电缆廊道智能轨道巡检机器人系统

随着建成的地下综合管廊进入全面的运营管理期，各种运营管理问题相继出现，其中高昂的运维费用使管廊运营管理单位入不敷出，不堪重负。我国地下综合管廊的发展已经走到了一个十字路口，能否降低高昂的运维管理费用关系到行业是否继续快速发展。因此，综合管廊的运维模式需要创新，探索地下综合管廊安全、高效、低成本运维解决方案意义重大。综合管廊“智慧线+机器人”智能运维系统在这样的背景下被提出，重点解决管廊监控与报警系统的优化和机器人在管廊内的高效应用的问题，实现管廊系统集约、高效运转，大幅降低管廊的运维成本，使综合管廊成为建设得起，也运维得起的“城市生命线”。

系统介绍

电缆廊道智能轨道巡检机器人系统集成非接触检测、多传感器融合、模式识别及导航定位等技术，通过可见光、超声波、暂态电压等手段，实现定期巡检、红外测温、仪表识别和异常报警等工作，使运维工作人员足不出户即可远程操控智能巡检机器人。借助智能巡检机器人的主动巡检，系统以管理平台为核心，实现简化系统结构、优化设备数量、减少人工、降低能耗，进而大幅降低管廊运维成本

优化系统设备数量需要将集约化建设、简化结构，减少人员投入的最好手段是应用机器人，设备减少，人员入廊减少自然会节约能耗。

1.1系统设计方案

电缆廊道智能轨道巡检机器人系统综合运用物联网、人工智能等技术，实现巡检机器人在管廊内高效应用，完成管廊监控与报警系统精简化，以平台为功能载体，提高管廊安全管理能力和运维水平，降低运营成本，减少人员投入。

巡检机器人通过配备的高清、红外摄像头和各类传感器，在巡检过程中采集廊内状况参数，降低了运维对廊内定点摄像头和传感器的依赖,减少了系统设备数量。同时，监控设备数量的减少，从而大幅节约了建设和运维成本。

1.2系统平台

本系统平台是整个系统的功能核心，实用的管廊运维功能是系统设计目标实现载体。本系统根据管理单位实际需求和实践经验开发了安全、高效的运维功能：

1）遥视巡检

支持人工遥控功能：操作人员可以通过远程工作站发出控制指令，实现机器人的所有操作功能。

支持目标位置巡视功能：通过调用预置位，可以快速移动机器人到目标位置，实现快速巡视。

支持多种速度模式：巡检机器人的速度可以调节，并且在进行预置位操作是自动选用最快速度，缩短响应时间

2）日常巡检

定时巡检功能：巡检机器人按轨道路线进行水平定时自动巡检。

自定义巡检方案功能：按设定的预置点进行定义巡检预案，当手动或自动启动预案时，按定义的路线进行巡检。

关键位置设定功能：系统可以定义多个关键位置的预置位，可以进行快速定位、设定巡检预案、定义巡检路线

3）无盲角监控

支持水平直线移动：机器人通过轨道进行水平移动，扩大了监视范围。

支持垂直升降移动：机器人可以加装升降机构，实现垂直移动，增加的监视的范围和精度。

支持水平转弯环形移动：机器人轨道支持弯转并可以组成环形轨道，真正实现全方位无盲角监视。

4）现场监测

可见光视频：选用200万高清1080P高清工业级全方位面阵红外云台摄像机，采集可见光视频，采用H.265视频压缩标准编码成高清数字视频信号。

设备温度：系统可以显示监测设备的表面温度数据。

局部放电监测：通过地电波超声波传感器监测电器设备中的各种放电信息

5）运行模式

自主巡检——运行人员根据巡检时间、周期、路线、目标、类型（红外、可见光等）灵活进行任务定制，机器人按照定制任务进行自主巡检。

定点巡检——运行人员选择部分设备进行巡检，系统自动生成最佳巡检路线并执行定点任务。

遥控巡检——运行人员通过后台手动控制界面，控制机器人执行巡检任务

6）多级监控

可授权多级联网监控：系统可以通过以太网组成多级联网监控系统，实现分布式智能监控系统。

可授权多级信息共享：通过权限控制，可在各级监控系统中设定权限，通过授权进行信息共享。

配电房轨道式自动巡检机器人控制系统，系统可控制巡检机器人本体基于轨道运行，并精确运行至待测位置，通过携带的多种检测传感器，完成对设备柜体号、指示灯、开关按钮、仪表读数、柜体内部温度、柜体内部局部放电现象和室内环境温湿度等信息的采集，同时将信息实时传送分析处理，以便工作人员及时监控设备状态，大大提高了设备状态检测的准确性、实时性以及自动化水平，具有广阔的应用前景。