皮帶巡檢機(jī)器人主要由管帶機(jī)巡檢主機(jī)、路基軌道、各類傳感器、管理平臺(tái)以及其他輔助設(shè)備等組成。支持全天候在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，各類數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至管理平臺(tái)，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分析，并將數(shù)據(jù)結(jié)果上報(bào)給現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員；同時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行本地儲(chǔ)存，作為后期系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過圖像識(shí)別、紅外測(cè)溫、溫振監(jiān)測(cè)、煙霧監(jiān)測(cè)等主要技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)輸運(yùn)皮帶托輥損壞、邊緣破損、異響采集、設(shè)備異常等故障的實(shí)時(shí)報(bào)警和早期預(yù)警。

皮帶巡檢機(jī)器人管理平臺(tái)

利用軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制，軟件平臺(tái)安裝于地面控制室的遠(yuǎn)程控制站內(nèi)。同時(shí)在軟件平臺(tái)上能直觀的反映出巡檢機(jī)器人采集的視頻信息及各種參數(shù)。對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)景的機(jī)器人巡檢系統(tǒng)，后臺(tái)可以對(duì)多臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行集中統(tǒng)一調(diào)度，充分發(fā)揮系統(tǒng)靈活性，提高整體效率。

巡檢機(jī)器人可以代替巡檢工定時(shí)、定點(diǎn)、高質(zhì)量的完成設(shè)備的日常巡檢任務(wù)，機(jī)器人本體吊掛于軌道在巡檢區(qū)域內(nèi)往復(fù)運(yùn)行，模擬巡檢工巡檢區(qū)域行走，巡檢機(jī)器人搭載多種傳感器，實(shí)時(shí)采集巡檢現(xiàn)場(chǎng)的圖像、聲音、紅外熱像及溫度數(shù)據(jù)、煙霧、多種氣體濃度參數(shù)等信息，不僅模擬實(shí)現(xiàn)巡檢工巡檢作業(yè)時(shí)的“圖像采集、聲音采集、紅外溫度檢測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)連接"，而且將傳統(tǒng)的無(wú)法復(fù)現(xiàn)記錄和不能準(zhǔn)確量化對(duì)比的人工感官現(xiàn)象，以數(shù)字化的圖像、聲音和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)歸類存儲(chǔ)，便于故障問題的查詢復(fù)現(xiàn)。巡檢機(jī)器人在完成巡檢工日常巡檢任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加了強(qiáng)大的智能化大數(shù)據(jù)分析功能，它將采集到的數(shù)字化信息采用智能感知關(guān)鍵技術(shù)算法進(jìn)行深入處理，綜合分析、準(zhǔn)確判斷設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，并基于大數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)，對(duì)企業(yè)設(shè)備運(yùn)行故障超前預(yù)判、預(yù)警。

1、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能機(jī)器

人本體搭載高清攝像頭，具備低照度成像功能。巡檢過程中對(duì)托輥、皮帶等進(jìn)行視頻監(jiān)控。系統(tǒng)可同時(shí)錄制可見光視頻、紅外熱成像視頻以及音頻信息，供集控人員實(shí)時(shí)查看。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生突發(fā)情況，集控人員可控制機(jī)器人快速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，第一時(shí)間查看異常情況。

2、輸運(yùn)皮帶托輥損壞監(jiān)測(cè)功能

巡檢機(jī)器人本體搭載高清相機(jī)與高精度紅外熱成像測(cè)溫儀。巡檢過程中，對(duì)斜托輥和平托輥分別進(jìn)行定位測(cè)溫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)托輥有溫升且達(dá)到一定閾值后，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信息。由于各現(xiàn)場(chǎng)工況差別較大，溫度高低不同，巡檢策略采用相對(duì)溫度作為判斷依據(jù)，有效降低了因環(huán)境因素、設(shè)備精度等外界因素所引起的誤判

3、 環(huán)境安全監(jiān)測(cè)功能巡檢機(jī)器人本體搭載煙霧傳感器，在巡檢過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)周邊工況中煙霧環(huán)境信息及超限報(bào)警功能，能對(duì)皮帶廊橋內(nèi)的環(huán)境安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)要求，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)及所在位置實(shí)時(shí)上傳至機(jī)器人監(jiān)控后臺(tái)，反饋給監(jiān)控室的工作人員。

4、采用定點(diǎn)高清可見光攝像機(jī)，能夠清晰捕捉皮帶邊緣的圖像，通過圖像識(shí)別技術(shù)，能夠自動(dòng)識(shí)別皮帶邊緣的破損、裂縫等異常情況。通過高精度傳感器和智能算法，實(shí)時(shí)檢測(cè)并報(bào)告皮帶的異常狀態(tài)。

5、采用定點(diǎn)智能攝像頭可對(duì)皮帶跑偏進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，皮帶跑偏識(shí)別見下圖。皮帶跑偏監(jiān)測(cè)顯示窗口（按項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)需要定制化展示）

6、皮帶撕裂檢測(cè)模塊部署于皮帶下方，利用激光橫向照射于皮帶底面，通過高速工業(yè)相機(jī)實(shí)時(shí)采集激光束的照射區(qū)域畫面，柔性光源補(bǔ)光，視覺檢測(cè)算法智能分析計(jì)算，檢測(cè)皮帶撕裂、跑偏程度。設(shè)備及軟件部署調(diào)試完成后，全天候持續(xù)圖像識(shí)別，當(dāng)檢測(cè)到皮帶表面異常的特征時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并記錄截圖，同樣記- 13 -錄在數(shù)據(jù)庫(kù)的皮帶異常記錄表中以供后續(xù)查詢使用。系統(tǒng)通過激光條紋連續(xù)掃描表面，智能判斷皮帶是否發(fā)生縱向撕裂，一旦發(fā)生縱向撕裂，立即發(fā)出報(bào)警并停運(yùn)皮帶。系統(tǒng)可替代人工檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)全天候自動(dòng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶縱向撕裂故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)停機(jī)，將損失降低到最小。皮帶撕裂監(jiān)測(cè)顯示窗口（按項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)需要定制化展示）

7、料流檢測(cè)器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)通過其的物料流量，包括流量大小和流量方向，并將這些信息反饋給控制系統(tǒng)，通過與控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料流動(dòng)的精確控制，如調(diào)整物料的輸送速度和方向。

8、機(jī)器人搭載的高清攝像頭能夠清晰捕捉輸運(yùn)皮帶下方及周圍地面的圖像，通過圖像識(shí)別、邊緣檢測(cè)等算法，對(duì)攝像頭捕捉的圖像進(jìn)行處理，以識(shí)別出地面上的撒料區(qū)域。這些算法能夠區(qū)分物料與地面背景，并計(jì)算出物料的面積和分布。當(dāng)檢測(cè)到地面撒料超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通知工作人員進(jìn)行處理。地面撒料監(jiān)測(cè)示意圖

9、下料口堵料監(jiān)測(cè)功能系統(tǒng)依靠視覺算法進(jìn)行狀態(tài)分析檢測(cè)，識(shí)別精度準(zhǔn)確；監(jiān)測(cè)組件可快速更換、部署，具備統(tǒng)一的快拆接口；采取定點(diǎn)安裝，采用螺絲固定，可現(xiàn)場(chǎng)快速組裝，免焊接；分布式監(jiān)測(cè)設(shè)備可在 USR 客戶端電子地圖上顯示設(shè)備的大致位置；USR客戶端具備部署、顯示、異常告警、監(jiān)測(cè)日志等功能，APP 可接收對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警通知；本地服務(wù)器可輸出無(wú)源節(jié)點(diǎn)信號(hào)，用于皮帶聯(lián)動(dòng)管控。

10、異響采集功能輸運(yùn)皮帶的異響采集檢測(cè)功能主要包括聲音信號(hào)的采集與分析和異常情況的識(shí)別與預(yù)警。通過機(jī)器人本體搭載的拾音器，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)捕捉皮帶運(yùn)行過程中的聲音變化，以識(shí)別出如托輥異響、皮帶打滑、撕裂等異常情況。11、 傳動(dòng)設(shè)備異常監(jiān)測(cè)功能傳動(dòng)設(shè)備為輸運(yùn)皮帶的核心設(shè)備，主要包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、首尾滾筒、改向滾筒等，一般情況下每臺(tái)設(shè)備需要安裝 2 臺(tái)振動(dòng)傳感器，檢測(cè)原理主要為采集各設(shè)備工作時(shí)軸承位置的振動(dòng)值并繪制頻譜狀態(tài)，與數(shù)據(jù)庫(kù)模型進(jìn)行分類對(duì)比，得出故障信息進(jìn)行報(bào)警或預(yù)警。利用溫振傳感器實(shí)時(shí)收集各檢測(cè)對(duì)象的溫度以及震動(dòng)數(shù)據(jù)并繪制動(dòng)態(tài)變化曲線圖，數(shù)據(jù)經(jīng)過串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，作為上位機(jī)管理軟件判斷設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)來源。

12、自主巡檢與遠(yuǎn)程控制功能巡檢機(jī)器人可自主判定輸運(yùn)皮帶是否運(yùn)行，當(dāng)輸運(yùn)皮帶開始運(yùn)行并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，巡檢機(jī)器人自動(dòng)開始往返巡檢，可根據(jù)實(shí)際需求選擇不同巡檢策略。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生緊急故障或某些位置需要進(jìn)行臨時(shí)檢查時(shí)，可啟用手動(dòng)巡檢模式，用戶使用 PC 端管理平臺(tái)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，包括前進(jìn)、后退、停止、修改速度等，使機(jī)器人到達(dá)臨時(shí)站點(diǎn)進(jìn)行檢查。機(jī)器人控制方式（手動(dòng)控制與自動(dòng)巡檢切換）

13、 自主避障功能機(jī)器人具備安全避障功能，遇到障礙物或人員時(shí)會(huì)自動(dòng)停止，并發(fā)出報(bào)警，人員或障礙物移走后，會(huì)自動(dòng)繼續(xù)當(dāng)前的動(dòng)作任務(wù)。

14、 機(jī)器人自檢功能機(jī)器人作為巡檢系統(tǒng)的主體，搭載主要的檢測(cè)設(shè)備在前端采集各類數(shù)據(jù)信息。為了保證機(jī)器人日常工作的開展，機(jī)器人在啟動(dòng)巡檢前均會(huì)進(jìn)行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機(jī)、電機(jī)、云臺(tái)、內(nèi)部存儲(chǔ)以及各種傳感器等，若發(fā)現(xiàn)部件異常，則給出異常狀態(tài)指示，并將系統(tǒng)異常信息上傳至監(jiān)控后臺(tái)，方便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時(shí)間，提高解決故障的效率。

15、 故障位置定位功能巡檢機(jī)器人配有里程計(jì)，同時(shí)沿軌道固定磁定位器用于全局輔助定位校準(zhǔn)，巡檢機(jī)器人通過預(yù)置的磁定位器及里程系統(tǒng)可以快速定位故障點(diǎn)，并將預(yù)警信息實(shí)時(shí)傳送給現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行處理，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)校正里程計(jì)信息，實(shí)時(shí)上傳當(dāng)前巡檢機(jī)器人的位置信息。前期施工部署、建地圖時(shí)，根據(jù)需要對(duì)托輥架編號(hào)，- 17 -該編號(hào)與地圖標(biāo)定點(diǎn)對(duì)應(yīng)，維修人員可根據(jù)告警內(nèi)容及編號(hào)找到故障點(diǎn)進(jìn)行維修。

16、 故障分析與預(yù)警功能機(jī)器人巡檢時(shí)將采集全程所有托輥的溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至管理平臺(tái)。平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、篩選、繪制近期溫度變化曲線，判斷托輥健康狀態(tài)走勢(shì)，同時(shí)系統(tǒng)支持導(dǎo)出狀態(tài)報(bào)表，為設(shè)備運(yùn)維部門提供參考依據(jù)。

17、 巡檢機(jī)器人自主充電功能巡檢機(jī)器人實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電量情況和當(dāng)前位置與充電樁距離，依據(jù)自主回充策略，自主導(dǎo)航至塢站充電樁，并自動(dòng)啟動(dòng)充電。機(jī)器人采用接觸式充電樁，充電時(shí)長(zhǎng)約 2H。當(dāng)機(jī)器人巡檢完畢或低電量需要進(jìn)行充電時(shí)，回到充電樁時(shí)會(huì)觸發(fā)到位開關(guān)，確認(rèn)位置后會(huì)向系統(tǒng)發(fā)送開啟充電的信號(hào)，充電樁隨即開啟充電；機(jī)器人充滿電后，會(huì)向充電樁發(fā)送停止充電的信號(hào)。機(jī)器人塢站、除塵裝置外觀示意（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間定制）

18、巡檢機(jī)器人自主除塵功能輸運(yùn)皮帶現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境灰塵大，機(jī)器人裝置滿足 IP66 防水防塵等級(jí)，但灰塵可能依附于攝像頭和熱成像攝像頭表面，對(duì)圖像識(shí)別、測(cè)溫造成干擾，故在塢站外部部署整機(jī)除塵裝置。機(jī)器人進(jìn)入塢站之前，啟動(dòng)整機(jī)除塵功能，對(duì)機(jī)器人的關(guān)鍵部位進(jìn)行除塵，除塵完畢后，進(jìn)入塢站充電、停泊。

19、 運(yùn)維巡檢數(shù)據(jù)分析與查詢功能數(shù)據(jù)分析界面分為設(shè)備報(bào)警記錄、機(jī)器人本體告警信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)備報(bào)警統(tǒng)計(jì)等部分。歷史查詢包括報(bào)表查詢、歷史任務(wù)結(jié)果查詢兩大模塊。報(bào)表查詢提供一段時(shí)間內(nèi)機(jī)器人巡檢過的所有測(cè)點(diǎn)歷史結(jié)果的查詢、支持導(dǎo)出 Excel 或 pdf 報(bào)表。歷史任務(wù)結(jié)果查詢可按任務(wù)進(jìn)行分類，查看歷史任務(wù)的巡檢結(jié)果，在結(jié)果中- 18 -包含本次任務(wù)中的所巡檢的測(cè)點(diǎn)信息及該測(cè)點(diǎn)的歷史記錄信息，包括可見光拍攝圖像、紅外圖像等。

20、實(shí)時(shí)地圖功能機(jī)器人后臺(tái)的地圖模塊實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的地圖信息，包含地圖路徑，RFID位置，機(jī)器人巡檢點(diǎn)位置以及機(jī)器人實(shí)時(shí)位置四大元素。地圖支持手動(dòng)縮放，拖拽移動(dòng)，全屏展示，元素隱藏操作。

21、告警展示功能機(jī)器人對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，可以對(duì)超限的指標(biāo)進(jìn)行告警展示，如溫度超高，環(huán)境信息指標(biāo)超高等。也可對(duì)自身的異常進(jìn)行告警，幫助運(yùn)維人員快速定位問題，方便運(yùn)維。

22、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能巡檢產(chǎn)生的視頻、照片及數(shù)據(jù)保存時(shí)間不少于 1 個(gè)月，并提供巡檢數(shù)據(jù)自動(dòng)冗余備份功能，支持監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)查看。提供巡檢數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，確保歷史數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保存。

23、 系統(tǒng)日志功能機(jī)器人后臺(tái)系統(tǒng)支持日志記錄功能，可以對(duì)用戶的登錄，參數(shù)設(shè)置，機(jī)器人操作等行為進(jìn)行記錄，方便后期的運(yùn)維管理。

24、語(yǔ)音對(duì)講功能機(jī)器人本體應(yīng)攜帶語(yǔ)音對(duì)講模塊，工作人員在后臺(tái)可以通過語(yǔ)音對(duì)講開關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話，現(xiàn)場(chǎng)工作人員無(wú)需進(jìn)行多余操作，在機(jī)器人旁邊即可實(shí)時(shí)回應(yīng)。

25、分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成分析功能通過構(gòu)建綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集中管理和控制，提高整體運(yùn)行效率和安全性。系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，方便與其他系統(tǒng)（如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、輸運(yùn)程控系統(tǒng)等）進(jìn)行數(shù)據(jù)集成和共享。