输煤皮带巡检机器人技术方案

输煤皮带机器人

技术及实施方案合肥市信同信息科技有限公司

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目录

1 概述 (4)

1.1编写目的和背景 (4)

1.2 参考资料 (4)

2 需求概述 (4)

2.1 目标 (4)

2.2 巡检环境 (5)

2.3 功能需求概述 (5)

3技术指标 (5)

3.1 电源适应性 (5)

3.1.1运动性能要求 (5)

3.1.2云台性能要求 (5)

3.1.3自动导航定位要求 (5)

3.2 通讯性能要求 (5)

3. 3 巡检作业设备性能要求 (6)

3.4 轨道要求 (6)

3.5 可靠性要求 (6)

4系统概要设计 (6)

4.1 系统架构设计 (6)

4.2 终端层设计 (7)

4.2.1 机器人本体设计 (7)

4.2.2 轨道系统设计 (7)

4.2.3 通信系统设计 (7)

4.3 基站层系统设计 (8)

3.3 智能终端监控软件设计 (9)

5设备布置及安装 (9)

6智能控制与数据分析软件 (11)

7售后服务 (14)

附件1：产品参数 (16)

1 概述

1.1编写目的和背景

为实现减人增效，对运输皮带实施智能自动巡检系统，本系统主要由矿用皮带机沿线巡检装置、光纤测温系统、皮带数据传输系统三部分组成，系统形成后可实现皮带机设备全线范围内的移动巡检，能够连续采集、传输、存储现场的图像、声音、温度、烟雾等数据；对沿线皮带托辊进行全线温度检测；将现有皮带保护系统数据上传；最终通过巡检机器人+光纤测温+皮带保护组成综合型皮带智能自动巡检系统，实现运行数据、保护、视频由本系统地面服务器统一汇总对设备运行条件综合对比和分析制定完善的控制方案。

1.2 参考资料

本项目依据的国家标准、技术导则和技术规程主要有：

●IEC：国际电工协会

●GB 4798.4-90 电工电子产品应用环境条件无气候防护场所使用

●GB 2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程

●GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验

●GB/T17626.3 射频电磁场辐射抗扰度试验

●GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验

●DL/T 664-2008 带电设备红外诊断应用规范

●GB/T 2423.4.8-2008 电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法试验Db

交变湿热

●GB 4208-2008 外壳防护等级（IP 代码）

●《国家电网公司“十二五”及中长期科技发展规划战略研究》

●《国家电网公司关于印发推进变电站无人值守工作方案的通知》（国家电网运检〔2013〕

178 号）

●《巡检机器人需求规格说明书》

2 需求概述

2.1 目标

实现巡检机器人的基本功能。其分别安装于皮带的两侧，其中一台监控皮带带面运行情况，一台监控上下层皮带间的托辊情况。通过机器人自身携带的监控设备能够以动态形式实现皮带运行现场的图像采集、声音采集、烟雾检测、红外热成像仪温度检测、有害气体检测等功能。

2.2 巡检环境

正常工作环境

环境温度：-20℃～+55℃

环境相对湿度：10%～90%（无冷凝水）

2.3 功能需求概述

1)降低人工巡检强度，提升巡检效率和设备异常识别率。

2)大块矿石检测、人员侵入、火灾等能及时识别并报警，以得到快速处置。

3)皮带局部温度过高、滚轮温度过高、支架晃动、现场温湿度、烟雾浓度异常等安全隐患能

及时识别并预警，提前采取措施，避免设备损坏或更大事故发生。

4)重大故障、事故等能第一时间通知监管部门和相关领导。

5)提供监管部门和相关领导远程查看现场实时图像的能力，增强监管力度。

3技术指标

3.1 电源适应性

（1）机器人本体采用蓄电池供电方式，DC 48V。

3.1.1运动性能要求

（1）在轨道上运行的最大速度不小于 3m/s；

（2）最小转弯直径应不大于 350mm；

3.1.2云台性能要求

（1）预置位数量不小于4000 个；

（2）垂直范围-75 度～+90 度；

（3）水平范围±180 度。

3.1.3自动导航定位要求

重复导航定位误差不大于5mm；

3.2 通讯性能要求

1)机器人能与本地监控后台采用无线通信方式，通信模块的选择取决于通信距离，

工作可靠；

2)两台或两台以上轨道巡检机器人在同一环境内工作时，其控制信号不相

互干扰；

3）控制、传输信号具有良好的穿墙性能，并具有良好的抗干扰能力；

4）通讯射频指标符合国家无线电委员会相关要求。

3. 3 巡检作业设备性能要求

（1）可见光检测设备性能要求

——上传视频分辨率不小于高清1080P，帧率不小于25FPS；

——最低照度：0.01Lux@（F1.6，AGC ON）；

——性能满足GAT 367 附录B 中一级系统中探测部分的要求

（2）自动避障设备距离＞1m ；

3.4 轨道要求

轨道型材采用高强度铝合金挤压模型，可以拼接，并且可以根据现场地形设

计弯曲度。

（1）最小弯轨道弯曲半径：R300mm

（2）承载重量：50KG 以上。

（3）轨道防锈，防腐蚀。

3.5 可靠性要求

在排除光线、拍摄角度等影响因素外，巡检准确率准确率不低于95%。

4系统概要设计

4.1 系统架构设计

本系统为网络分布式架构，整体可分为两层，为基站层和终端层。基站层

由后台机及智能控制与数据分析软件组成；通信系统由网络交换机、无线网桥、光端机等设备组成，负责建立基站层与终端层间的网络通道；终端层为轨道机器人，由轨道系统和机器人本体组成。