皮帶巡檢機器人主要由管帶機巡檢主機、路基軌道、各類傳感器、管理平臺以及其他輔助設(shè)備等組成。支持全天候在線實時監(jiān)測，各類數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至管理平臺，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行篩選分析，并將數(shù)據(jù)結(jié)果上報給現(xiàn)場維護人員；同時數(shù)據(jù)結(jié)果進行本地儲存，作為后期系統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過圖像識別、紅外測溫、溫振監(jiān)測、煙霧監(jiān)測等主要技術(shù)手段，實現(xiàn)輸運皮帶托輥損壞、邊緣破損、異響采集、設(shè)備異常等故障的實時報警和早期預(yù)警。

皮帶巡檢機器人管理平臺

利用軟件平臺實現(xiàn)對機器人的遠程控制，軟件平臺安裝于地面控制室的遠程控制站內(nèi)。同時在軟件平臺上能直觀的反映出巡檢機器人采集的視頻信息及各種參數(shù)。對于復(fù)雜場景的機器人巡檢系統(tǒng)，后臺可以對多臺機器人進行集中統(tǒng)一調(diào)度，充分發(fā)揮系統(tǒng)靈活性，提高整體效率。

巡檢機器人可以代替巡檢工定時、定點、高質(zhì)量的完成設(shè)備的日常巡檢任務(wù)，機器人本體吊掛于軌道在巡檢區(qū)域內(nèi)往復(fù)運行，模擬巡檢工巡檢區(qū)域行走，巡檢機器人搭載多種傳感器，實時采集巡檢現(xiàn)場的圖像、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，不僅模擬實現(xiàn)巡檢工巡檢作業(yè)時的“圖像采集、聲音采集、紅外溫度檢測、互聯(lián)網(wǎng)連接”，而且將傳統(tǒng)的無法復(fù)現(xiàn)記錄和不能準確量化對比的人工感官現(xiàn)象，以數(shù)字化的圖像、聲音和準確的數(shù)據(jù)實時歸類存儲，便于故障問題的查詢復(fù)現(xiàn)。巡檢機器人在完成巡檢工日常巡檢任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加了強大的智能化大數(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)算法進行深入處理，綜合分析、準確判斷設(shè)備當前運行狀態(tài)，并基于大數(shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)，對企業(yè)設(shè)備運行故障超前預(yù)判、預(yù)警。

1、遠程視頻監(jiān)控功能機器

人本體搭載高清攝像頭，具備低照度成像功能。巡檢過程中對托輥、皮帶等進行視頻監(jiān)控。系統(tǒng)可同時錄制可見光視頻、紅外熱成像視頻以及音頻信息，供集控人員實時查看。當現(xiàn)場發(fā)生突發(fā)情況，集控人員可控制機器人快速抵達現(xiàn)場，第一時間查看異常情況。

2、輸運皮帶托輥損壞監(jiān)測功能

巡檢機器人本體搭載高清相機與高精度紅外熱成像測溫儀。巡檢過程中，對斜托輥和平托輥分別進行定位測溫，當發(fā)現(xiàn)托輥有溫升且達到一定閾值后，系統(tǒng)發(fā)出報警信息。由于各現(xiàn)場工況差別較大，溫度高低不同，巡檢策略采用相對溫度作為判斷依據(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)測功能巡檢機器人本體搭載煙霧傳感器，在巡檢過程中實時檢測周邊工況中煙霧環(huán)境信息及超限報警功能，能對皮帶廊橋內(nèi)的環(huán)境安全進行監(jiān)測，檢測標準應(yīng)符合相關(guān)要求，并將檢測數(shù)據(jù)及所在位置實時上傳至機器人監(jiān)控后臺，反饋給監(jiān)控室的工作人員。

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

5、采用定點智能攝像頭可對皮帶跑偏進行監(jiān)測分析，皮帶跑偏識別見下圖。皮帶跑偏監(jiān)測顯示窗口（按項目現(xiàn)場需要定制化展示）

6、皮帶撕裂檢測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)相機實時采集激光束的照射區(qū)域畫面，柔性光源補光，視覺檢測算法智能分析計算，檢測皮帶撕裂、跑偏程度。設(shè)備及軟件部署調(diào)試完成后，全天候持續(xù)圖像識別，當檢測到皮帶表面異常的特征時系統(tǒng)自動報警，并記錄截圖，同樣記- 13 -錄在數(shù)據(jù)庫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)出報警并停運皮帶。系統(tǒng)可替代人工檢測，實現(xiàn)全天候自動檢測，實現(xiàn)對輸送帶縱向撕裂故障的及時發(fā)現(xiàn)、及時停機，將損失降低到最小。皮帶撕裂監(jiān)測顯示窗口（按項目現(xiàn)場需要定制化展示）

7、料流檢測器能夠?qū)崟r監(jiān)測通過其的物料流量，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，實現(xiàn)對物料流動的精確控制，如調(diào)整物料的輸送速度和方向。

8、機器人搭載的高清攝像頭能夠清晰捕捉輸運皮帶下方及周圍地面的圖像，通過圖像識別、邊緣檢測等算法，對攝像頭捕捉的圖像進行處理，以識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，并計算出物料的面積和分布。當檢測到地面撒料超過預(yù)設(shè)閾值時，系統(tǒng)會自動觸發(fā)報警機制，通知工作人員進行處理。地面撒料監(jiān)測示意圖

9、下料口堵料監(jiān)測功能系統(tǒng)依靠視覺算法進行狀態(tài)分析檢測，識別精度準確；監(jiān)測組件可快速更換、部署，具備統(tǒng)一的快拆接口；采取定點安裝，采用螺絲固定，可現(xiàn)場快速組裝，免焊接；分布式監(jiān)測設(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)測日志等功能，APP 可接收對應(yīng)的風險預(yù)警通知；本地服務(wù)器可輸出無源節(jié)點信號，用于皮帶聯(lián)動管控。

10、異響采集功能輸運皮帶的異響采集檢測功能主要包括聲音信號的采集與分析和異常情況的識別與預(yù)警。通過機器人本體搭載的拾音器，系統(tǒng)能夠?qū)崟r捕捉皮帶運行過程中的聲音變化，以識別出如托輥異響、皮帶打滑、撕裂等異常情況。11、 傳動設(shè)備異常監(jiān)測功能傳動設(shè)備為輸運皮帶的核心設(shè)備，主要包含驅(qū)動電機、減速器、首尾滾筒、改向滾筒等，一般情況下每臺設(shè)備需要安裝 2 臺振動傳感器，檢測原理主要為采集各設(shè)備工作時軸承位置的振動值并繪制頻譜狀態(tài)，與數(shù)據(jù)庫模型進行分類對比，得出故障信息進行報警或預(yù)警。利用溫振傳感器實時收集各檢測對象的溫度以及震動數(shù)據(jù)并繪制動態(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)，作為上位機管理軟件判斷設(shè)備運行狀況的數(shù)據(jù)來源。

12、自主巡檢與遠程控制功能巡檢機器人可自主判定輸運皮帶是否運行，當輸運皮帶開始運行并達到穩(wěn)定狀態(tài)后，巡檢機器人自動開始往返巡檢，可根據(jù)實際需求選擇不同巡檢策略。當現(xiàn)場發(fā)生緊急故障或某些位置需要進行臨時檢查時，可啟用手動巡檢模式，用戶使用 PC 端管理平臺對機器人進行遠程控制，包括前進、后退、停止、修改速度等，使機器人到達臨時站點進行檢查。機器人控制方式（手動控制與自動巡檢切換）

13、 自主避障功能機器人具備安全避障功能，遇到障礙物或人員時會自動停止，并發(fā)出報警，人員或障礙物移走后，會自動繼續(xù)當前的動作任務(wù)。

14、 機器人自檢功能機器人作為巡檢系統(tǒng)的主體，搭載主要的檢測設(shè)備在前端采集各類數(shù)據(jù)信息。為了保證機器人日常工作的開展，機器人在啟動巡檢前均會進行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機、電機、云臺、內(nèi)部存儲以及各種傳感器等，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，方便運維人員及時發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時間，提高解決故障的效率。

15、 故障位置定位功能巡檢機器人配有里程計，同時沿軌道固定磁定位器用于全局輔助定位校準，巡檢機器人通過預(yù)置的磁定位器及里程系統(tǒng)可以快速定位故障點，并將預(yù)警信息實時傳送給現(xiàn)場工作人員進行處理，同時還可以實時校正里程計信息，實時上傳當前巡檢機器人的位置信息。前期施工部署、建地圖時，根據(jù)需要對托輥架編號，- 17 -該編號與地圖標定點對應(yīng)，維修人員可根據(jù)告警內(nèi)容及編號找到故障點進行維修。

16、 故障分析與預(yù)警功能機器人巡檢時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。平臺對數(shù)據(jù)進行分析、篩選、繪制近期溫度變化曲線，判斷托輥健康狀態(tài)走勢，同時系統(tǒng)支持導(dǎo)出狀態(tài)報表，為設(shè)備運維部門提供參考依據(jù)。

17、 巡檢機器人自主充電功能巡檢機器人實時監(jiān)測電量情況和當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，并自動啟動充電。機器人采用接觸式充電樁，充電時長約 2H。當機器人巡檢完畢或低電量需要進行充電時，回到充電樁時會觸發(fā)到位開關(guān)，確認位置后會向系統(tǒng)發(fā)送開啟充電的信號，充電樁隨即開啟充電；機器人充滿電后，會向充電樁發(fā)送停止充電的信號。機器人塢站、除塵裝置外觀示意（根據(jù)現(xiàn)場空間定制）

18、巡檢機器人自主除塵功能輸運皮帶現(xiàn)場運行環(huán)境灰塵大，機器人裝置滿足 IP66 防水防塵等級，但灰塵可能依附于攝像頭和熱成像攝像頭表面，對圖像識別、測溫造成干擾，故在塢站外部部署整機除塵裝置。機器人進入塢站之前，啟動整機除塵功能，對機器人的關(guān)鍵部位進行除塵，除塵完畢后，進入塢站充電、停泊。

19、 運維巡檢數(shù)據(jù)分析與查詢功能數(shù)據(jù)分析界面分為設(shè)備報警記錄、機器人本體告警信息、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、設(shè)備報警統(tǒng)計等部分。歷史查詢包括報表查詢、歷史任務(wù)結(jié)果查詢兩大模塊。報表查詢提供一段時間內(nèi)機器人巡檢過的所有測點歷史結(jié)果的查詢、支持導(dǎo)出 Excel 或 pdf 報表。歷史任務(wù)結(jié)果查詢可按任務(wù)進行分類，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)中的所巡檢的測點信息及該測點的歷史記錄信息，包括可見光拍攝圖像、紅外圖像等。

20、實時地圖功能機器人后臺的地圖模塊實時顯示機器人的地圖信息，包含地圖路徑，RFID位置，機器人巡檢點位置以及機器人實時位置四大元素。地圖支持手動縮放，拖拽移動，全屏展示，元素隱藏操作。

21、告警展示功能機器人對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，可以對超限的指標進行告警展示，如溫度超高，環(huán)境信息指標超高等。也可對自身的異常進行告警，幫助運維人員快速定位問題，方便運維。

22、 數(shù)據(jù)存儲功能巡檢產(chǎn)生的視頻、照片及數(shù)據(jù)保存時間不少于 1 個月，并提供巡檢數(shù)據(jù)自動冗余備份功能，支持監(jiān)控視頻實時查看。提供巡檢數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，確保歷史數(shù)據(jù)的長期保存。

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

24、語音對講功能機器人本體應(yīng)攜帶語音對講模塊，工作人員在后臺可以通過語音對講開關(guān)和現(xiàn)場進行實時對話，現(xiàn)場工作人員無需進行多余操作，在機器人旁邊即可實時回應(yīng)。

25、分布式監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成分析功能通過構(gòu)建綜合管理平臺，實現(xiàn)對多個監(jiān)測系統(tǒng)的集中管理和控制，提高整體運行效率和安全性。系統(tǒng)提供標準的數(shù)據(jù)接口，方便與其他系統(tǒng)（如火災(zāi)報警系統(tǒng)、輸運程控系統(tǒng)等）進行數(shù)據(jù)集成和共享。