本文摘要：摘要：為了解決管廊人工巡檢的不足，特別是其中電纜管廊，我國正在探索機器人智能巡檢代替人工巡檢。本人介紹了智能巡檢技術在電纜管廊水環(huán)境中的應用，通過對機器人現(xiàn)場實施問題進行分析，以及對機器人智能巡檢系統(tǒng)集控管理進行了介紹。工程實踐表明，智能
摘要：為了解決管廊人工巡檢的不足，特別是其中電纜管廊，我國正在探索機器人智能巡檢代替人工巡檢。本人介紹了智能巡檢技術在電纜管廊水環(huán)境中的應用，通過對機器人現(xiàn)場實施問題進行分析，以及對機器人智能巡檢系統(tǒng)集控管理進行了介紹。工程實踐表明，智能機器人巡檢系統(tǒng)在地下電纜管廊項目運行良好，達到了預期要求。
關鍵詞： 電纜管廊; 智能巡檢; 機器人
前言
信息技術的高速發(fā)展，促進了新經(jīng)濟時代的到來，同時也為管廊智能化建 設的進一步發(fā)展提供了更加安全、高效的技術手段。 信息技術的應用加速了知識的傳遞、加工和更新， 提升了有效利用信息的能力，從而提高了工作效率和生產(chǎn)能力，提高了核心競爭力。
機械工程師論文投稿刊物：《制造業(yè)自動化》(半月刊)創(chuàng)刊于1979年，由北京機械工業(yè)自動化研究所主辦，國家機械工業(yè)局主管。主要刊載制造業(yè)自動化領域所取得的新技術、新成果、新產(chǎn)品、新方法以及自動化技術應用成果、科技動態(tài)與信息等。
為了更好地完成管廊智能化的巡檢系統(tǒng)優(yōu)化管理，巡檢管理平臺要使生產(chǎn)管理達到更高的水平改進業(yè)務邏輯處理，以更合理、 更科學、更貼近實際需要的方式處理業(yè)務邏輯， 及時有效地獲取網(wǎng)絡運行數(shù)據(jù)，為管廊安全的調度運行提供科學的依據(jù);及時、迅速地發(fā)現(xiàn)解決設備故障和缺陷，提高設備完好率，降低設備 故障率，科學地安排維修、 檢修及生產(chǎn)運行管理工作，從而減少不必要的維修檢修費用。
管廊智能巡檢技術介紹
智能巡檢技術系統(tǒng)——管廊RFID、GIS、WIFI管廊等現(xiàn)代技術，是結合智能終端實現(xiàn)巡線智能化、管廊精細化管理。為管廊隱患“發(fā)現(xiàn)——上報——流轉”管廊提供高效、便捷的流程支持，管廊為管廊安全管理提供強有力的信息化手段。利用智能巡檢機器人接收巡檢任務，管廊并根據(jù)線路管廊--管廊巡檢點管廊--管廊設備進行標準化巡檢。管廊支持文字、圖像及實時視頻等多記錄方式，管廊實現(xiàn)對巡檢內容的實時把控和安全響應。管廊有效地滿足了對日常安全設施的巡視檢查及維修人員的任務監(jiān)管、管廊管廊實時跟蹤、隱患問題匯報，及調度派工等信息化管理方面的需求。
依據(jù)管廊智能化建設的需求分析，采用的管理軟件模式，即：讀取數(shù)據(jù)、巡管廊管廊檢數(shù)據(jù)糾錯、數(shù)據(jù)手動考核、查詢考核結果、歷史巡檢記錄、內部交流、在線提管廊管廊醒、統(tǒng)計匯總、表單定制、界面定制、任務調度、系統(tǒng)管理、日志管理等應用業(yè)管廊管廊務處理為中間層，管廊將一些復雜的數(shù)據(jù)處理了應用以組件或接口的方式提供，完成對一定應用規(guī)則的封裝，管廊形成系統(tǒng)的核心層;管廊包括日常業(yè)務、可視化的報表設計、自定義的查詢統(tǒng)計等功能在內的應用作為平臺的前端應用層。
管廊智能巡檢系統(tǒng)構成
電纜管廊智能機器人系統(tǒng)集可移動的智能機器人檢測平臺和在線監(jiān)測設備于一體，系統(tǒng)結構可分為3層，分別為執(zhí)行層、通訊層和管理層。
(1)執(zhí)行層。包括了智能機器人本體、自主充電模塊、防火門控制模塊、其他在線輔助設施等，實現(xiàn)智能機器人的數(shù)據(jù)采集、自主充電、自動穿越防火門、應急消防等功能。
(2)通訊層�？煞譃闊o線通訊和主網(wǎng)通訊兩大部分，無線通訊滿足管廊內的網(wǎng)絡全覆蓋，保證機器人在任何位置都能實現(xiàn)無障礙通信。
(3)管理層。包含了機器人后臺、監(jiān)控中心(綜合管廊系統(tǒng))和移動客戶端3類，主要功能有大數(shù)據(jù)分析、任務編排下達和歷史數(shù)據(jù)查詢等。
環(huán)境檢測系統(tǒng)
巡檢機器人環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可對管廊的環(huán)境參數(shù)進行檢測，監(jiān)測范圍包括：可同時對O2、CO、H2S和CH4等4 種氣體的濃度進行檢測和超限報警;可完成環(huán)境溫度、濕度的檢測，檢測范圍為：溫度-40℃～+123.8℃;濕度為：0%～100%RH;另外可對煙霧、光照度以及火焰進機器人現(xiàn)場巡檢實施問題分析。
電纜管廊內運用智能巡檢機器人，重點考慮如下問題：
(1)機器人通行空間。管廊截面寬3m，考慮兩側支架及頂部照明燈、消防設施等占用空間，且當遇見燈和消防設施等時需要做變軌處理。為保證機器人的通行空間并方便操作作業(yè)，需合理定制設計小型號外形尺寸的機器人本體。
(2)巡檢線路規(guī)劃。根據(jù)現(xiàn)場整體情況，所規(guī)劃掛軌機器人的巡視路線需盡可能達到100% 覆蓋率或正常通行。對于正常巡檢人員不能進入的區(qū)域需要額外注意，保證軌道鋪設到位，機器人巡檢到位。
(3)機器人及附屬配套設施數(shù)量配置。為滿足巡檢任務全覆蓋要求，同時考慮實施成本問題，需對機器人及附屬配套設施數(shù)量進行合理配置，達到設備數(shù)量最少、覆蓋最全、造價最低。
(4)穿越防火門。綜合管廊防火門將管廊隔斷成不同分區(qū)，以達到當某一分區(qū)突發(fā)火災時保護相鄰分區(qū)的目的，但同時也阻斷了機器人及軌道的通行。因此如何安全、順暢、快速地通過防火門對于智能巡檢機器人系統(tǒng)的實施提出了要求。
(5)穿越其他特殊部位。因綜合管廊存在通風口、逃生口、吊裝口、管線分支口等特殊部位，如何設定軌道路線保證機器人正常通行的同時又不影響原有特殊部位的原設定功能，將是方案設計及實施過程中需要重點考慮并且必須解決的問題。
(6)與綜合管廊運維管理系統(tǒng)平臺融合。機器人系統(tǒng)與當前綜合管廊運維系統(tǒng)是兩套獨立的系統(tǒng)，資源無法實現(xiàn)有效共享，而在智慧管廊建設過程中，各大子系統(tǒng)往往需要融合應用，因此機器人系統(tǒng)如何實現(xiàn)與綜合管廊運維系統(tǒng)無縫融合，是一大難點。
(7)機器人智能巡檢系統(tǒng)集控管理。如何對多臺機器人進行集控管理及系統(tǒng)融合數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)如當 某分區(qū)巡檢機器人或在線設備故障時可由后臺指揮 相鄰分區(qū)機器人至該故障區(qū)域執(zhí)行臨時性巡檢任務， 并探測故障點詳細情況等，將是需解決的問題。
機器人智能巡檢系統(tǒng)集控管理
巡檢點標定
巡檢點是基于巡檢路線并需要執(zhí)行巡檢任務的掛軌機器人停靠點。綜合巡檢設備安裝位置、掛軌機器人拍攝角度、掛軌機器人正光或背光拍攝等多項因素，初步標定巡檢點，而后在試運行階段逐步微調最終到達最佳的巡檢點標定。
巡檢設備標定
掛軌機器人通過設置云臺角度預置位及相機變倍進行巡檢設備標定。
試運行
機器人在日常巡檢過程中，監(jiān)控視頻和智能識別結果將實時傳送到主控室的服務器中，服務器將自動生成巡檢報表;同時，運行人員可以通過服務器客戶端對機器人進行遠程操作，包括自動任務設定、指定設備巡視、指定區(qū)域巡檢等，并可對機器人的巡檢報表進行審核。
結語
智能巡檢技術在地下電纜管廊項目運營已成功引進并進行研發(fā)應用，智能巡檢機器人能順利穿越防火門，保證逃生口等特殊部位原有設備功能正常發(fā)揮，能輕松應對垂直爬坡，在管廊大坡道起伏、多彎道處順利運行，實現(xiàn)自主充電，智能巡檢機器人系統(tǒng)順利接人管廊智慧中心管理平臺，系統(tǒng)巡檢工作及數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)試運行達到預期。
參考文獻
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[2]謝軍，吳曉維，汪勝.智能機器人巡檢系統(tǒng)在綜合管廊的應用研究[J].自動控制系統(tǒng)與裝置.2018.40(2).
作者：趙國偉，楊保東，胡昌龍，張翔
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