井下巡檢機器人方案

軌道巡檢機器人系統(tǒng)方案說明書二零一玖年伍月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"總則 3\o"CurrentDocument"標準及規(guī)范 3\o"CurrentDocument"基本要求 4\o"CurrentDocument"正常工作條件 4\o"CurrentDocument"結構及外觀要求 4\o"CurrentDocument"環(huán)境及工程條件 5正常工作條件 錯誤!未定義書簽。\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"電源適應性（根據(jù)現(xiàn)場自主選擇） 5\o"CurrentDocument"運動性能要求 5\o"CurrentDocument"云臺性能要求 5\o"CurrentDocument"自動導航定位要求 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"機器人導航方式與自檢 8\o"CurrentDocument"控制功能 8\o"CurrentDocument"巡檢和檢測功能 8\o"CurrentDocument"其他 9\o"CurrentDocument"安裝具備基本條件 9\o"CurrentDocument"智能化巡視建設方案 9\o"CurrentDocument"產品參數(shù) 111總則1）本技術條件書適用于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計、結構、功能、軟件協(xié)議等方面的技術要求。2）本技術條件書提出的是最低限度的技術要求，并未對一切技術細節(jié)做出規(guī)定，亦未充分引述有關標準和規(guī)范的條文，供方應提供符合本技術條件及交貨時有關現(xiàn)行行業(yè)標準的優(yōu)質產品。3）本技術條件書為針對輸煤帶軌道巡檢機器人巡檢建設方案。4）除非得到需方的認可，供方提供的產品、零部件、材料等均不應包含對人體有害的物質。2標準及規(guī)范本設備技術條件書提出的是最低限度的技術要求，并未對一切技術細節(jié)做出規(guī)定，設備須嚴格執(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)標準目錄》GB3836.1-2010爆炸性環(huán)境第1部分：設備通用要求GB3836.2-2010爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備GB3836.3-2010爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護的設備GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第4部分：由本質安全型“i”保護的設備GB3836.4-2010爆炸性環(huán)境第13部分:爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備的檢修GB/T31091-2014煤炭管理通用技術要求MT/T1007-2006礦用信息傳輸接口MT/T1006-2006礦用信號轉換器MT/T1008-2006煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術條件>GB50532-2009煤炭工業(yè)礦區(qū)機電設備修理設施設計規(guī)范GB/T50658-2011煤炭工業(yè)礦區(qū)機電設備修理廠工程建設項目設計文件編制標準3基本要求1）輸煤帶軌道巡檢機器人應至少配置一套智能巡檢機器人，一套巡檢軌道，一套高速驅動系統(tǒng)、一套皮帶感知識別系統(tǒng)、一套通訊網絡、一套智能集中管控系統(tǒng)等硬件和軟件的建設，以及配套施工、機械、電氣、控制等相關設備和材料。業(yè)主可結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）輸煤帶軌道巡檢機器人按現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準選用材料。當選用標準以外的材料時，應經過鑒定證明其性能滿足設計要求，方可選用。材料的選用應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：-35℃?+70℃；相對濕度：5%?60%；5結構及外觀要求1）外殼表面有保護涂層或防腐設計，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)境及工程條件特殊工作條件當超出規(guī)定的工作條件時，由用戶與供應商協(xié)商確定。工程條件適用于輸煤帶環(huán)境，并在空氣濕度大；空氣中浮游雜質如煤塵、含量高；腐蝕性氣體如CO「NO、NO「SO2等、含量較高環(huán)境下正常運行。7性能要求電源適應性（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；運動性能要求在軌道上運行的最大速度應不小于30m/min；云臺性能要求1）預置位數(shù)量大于500個；2）垂直范圍-75°?+90°；3）水平范圍±180°。自動導航定位要求重復導航定位誤差不大于5mm；通訊性能要求通訊系統(tǒng)主要包括信號轉換器、直流穩(wěn)壓電源、定向天線、光纜、光纖分線盒交換機等，信號轉換器主要用于搭建無線通訊網絡平臺，實現(xiàn)整個系統(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備接入網絡。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-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，負載均衡優(yōu)化7運營商級水平設計，穩(wěn)定可靠，長期運行無需維護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）軌道應能夠防銹，防腐蝕。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)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之內確定感知，并發(fā)出預警，可關聯(lián)皮帶，自動停止。（六）當皮帶發(fā)生撕裂時，系統(tǒng)可在5s之內確定感知，并發(fā)出預警，可關聯(lián)皮帶，自動停止。（七）當皮帶發(fā)生跑偏時，系統(tǒng)可在5s之內確定感知，并發(fā)出預警，可關聯(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之內確定感知，并發(fā)出預警，可關聯(lián)皮帶，自動停止。

（九）可自動靈活操控機器人通過視頻無死角的掌握現(xiàn)場實際情況。當現(xiàn)場出現(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)場畫面第一時間展示在控制臺。趙苜緋匚趙苜緋匚（系統(tǒng)拓撲圖）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，自檢內容包括電源、驅動、通信和檢測設備等部件的工作狀態(tài)。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所有設備，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)云臺轉動、車體運動、自動充電和設備檢測等功能，并正確反饋狀態(tài)信息；能正確檢測機器人本體的各類預警和告警信息，并可靠上報。巡檢和檢測功能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)預先設定的巡檢內容、時間、周期、路線等參數(shù)信息，自主啟動并完成巡視任務；特巡方式由操作人員選定巡視內容并手動啟動巡視，機器人可自主完成巡檢任務。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。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）場所內具備220V電源、光纖接口。10智能化巡視建設方案通過安裝視頻監(jiān)控、紅外云臺測溫、內環(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：按照事先設定的巡視順序，運行人員在控制室查看攝像頭自動旋轉巡檢的信息，具備自動和手動巡視功能。專業(yè)巡視：依次查看預先設定的重要設備或點位火災預警、氣體、溫濕度、噪音、設備運行情況。特殊巡視:依據(jù)天氣、設備運行情況可自由選擇或自由設定部分設備的巡視。2）設備運行狀態(tài)信息實時采集通過各種在線監(jiān)測技術和手段，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)，將設備的圖像信息、運行信息集成一個畫面上，實現(xiàn)設備外觀和內在運行狀態(tài)的統(tǒng)一監(jiān)視。（監(jiān)控數(shù)據(jù)中心）

11產品參數(shù)輸煤帶巡檢機器人系列產品（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℃/RH<90%輸入/輸出電壓/功率?AC220V/DC24—36V9A/200W預設位置數(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)驅動伺服驅動.轉彎緩沖.爬坡角度◎(0?90°)制動距離◎(0?2m)水平移動速度◎(0?2m/s)升降云臺云臺水平范圍360°云臺垂直范圍0-180°可見光攝像機?？担篿DS-2DF8231IX-A(B)垂直升降距離◎(0?2m)垂直升降速度◎(0?1m/s)升降架結構◎（竹節(jié)式/交剪式）升降定位精度±2mm升降結構最大載重50kg網絡通信控制協(xié)議?TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸電力載波/無線通信速率0?100Mps數(shù)字視頻輸出RJ45網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）自動充