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(shí)實(shí)時(shí)、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(duì)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(shí)性好和評(píng)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(huì)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(duì)內(nèi)部信號(hào)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(dòng)巡檢前會(huì)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(tái)、內(nèi)部存儲(chǔ)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(tái)，方便運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，減少處理時(shí)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(dòng)、通信和檢測設(shè)備等部件的工作狀態(tài)，發(fā)生異常時(shí)應(yīng)能就地指示，并上傳故障類型等信息至監(jiān)控后臺(tái)。

（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(shí)，機(jī)器人具有本地存儲(chǔ)功能，保證7天數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，能自動(dòng)將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)上傳至本地/遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)；能實(shí)現(xiàn)巡檢后臺(tái)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(tái)、遠(yuǎn)程監(jiān)控后臺(tái)和檢修公司監(jiān)控中心的控制指令，實(shí)現(xiàn)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)、車體運(yùn)動(dòng)、自動(dòng)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(bào)。

（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(shí)能夠自動(dòng)返回充電。機(jī)器人自動(dòng)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(shí)間約 2~3 小時(shí)（可支持定制無線充電樁）。

（5）遠(yuǎn)程指揮功能（雙向語音對(duì)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(shí)移動(dòng)視頻監(jiān)控，同時(shí)監(jiān)控后臺(tái)與隧道現(xiàn)場人員的音視頻信息交互；音視頻對(duì)講系統(tǒng)可在不同層級(jí)監(jiān)控后臺(tái)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(shí)，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(shí)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(dòng)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(jì)，同時(shí)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(shí)傳送給現(xiàn)場工作人員進(jìn)行處理，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)校正里程計(jì)信息，并實(shí)時(shí)上傳當(dāng)前監(jiān)測主機(jī)的位置。

（8）報(bào)警功能

系統(tǒng)具備設(shè)備檢測數(shù)據(jù)的分析報(bào)警功能；報(bào)警發(fā)生時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警信息，并伴有聲光提示，并能人工退出/恢復(fù)；報(bào)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(shí)別火源，對(duì)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(shí)識(shí)別疑似火災(zāi)位置，由平臺(tái)專家系統(tǒng)分析是否有著火點(diǎn)，是否需要聯(lián)動(dòng)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(tái)，配合及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)火源進(jìn)行處置，同時(shí)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(shí)傳輸至監(jiān)控平臺(tái)，以供決策。配合氣體檢測設(shè)備，對(duì)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。