一、系統(tǒng)簡介

隧道軌道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)將機(jī)器人技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，正常運(yùn)營時實(shí)時、連續(xù)地獲得隧道內(nèi)部的結(jié)構(gòu)檢測、運(yùn)營監(jiān)測信息，搭載模塊化檢測設(shè)備，如高清攝像機(jī)、熱成像模塊、三維激光掃描模塊、環(huán)境檢測模塊、高分貝語音廣播等，具備不影響交通、能夠替代人工對隧道內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行日常檢查、檢測效率高、精確度高、實(shí)時性好和評估病害發(fā)展趨勢并作出預(yù)警的優(yōu)點(diǎn)，可進(jìn)一步提升道路隧道的信息化管理水平和運(yùn)營安全保障能力。

二、系統(tǒng)安全性特征

（1）軌道式隧道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)不改變被監(jiān)測設(shè)備的接線方式、密封性能、絕緣性能以及接地性能，不影響現(xiàn)場其它設(shè)備的安全運(yùn)行；不會因巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的故障影響被監(jiān)測設(shè)備的性能。巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的安裝不影響正常的隧道檢修維護(hù)工作。

（2）巡檢機(jī)器人及其配套設(shè)施采取防振、防松措施，具有耐腐蝕性。

（3）巡檢機(jī)器人及其配套設(shè)施對內(nèi)部信號與電路實(shí)施有效的隔離和絕緣，其電源也采用合適的隔離措施。

（4）巡檢機(jī)器人及其配套設(shè)施適合所在場所使用環(huán)境。電磁屏蔽性能保證巡檢機(jī)器人系統(tǒng)能正常工作且不影響場所其它設(shè)備的正常工作，機(jī)柜散熱良好。

（5）防墜措施、防水措施、防火措施、防人員觸電措施。

三、系統(tǒng)可靠性特征

機(jī)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(jī)器人日常工作的開展，啟動巡檢前會進(jìn)行自檢，自檢內(nèi)容包括紅外熱成像儀、高清相機(jī)、電機(jī)、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(yùn)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。

四、系統(tǒng)基本功能特征

（1）機(jī)器人自檢功能

機(jī)器人具備自檢功能，自檢內(nèi)容包括電源、驅(qū)動、通信和檢測設(shè)備等部件的工作狀態(tài)，發(fā)生異常時應(yīng)能就地指示，并上傳故障類型等信息至監(jiān)控后臺。

（2）數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能

機(jī)器人的通訊設(shè)備需保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷等異常情況時，機(jī)器人具有本地存儲功能，保證7天數(shù)據(jù)存儲容量，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，能自動將存儲數(shù)據(jù)上傳至本地/遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺；能實(shí)現(xiàn)巡檢后臺和巡檢機(jī)器人之間的雙向通訊。

（3）遠(yuǎn)程控制功能

機(jī)器人能正確接收本地監(jiān)控后臺、遠(yuǎn)程監(jiān)控后臺和檢修公司監(jiān)控中心的控制指令，實(shí)現(xiàn)云臺轉(zhuǎn)動、車體運(yùn)動、自動充電和設(shè)備檢測等功能，并正確反饋狀態(tài)信息；能正確檢測機(jī)器人本體的各類預(yù)警和告警信息，并可靠上報。

（4）自主充電功能

機(jī)器人具有自主充電功能，能夠與充電站設(shè)備配合完成自主充電，電池電量不足時能夠自動返回充電。機(jī)器人自動充電樁部署于塢站內(nèi)，通過螺栓直接固定于軌道上。采用滑觸式充電觸頭，充電系統(tǒng)具備限壓、限流、短路、反接、漏電等保護(hù)功能；機(jī)器人從低電量充滿時間約 2~3 小時（可支持定制無線充電樁）。

（5）遠(yuǎn)程指揮功能（雙向語音對講）

巡檢機(jī)器人自身攜帶語音設(shè)備，配合高清可見光攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)實(shí)時移動視頻監(jiān)控，同時監(jiān)控后臺與隧道現(xiàn)場人員的音視頻信息交互；音視頻對講系統(tǒng)可在不同層級監(jiān)控后臺使用，實(shí)現(xiàn)指揮中心的快速組建。當(dāng)隧道內(nèi)設(shè)備發(fā)生現(xiàn)場工作人員不能解決的非常規(guī)問題時，通過綜合隧道智能機(jī)器人的視頻設(shè)備和語音設(shè)備可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場工作人員與遠(yuǎn)端專家的即時交互，由專家來指導(dǎo)和監(jiān)督現(xiàn)場工作人員，實(shí)現(xiàn)正確規(guī)范的操作，有助于問題的現(xiàn)場解決。

（6）行進(jìn)速度控制功能

巡檢機(jī)器人可根據(jù)隧道環(huán)境場景及任務(wù)事件，智能判斷最佳的行進(jìn)速度。實(shí)現(xiàn)勻速巡檢、準(zhǔn)確到達(dá)指定工位、緊急事件高速行進(jìn)、遇到障礙自動停止告警以及遇到人員智能減速等功能。

（7）精確定位功能

機(jī)器人配有高精度里程計，同時沿軌道固定霍爾定位標(biāo)簽用于全局定位，機(jī)器人通過觀測磁標(biāo)簽信息及里程系統(tǒng)可以快速定位故障點(diǎn)，并將預(yù)警信息實(shí)時傳送給現(xiàn)場工作人員進(jìn)行處理，同時還可以實(shí)時校正里程計信息，并實(shí)時上傳當(dāng)前監(jiān)測主機(jī)的位置。

（8）報警功能

系統(tǒng)具備設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的分析報警功能；報警發(fā)生時，立即發(fā)出報警信息，并伴有聲光提示，并能人工退出/恢復(fù)；報警信息能通過短信發(fā)送；巡檢機(jī)器人能在現(xiàn)場進(jìn)行聲光告警提示。

（9）火災(zāi)檢測及應(yīng)急處理功能

通過巡檢機(jī)器人搭載的高清視頻設(shè)備檢測隧道內(nèi)異常光源、煙霧情況；紅外設(shè)備識別火源，對隧道內(nèi)設(shè)備明火及設(shè)備內(nèi)部異常溫度進(jìn)行檢測，及時識別疑似火災(zāi)位置，由平臺專家系統(tǒng)分析是否有著火點(diǎn)，是否需要聯(lián)動消防系統(tǒng)；確認(rèn)著火點(diǎn)后，發(fā)送火災(zāi)告警至本地監(jiān)控平臺，配合及時對發(fā)現(xiàn)火源進(jìn)行處置，同時巡檢機(jī)器人應(yīng)駛離到安全距離（以機(jī)器人承受最高溫度和攝像機(jī)有效視距控制）以外觀察，將現(xiàn)場視頻、環(huán)境信息實(shí)時傳輸至監(jiān)控平臺，以供決策。配合氣體檢測設(shè)備，對隧道內(nèi)部有害氣體進(jìn)行檢測，為人員進(jìn)入隧道進(jìn)行消防或其他作業(yè)提供參考。