié)）；2）在排除光線、拍攝角度等影響因素外，儀表讀取數(shù)據(jù)準確率不低于97%8基本功能要求（一）智能集中管控系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的大腦，負責接收、處理、計算、分析、識別紅外儀、激光器、傳感器等現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)和控制整個系統(tǒng)的運行。（二）主要包括落煤管堵塞感知、皮帶撕裂感知、皮帶跑偏感知、現(xiàn)場溫度感知、視頻監(jiān)視、動態(tài)

9、追蹤六大功能。（三）支持靈活的巡檢模式，包括人工遠程操控巡檢、任務(wù)計劃型巡檢、重點區(qū)域巡檢、定時定點監(jiān)測、皮帶聯(lián)動巡檢等模式。（四）系統(tǒng)可以定點或動態(tài)實時顯示制定位置的皮帶上燃煤的橫截圖形，并計算出體積流量。（五）當落煤管發(fā)生堵塞時，系統(tǒng)可在10s之內(nèi)確定感知，并發(fā)出預(yù)警，可關(guān)聯(lián)皮帶，自動停止。（六）當皮帶發(fā)生撕裂時，系統(tǒng)可在5s之內(nèi)確定感知，并發(fā)出預(yù)警，可關(guān)聯(lián)皮帶，自動停止。（七）當皮帶發(fā)生跑偏時，系統(tǒng)可在5s之內(nèi)確定感知，并發(fā)出預(yù)警，可關(guān)聯(lián)皮帶，自動停止。（八）當現(xiàn)場溫度發(fā)生超高時，系統(tǒng)可在10s之內(nèi)確定感知，并發(fā)出預(yù)警，可關(guān)聯(lián)皮帶，自動停止當現(xiàn)場出（九）可自動靈活操控機器人通過視頻無死角

10、的掌握現(xiàn)場實際情況現(xiàn)堵塞、撕裂、跑偏、溫度超高時可自動跟蹤鎖定異常位置，將現(xiàn)場畫面第一時企：it力心修X；間展示在控制臺。（系統(tǒng)拓撲圖）8.2 機器人導航方式與自檢機器人采用軌道導航方式。機器人具備自檢功能，自檢內(nèi)容包括電源、驅(qū)動、通信和檢測設(shè)備等部件的工作狀態(tài)。8.3 控制功能通過平臺可以實現(xiàn)機器人位置控制，具備水平、垂直運動功能，使得檢測范圍可覆蓋煤場內(nèi)所有設(shè)備，其中水平行程取決于導軌的長度。機器人能正確接收本地監(jiān)控和遠程集控后臺的控制指令，實現(xiàn)云臺轉(zhuǎn)動、車體運動、自動充電和設(shè)備檢測等功能，并正確反饋狀態(tài)信息；能正確檢測機器人本體的各類預(yù)警和告警信息，并可靠上報。8.4 巡檢和檢測功能1）

11、系統(tǒng)支持全自主和遙控巡檢模式。全自主模式包括例行和特巡兩種方式。例行方式下，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的巡檢內(nèi)容、時間、周期、路線等參數(shù)信息，自主啟動并完成巡視任務(wù)；特巡方式由操作人員選定巡視內(nèi)容并手動啟動巡視，機器人可自主完成巡檢任務(wù)。遙控巡檢模式由操作人員手動遙控機器人，完成巡視工作。2）本系統(tǒng)建成后，可實現(xiàn)及時、可靠、穩(wěn)定的落煤管堵塞感知、皮帶撕裂感知、皮帶跑偏感知、現(xiàn)場溫度感知、視頻監(jiān)視、動態(tài)追蹤六大功能。輸煤廊道的巡檢工作將由智能機器人代替人工作業(yè)，巡檢速度將提高3倍以上，可實現(xiàn)全天候無間斷的巡檢，落煤管堵塞、皮帶撕裂、皮帶跑偏、現(xiàn)場起火的感知識別能力將全面提升，可靠性、及時性提高一倍以上，準

12、確性達到90%以上，同時現(xiàn)場畫面實現(xiàn)動態(tài)追蹤，可在第一時間掌握現(xiàn)場情況。8.5其他1）提供機器人與本地監(jiān)控后臺的通信協(xié)議以及相關(guān)例子程序；2）所有連接件、緊固件有防松措施；3）連接線固定牢靠，布局合理，不外露；4）零部件更換方便、快捷；5）智能機器人機體、機器人充電座、電池及隨任務(wù)現(xiàn)場配套使用工具等裝箱儲運。9安裝具備基本條件1）安裝場所頂部留有安裝軌道的連續(xù)空間、頂部或墻壁可打孔。2）場所內(nèi)具備220V電源、光纖接口。10智能化巡視建設(shè)方案通過安裝視頻監(jiān)控、紅外云臺測溫、內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、保護信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，建立智能巡檢管理平臺，將設(shè)備運行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進行整合和集成，實現(xiàn)巡視工作的

13、可視化、智能化，從而達到延長巡檢周期或取代人工巡檢的目的。巡檢場所：煤炭輸煤帶1）現(xiàn)場環(huán)境遠程可視化日常巡視：按照事先設(shè)定的巡視順序，運行人員在控制室查看攝像頭自動旋轉(zhuǎn)巡檢的信息，具備自動和手動巡視功能。專業(yè)巡視：依次查看預(yù)先設(shè)定的重要設(shè)備或點位火災(zāi)預(yù)警、氣體、溫濕度、噪音、設(shè)備運行情況。特殊巡視：依據(jù)天氣、設(shè)備運行情況可自由選擇或自由設(shè)定部分設(shè)備的巡視。2）設(shè)備運行狀態(tài)信息實時采集通過各種在線監(jiān)測技術(shù)和手段，實時采集信息生成報表，具備異常的自動報警功能。3）智能巡檢管理平臺整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將設(shè)備的圖像信息、運行信息集成一個畫面上，實現(xiàn)設(shè)備外觀和內(nèi)在運行狀態(tài)的統(tǒng)一監(jiān)視。（監(jiān)控數(shù)據(jù)中心）11產(chǎn)

14、品參數(shù)輸煤帶巡檢機器人系列產(chǎn)品（備注:。選配標配按實際需求定制）選配定制型號基本參數(shù)軌道最大載重O8100(300kg)/4080(80kg)巡檢軌跡直線/S彎/爬坡工作環(huán)境溫度/濕度-40C<T<80C/RH<90%輸入/輸出電壓/功率AC220V/DC24-36V9A/200W預(yù)設(shè)位置數(shù)量(10000)供電方式（滑觸線/拖纜/鋰電池）外形尺寸/重量固定式主機外形尺寸/重量長442mm寬468mm高500mm升降式外形尺寸/重量長442mm寬468mm高900mm軌道外形尺寸/重量8100(約6.3gk)4080(約6gk)驅(qū)動伺服驅(qū)動轉(zhuǎn)彎緩沖爬坡角度(090°)制動距離(02。水平移動速度(02m/s)升降云臺云臺水平范圍360°ZT臺垂直范圍0-180°可見光攝像機?？担篿DS-2DF8231IX-A(B)垂直升降距離(02。垂直升降速度(01m/s)升降架結(jié)構(gòu)（竹節(jié)式/交男式）升降定位精度士2mm升降結(jié)構(gòu)最大載重50kg網(wǎng)絡(luò)通信控制協(xié)議TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸電力載波/無線通信速率0100Mps數(shù)字視頻輸出RJ45網(wǎng)線接口模擬視頻輸出O巡檢配置單次續(xù)航里程巡檢軌道類型O（單片式/工業(yè)型材/工字鋼）I自動充電系統(tǒng)O（接觸式/無線）:導航定位精度2mm位方式O(2D/3D