井下巡檢機(jī)器人方案

軌道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)方案

說(shuō)明

書(shū)二零一玖年伍月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"總則 3\o"CurrentDocument"標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 3\o"CurrentDocument"基本要求 4\o"CurrentDocument"正常工作條件 4\o"CurrentDocument"結(jié)構(gòu)及外觀要求 4\o"CurrentDocument"環(huán)境及工程條件 5正常工作條件 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。\o"CurrentDocument"特殊工作條件 5\o"CurrentDocument"工程條件 5\o"CurrentDocument"性能要求 5\o"CurrentDocument"電源適應(yīng)性（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自主選擇） 5\o"CurrentDocument"運(yùn)動(dòng)性能要求 5\o"CurrentDocument"云臺(tái)性能要求 5\o"CurrentDocument"自動(dòng)導(dǎo)航定位要求 6\o"CurrentDocument"通訊性能要求 6\o"CurrentDocument"軌道要求 6\o"CurrentDocument"可靠性要求 7\o"CurrentDocument"基本功能要求 7\o"CurrentDocument"機(jī)器人導(dǎo)航方式與自檢 8\o"CurrentDocument"控制功能 8\o"CurrentDocument"巡檢和檢測(cè)功能 8\o"CurrentDocument"其他 9\o"CurrentDocument"安裝具備基本條件 9\o"CurrentDocument"智能化巡視建設(shè)方案 9產(chǎn)品參數(shù) 111總則1）本技術(shù)條件書(shū)適用于輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人，它提出了輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)、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(shū)提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對(duì)一切技術(shù)細(xì)節(jié)做出規(guī)定，亦未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)有關(guān)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3）本技術(shù)條件書(shū)為針對(duì)輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人巡檢建設(shè)方案。4）除非得到需方的認(rèn)可，供方提供的產(chǎn)品、零部件、材料等均不應(yīng)包含對(duì)人體有害的物質(zhì)。2標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范本設(shè)備技術(shù)條件書(shū)提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對(duì)一切技術(shù)細(xì)節(jié)做出規(guī)定，設(shè)備須嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有矛盾時(shí)，按要求較高的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。引用標(biāo)準(zhǔn)如下：《中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(hù)的設(shè)備GB3836.3-2010爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護(hù)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(hù)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(hào)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(jī)電設(shè)備修理設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50658-2011煤炭工業(yè)礦區(qū)機(jī)電設(shè)備修理廠工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制標(biāo)準(zhǔn)基本要求1）輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人應(yīng)至少配置一套智能巡檢機(jī)器人，一套巡檢軌道，一套高速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、一套皮帶感知識(shí)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(jī)械、電氣、控制等相關(guān)設(shè)備和材料。業(yè)主可結(jié)合實(shí)際工作需要提出其它系統(tǒng)配置。2）輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人所有部件應(yīng)能承受貯存、運(yùn)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CO2、NO、NO2、SO2等、含量較高等。3）輸煤帶軌道巡檢機(jī)器人按現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)選用材料。當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)以外的材料時(shí)，應(yīng)經(jīng)過(guò)鑒定證明其性能滿足設(shè)計(jì)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。正常工作條件工作環(huán)境溫度：-35℃―+70℃；相對(duì)濕度：5%?60%；結(jié)構(gòu)及外觀要求1）外殼表面有保護(hù)涂層或防腐設(shè)計(jì)，外表光潔、均勻,無(wú)傷痕、毛刺等其它缺陷。2）外殼和電器部件的外殼無(wú)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(hù)，并用醒目的顏色和標(biāo)志加以區(qū)分機(jī)器人外觀圖（可根據(jù)用戶需求開(kāi)模定制）環(huán)境及工程條件特殊工作條件當(dāng)超出規(guī)定的工作條件時(shí)，由用戶與供應(yīng)商協(xié)商確定。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；腐蝕性氣體如CO2、NO、NO2、502等、含量較高環(huán)境下正常運(yùn)行。性能要求電源適應(yīng)性（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自主選擇）機(jī)器人本體宜采用蓄電池（電壓直流48V）,機(jī)器人充電樁（防爆）電源輸入宜采用交流220V/50Hz；運(yùn)動(dòng)性能要求在軌道上運(yùn)行的最大速度應(yīng)不小于30m/min；云臺(tái)性能要求1）預(yù)置位數(shù)量大于500個(gè)；2）垂直范圍-75°?+90°；水平范圍±180°。自動(dòng)導(dǎo)航定位要求重復(fù)導(dǎo)航定位誤差不大于5mm；通訊性能要求通訊系統(tǒng)主要包括信號(hào)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(jī)等，信號(hào)轉(zhuǎn)換器主要用于搭建無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)中控制上位機(jī)與巡檢機(jī)器人之間的信息傳輸。也允許符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的其他無(wú)線設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。為使通訊系統(tǒng)達(dá)到通暢和穩(wěn)定的指標(biāo)，防護(hù)等級(jí)IP67及以上，保證信號(hào)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(hù)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2.46出，最高帶寬150Mbps4最高接收靈敏度達(dá)-80dBm，覆蓋性能優(yōu)異5最大輸出增益20dBm（500mW）6最佳鏈路速率優(yōu)化，負(fù)載均衡優(yōu)化7運(yùn)營(yíng)商級(jí)水平設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)需維護(hù)軌道要求軌道型材采用高強(qiáng)度工字鋼，可以拼接，并且可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形設(shè)計(jì)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?？煽啃砸?）如采用電池供電一次充電續(xù)航能力不小于4小時(shí)（具體續(xù)航時(shí)間根據(jù)用戶實(shí)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(zhǔn)確率不低于97%?；竟δ芤螅ㄒ唬┲悄芗泄芸叵到y(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，負(fù)責(zé)接收、處理、計(jì)算、分析、識(shí)別紅外儀、激光器、傳感器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)和控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)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(chǎng)溫度感知、視頻監(jiān)視、動(dòng)態(tài)追蹤六大功能。（三）支持靈活的巡檢模式，包括人工遠(yuǎn)程操控巡檢、任務(wù)計(jì)劃型巡檢、重點(diǎn)區(qū)域巡檢、定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)、皮帶聯(lián)動(dòng)巡檢等模式。（四）系統(tǒng)可以定點(diǎn)或動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示制定位置的皮帶上燃煤的橫截圖形，并計(jì)算出體積流量。當(dāng)落煤管發(fā)生堵塞時(shí)，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(dòng)停止。當(dāng)皮帶發(fā)生撕裂時(shí)，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(dòng)停止。當(dāng)皮帶發(fā)生跑偏時(shí)，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(dòng)停止。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)溫度發(fā)生超高時(shí)，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(dòng)停止。

（九）可自動(dòng)靈活操控機(jī)器人通過(guò)視頻無(wú)死角的掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)堵塞、撕裂、跑偏、溫度超高時(shí)可自動(dòng)跟蹤鎖定異常位置，將現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面第一時(shí)間展示在控制臺(tái)。趙苜緋匚趙苜緋匚（系統(tǒng)拓?fù)鋱D）機(jī)器人導(dǎo)航方式與自檢機(jī)器人采用軌道導(dǎo)航方式。機(jī)器人具備自檢功能，自檢內(nèi)容包括電源、驅(qū)動(dòng)、通信和檢測(cè)設(shè)備等部件的工作狀態(tài)?？刂乒δ芡ㄟ^(guò)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人位置控制，具備水平、垂直運(yùn)動(dòng)功能，使得檢測(cè)范圍可覆蓋煤場(chǎng)內(nèi)所有設(shè)備，其中水平行程取決于導(dǎo)軌的長(zhǎng)度。機(jī)器人能正確接收本地監(jiān)控和遠(yuǎn)程集控后臺(tái)的控制指令，實(shí)現(xiàn)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、車體運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)充電和設(shè)備檢測(cè)等功能，并正確反饋狀態(tài)信息；能正確檢測(cè)機(jī)器人本體的各類預(yù)警和告警信息，并可靠上報(bào)。巡檢和檢測(cè)功能1）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(shí)間、周期、路線等參數(shù)信息，自主啟動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)巡視，機(jī)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(dòng)遙控機(jī)器人，完成巡視工作。2）本系統(tǒng)建成后，可實(shí)現(xiàn)及時(shí)、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(chǎng)溫度感知、視頻監(jiān)視、動(dòng)態(tài)追蹤六大功能。輸煤廊道的巡檢工作將由智能機(jī)器人代替人工作業(yè)，巡檢速度將提高3倍以上，可實(shí)現(xiàn)全天候無(wú)間斷的巡檢，落煤管堵塞、皮帶撕裂、皮帶跑偏、現(xiàn)場(chǎng)起火的感知識(shí)別能力將全面提升，可靠性、及時(shí)性提高一倍以上，準(zhǔn)確性達(dá)到90%以上，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)追蹤，可在第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。其他1）提供機(jī)器人與本地監(jiān)控后臺(tái)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(jī)器人機(jī)體、機(jī)器人充電座、電池及隨任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)配套使用工具等裝箱儲(chǔ)運(yùn)。安裝具備基本條件1）安裝場(chǎng)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(chǎng)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(guò)安裝視頻監(jiān)控、紅外云臺(tái)測(cè)溫、內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、保護(hù)信息管理系統(tǒng)等系統(tǒng)，建立智能巡檢管理平臺(tái)，將設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信息、視頻圖像信息進(jìn)行整合和集成，實(shí)現(xiàn)巡視工作的可視化、智能化，從而達(dá)到延長(zhǎng)巡檢周期或取代人工巡檢的目的。巡檢場(chǎng)所：煤炭輸煤帶1）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境遠(yuǎn)程可視化日常巡視：按照事先設(shè)定的巡視順序，運(yùn)行人員在控制室查看攝像頭自動(dòng)旋轉(zhuǎn)巡檢的信息，具備自動(dòng)和手動(dòng)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(diǎn)位火災(zāi)預(yù)警、氣體、溫濕度、噪音、設(shè)備運(yùn)行情況。特殊巡視：依據(jù)天氣、設(shè)備運(yùn)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(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集通過(guò)各種在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段，實(shí)時(shí)采集信息生成報(bào)表，具備異常的自動(dòng)報(bào)警功能。3）智能巡檢管理平臺(tái)整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將設(shè)備的圖像信息、運(yùn)行信息集成一個(gè)畫(huà)面上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備外觀和內(nèi)在運(yùn)行狀態(tài)的統(tǒng)一監(jiān)視。（監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心）輸煤帶巡檢機(jī)器人系列產(chǎn)品（備注：。選配?標(biāo)配?按實(shí)際需求定制）選配定制型號(hào)基本參數(shù)軌道最大載重08100(300kg)/4080(80kg)巡檢軌跡?直線/S彎/爬坡工作環(huán)境溫度/濕度?-40℃<T<80℃/RHW90%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(jī)外形尺寸/重量長(zhǎng)442mm*寬468mm*高500mm升降式外形尺寸/重量長(zhǎng)442mm*寬468mm*高900mm軌道外形尺寸/重量8100(約6.3gk)4080(約6gk)驅(qū)動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)?轉(zhuǎn)彎緩沖?爬坡角度◎(0?90°)制動(dòng)距離◎(0?2m)水平移動(dòng)速度◎(0?2m/s)升降云臺(tái)云臺(tái)水平范圍360°云臺(tái)垂直范圍0-180°可見(jiàn)光攝像機(jī)海康：iDS-2DF8231IX-A(B)垂直升降距離◎(0?2m)垂直升降速度◎(0?1m/s)升降架結(jié)構(gòu)◎（竹節(jié)式/交剪式）升降定位精度±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(wú)線通信速率0?100Mps數(shù)字視頻輸出RJ45網(wǎng)線接口模擬視頻輸出0巡檢配置單次續(xù)航