迈世&中公远通联合研制的新一代轨道式运维巡检机器人将先进的机器人技术和无损传感的物联网技术相结合,长期、实时、空间上自由连续地获得隧道内部的设备运行状态信息,分析包括隧道结构状态、设备工作状态、车辆行驶状态、路面状态、隧道气象状态在内的各种状态特征,以便了解隧道运行中因损伤或者退化而造成的改变,并利用诊断方法判断损伤的发生、位置、程度,对隧道正常运行健康状况做出评估,在危及隧道结构安全性能的临界点到来之前提早发现异常,为隧道在特殊气候、交通条件下或隧道运行状况严重异常时触发预警信号,为隧道的维修、养护与管理决策提供依据和指导。
新一代轨道式运维巡检机器人以《公路隧道养护技术规范》中隧道的日常养护内容为功能实现诉求,其具体功能和实现方式如下:
序号 | 监测内容 | 监测手段 | 备注 |
1 | 隧道水害监测 |
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① | 隧道拱部渗水、滴水 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
② | 隧道边墙漏 水 | 视频+漏水传感器 | 全自动识别检测 |
2 | 衬砌裂损监测 |
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① | 衬砌变形、 开裂 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
② | 端墙、侧墙、翼墙位移、开裂 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
③ | 路面拱起、沉陷、错台、开裂 | 激光3D 成像 | 全自动识别检测 |
3 | 隧道洞口监测 |
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① | 挡墙、边坡的稳定性 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
② | 洞口的排水、防水系统 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
③ | 危石 | 视频 | 需要隧道机器人指挥员判断 |
4 | 隧道火灾监测 |
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① | 危害性气体检测 | 气体检测传感器 | 全自动识别检测 |
② | 火灾 | 视频+温度传感器 | 全自动识别检测 |
5 | 行车事故监测 |
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① | 异常行车 | 视频+激光3D成像 | 全自动识别检测 |
② | 异常人员闯入 | 视频+激光3D成像 | 全自动识别检测 |
新一代轨道式运维巡检机器人由装载了包括摄像机、红外热成像、危害气体浓度传感器、照度传感器、声音传感器、温湿度传感器等多种传感器的,可在预先铺设的轨道上自由移动的机器人组成。
子系统 | 所含设备 | 规格 | 备注 |
轨道子系统 | 玻璃钢轨道 | 18cm(宽)*8cm(高)*0.8cm(厚),玻璃钢耐火材料,抗酸碱腐蚀 | 自行研发,已申请发明专利 |
支架 | 玻璃钢称重支架,承重重量 不小于800KG | 自行研发,已申请发明专利 |
机器人定位子系统 | 定位标签 | 射频定位标签 | 自行研发 |
定位标签读写传感器 | 读写距离大于 10cm | 自行研发 |
通讯子系统 | 无线路由器 | 带摄像功能,运行商网络和内部网络双备份功能,保证内部网络故障时,还可通过运营商网络进行通讯 | 自行研发,已申请发明专利 |
路由器 | 工业级无线路 由器,背板带 宽大于600M/秒 |
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无线网桥 | 工业级无线网桥 |
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成像子系统 | 隧道专用全景相机 | 1080P,0.1lux,360 度广角图像,CCD成像 | 自行研发 |
夜彩高清相机 | 成像像素不小于200万 | 自行研发 |
车载存储系统 | 固态硬盘,256GB |
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云台 | 专用隧道云台,带预置位 | 自行研发,已申请发明专利 |
充电子系统 | 充电站 | 工业级充电电源 | 自行研发 |
UPS | 带24伏100ah电池 |
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车载充电器 | 双铜排,最大电流 20A | 自行研发 |
行进子系统 | 车载行进平台 | 带转向系统、自动控制行进系统 |
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LED照明灯 | 24伏30瓦 |
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现场广播器 | 功率20W |
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警报灯 | 功率5W led光源 |
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传感器子系统 | 温湿度传感器 | 精度0.5% |
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照度传感器 | 检测范围 0-1000lux,485 接口 |
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危害气体浓度传感器 | 检测可燃气体浓度 |
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中心控制子系统 | 中心控制软件 | 包含手动和自动控制,所有数据的存储、图像识别与声音分析功能 | 自行研发,已申请软件著作权 |
红外热成像子系统(选装) | 红外热成像设备 | 像素480*320,带网络接口 | 风机、照明等用电设备异常发热的检测,事故状态下的生命搜索 |
3D成像子系统(选装) | 激光3D成像传感器 | 像素质量:30万像素/秒 | 路面平整度、遗留物自动检测,异常停车、井盖丢失、行人异常闯入等自动检测 |