井下巡检机器人方案Word格式.docx

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由本质安全型“i”保护的设备

GB3836.4-2010爆炸性环境第13部分:

爆炸性气体环境用电气设备的检修

GB/T31091-2014煤炭管理通用技术要求

MT/T1007-2006 

矿用信息传输接口

MT/T1006-2006 

矿用信号转换器

MT/T1008-2006 

煤矿安全生产监控系统软件通用技术条件

GB50532-2009 

煤炭工业矿区机电设备修理设施设计规范

GB/T50658-2011 

煤炭工业矿区机电设备修理厂工程建设项目设计文件编制标准

3基本要求

1）输煤带轨道巡检机器人应至少配置一套智能巡检机器人，一套巡检轨道，一套高速驱动系统、一套皮带感知识别系统、一套通讯网络、一套智能集中管控系统等硬件和软件的建设，以及配套施工、机械、电气、控制等相关设备和材料。

业主可结合实际工作需要提出其它系统配置。

2）输煤带轨道巡检机器人所有部件应能承受贮存、运输和巡检条件下所规定的各种环境条件，包括：

空气湿度大，空气中浮游杂质如煤尘、含量高，腐蚀性气体如CO2、NO、NO2、SO2等、含量较高等。

3）输煤带轨道巡检机器人按现行的国家标准、行业标准选用材料。

当选用标准以外的材料时，应经过鉴定证明其性能满足设计要求，方可选用。

材料的选用应考虑到维修中的互换、备料和代料。

4正常工作条件

工作环境温度：

-35℃～+70℃；

相对湿度：

5％～60％；

5结构及外观要求

1）外壳表面有保护涂层或防腐设计，外表光洁、均匀,无伤痕、毛刺等其它缺陷。

2）外壳和电器部件的外壳无带电且安装防爆装置。

3）内部电气线路排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目的颜色和标志加以区分

机器人外观图（可根据用户需求开模定制）

6环境及工程条件

6.1特殊工作条件

当超出规定的工作条件时，由用户与供应商协商确定。

6.2工程条件

适用于输煤带环境，并在空气湿度大；

空气中浮游杂质如煤尘、含量高；

腐蚀性气体如CO2、NO、NO2、SO2等、含量较高环境下正常运行。

7性能要求

7.1电源适应性（根据现场自主选择）

机器人本体宜采用蓄电池（电压直流48V），机器人充电桩（防爆）电源输入宜采用交流220V/50Hz；

7.2运动性能要求

在轨道上运行的最大速度应不小于30m/min；

7.3云台性能要求

1）预置位数量大于500个；

2）垂直范围-75°

～+90°

；

3）水平范围±

180°

。

7.4自动导航定位要求

重复导航定位误差不大于5mm；

7.5通讯性能要求

通讯系统主要包括信号转换器、直流稳压电源、定向天线、光缆、光纤分线盒交换机等，信号转换器主要用于搭建无线通讯网络平台，实现整个系统中控制上位机与巡检机器人之间的信息传输。

也允许符合国际标准的其他无线设备接入网络。

为使通讯系统达到通畅和稳定的指标，防护等级IP67及以上，保证信号转换器在具有有害气体，粉尘和淋水的条件下直接使用，不需要搭建额外的防护罩，具体技术参数如下：

1

IEEE802.11aIEEE802.11b，IEEE802.11g，IEEE802.3，IEEE802.3u

2

防雷：

IEC1000-4-2/InstantSurge4KV

3

射频单元2.4GHz，最高带宽150Mbps

4

最高接收灵敏度达-80dBm，覆盖性能优异

5

最大输出增益20dBm（500mW）

6

最佳链路速率优化，负载均衡优化

7

运营商级水平设计，稳定可靠，长期运行无需维护

7.6轨道要求

轨道型材采用高强度工字钢，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）轨道应能够防锈，防腐蚀。

7.7可靠性要求

1）如采用电池供电一次充电续航能力不小于4小时（具体续航时间根据用户实际需求调节）；

2）在排除光线、拍摄角度等影响因素外，仪表读取数据准确率不低于97%。

8基本功能要求

（一）智能集中管控系统是整个系统的大脑，负责接收、处理、计算、分析、识别红外仪、激光器、传感器等现场设备的数据和控制整个系统的运行。

（二）主要包括落煤管堵塞感知、皮带撕裂感知、皮带跑偏感知、现场温度感知、视频监视、动态追踪六大功能。

（三）支持灵活的巡检模式，包括人工远程操控巡检、任务计划型巡检、重点区域巡检、定时定点监测、皮带联动巡检等模式。

（四）系统可以定点或动态实时显示制定位置的皮带上燃煤的横截图形，并计算出体积流量。

（五）当落煤管发生堵塞时，系统可在10s之内确定感知，并发出预警，可关联皮带，自动停止。

（六）当皮带发生撕裂时，系统可在5s之内确定感知，并发出预警，可关联皮带，自动停止。

（七）当皮带发生跑偏时，系统可在5s之内确定感知，并发出预警，可关联皮带，自动停止。

（八）当现场温度发生超高时，系统可在10s之内确定感知，并发出预警，可关联皮带，自动停止。

（九）

可自动灵活操控机器人通过视频无死角的掌握现场实际情况。

当现场出现堵塞、撕裂、跑偏、温度超高时可自动跟踪锁定异常位置，将现场画面第一时间展示在控制台。

（系统拓扑图）

8.2机器人导航方式与自检

机器人采用轨道导航方式。

机器人具备自检功能，自检内容包括电源、驱动、通信和检测设备等部件的工作状态。

8.3控制功能

通过平台可以实现机器人位置控制，具备水平、垂直运动功能，使得检测范围可覆盖煤场内所有设备，其中水平行程取决于导轨的长度。

机器人能正确接收本地监控和远程集控后台的控制指令，实现云台转动、车体运动、自动充电和设备检测等功能，并正确反馈状态信息；

能正确检测机器人本体的各类预警和告警信息，并可靠上报。

8.4巡检和检测功能

1）系统支持全自主和遥控巡检模式。

全自主模式包括例行和特巡两种方式。

例行方式下，系统根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息，自主启动并完成巡视任务；

特巡方式由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视，机器人可自主完成巡检任务。

遥控巡检模式由操作人员手动遥控机器人，完成巡视工作。

2）本系统建成后，可实现及时、可靠、稳定的落煤管堵塞感知、皮带撕裂感知、皮带跑偏感知、现场温度感知、视频监视、动态追踪六大功能。

输煤廊道的巡检工作将由智能机器人代替人工作业，巡检速度将提高3倍以上，可实现全天候无间断的巡检，落煤管堵塞、皮带撕裂、皮带跑偏、现场起火的感知识别能力将全面提升，可靠性、及时性提高一倍以上，准确性达到90%以上，同时现场画面实现动态追踪，可在第一时间掌握现场情况。

8.5其他

1）提供机器人与本地监控后台的通信协议以及相关例子程序；

2）所有连接件、紧固件有防松措施；

3）连接线固定牢靠，布局合理，不外露；

4）零部件更换方便、快捷；

5）智能机器人机体、机器人充电座、电池及随任务现场配套使用工具等装箱储运。

9安装具备基本条件

1）安装场所顶部留有安装轨道的连续空间、顶部或墙壁可打孔。

2）场所内具备220V电源、光纤接口。

10智能化巡视建设方案

通过安装视频监控、红外云台测温、内环境监测、保护信息管理系统等系统，建立智能巡检管理平台，将设备运行的状态信息、视频图像信息进行整合和集成，实现巡视工作的可视化、智能化，从而达到延长巡检周期或取代人工巡检的目的。

巡检场所：

煤炭输煤带

1）现场环境远程可视化

日常巡视：

按照事先设定的巡视顺序，运行人员在控制室查看摄像头自动旋转巡检的信息，具备自动和手动巡视功能。

专业巡视：

依次查看预先设定的重要设备或点位火灾预警、气体、温湿度、噪音、设备运行情况。

特殊巡视：

依据天气、设备运行情况可自由选择或自由设定部分设备的巡视。

2）设备运行状态信息实时采集

通过各种在线监测技术和手段，实时采集信息生成报表，具备异常的自动报警功能。

3）智能巡检管理平台

整合视频监控系统，将设备的图像信息、运行信息集成一个画面上，实现设备外观和内在运行状态的统一监视。

（监控数据中心）

11产品参数

输煤带巡检机器人系列产品（备注：

○选配●标配◎按实际需求定制）

选配定制型号

基本参数

轨道最大载重

○8100（300kg）/4080（80kg）

巡检轨迹

●直线/S弯/爬坡

工作环境温度/湿度

●-40℃<

T<

80℃/RH≤90%

输入/输出电压/功率

●AC220V/DC24—36V9A/200W

预设位置数量

◎（10000）

供电方式

◎（滑触线/拖缆/锂电池）

外形尺寸/重量

固定式主机外形尺寸/重量

长442mm*宽468mm*高500mm

升降式外形尺寸/重量

长442mm*宽468mm*高900mm

轨道外形尺寸/重量

8100（约6.3gk）4080（约6gk）

驱动

伺服驱动

●

转弯缓冲

爬坡角度

◎（0～90°

）

制动距离

◎（0～2m）

水平移动速度

◎（0～2m/s）

升降云台

云台水平范围

360°

云台垂直范围

0-180°

可见光摄像机

海康：

iDS-2DF8231IX-A（B）

垂直升降距离

垂直升降速度

◎（0～1m/s）

升降架结构

◎（竹节式/交剪式）

升降定位精度

±

2mm

升降结构最大载重

50kg

网络通信

控制协议

●TCP/IP

数据传输

电力载波/无线

通信速率

0～100Mps

数字视频输出

RJ45网线接口

模拟视频输出

○

巡检配置

单次续航里程

◎

巡检轨道类型

○（单片式/工业型材/工字钢）

自动充电系统

○（接触式/无线）

导航定位精度

定位方式

○（2D/3D）

指定任务临时巡检

○（手动/自动）

智能定时巡检

智能遥控巡检

智能数据分析自检系统

紧急避障功能

○（红外/雷达）

设备配置

可见光检测

○（400～2000米）

红外夜视

红外热成像范围

○（0.3～∞）

局放探测

气体探测

温度探测

湿度探测

设备运行/故障指示灯

红蓝绿

双向语音对讲

机身防护类型

○（IP54/66/69）

LED补光灯

DC12～36V

智能跟踪

此方案同时适用于井下各场所，井下输煤皮带、井下配电房等。

井下输煤皮带轨道式巡检机器人不需要升降功能、井下配电房需要升降功能。