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管廊紅外熱成像巡檢機器人的6大功能性要求

綜合管廊一般由四個艙組成:電力電纜艙、綜合給水艙、通信電纜艙與燃?xì)鈧}。綜合給水艙內(nèi)包含空調(diào)回水管道、空調(diào)供水管道、中水管道與給水管道;通信電纜艙內(nèi)設(shè)置橋型支架來放置通信線纜。當(dāng)電力電纜與通信電纜同艙敷設(shè)時,需要為通信電纜增加防電磁干擾措施;燃?xì)馀搩?nèi)獨設(shè)燃?xì)夤艿?,這是由于燃?xì)獾母呶kU性,不宜與其他的管道合建;另外國內(nèi)一些在建綜合管廊內(nèi)部會設(shè)有雨水調(diào)蓄艙,主要用來收集雨水,緩解城市雨水洪峰壓力、提高雨水的使用率。

燃?xì)夤艿啦捎玫氖菬o縫焊接的鋼管,但管廊位于地下空氣濕度大,時間久遠(yuǎn)鋼管會腐蝕,會出現(xiàn)燃?xì)庑孤兜那闆r。電力與通信線纜,采用的都是阻燃或不燃材料。在電力管道連接處,線芯容易產(chǎn)生不均勻的情況,從而發(fā)熱引發(fā)火災(zāi)。為了應(yīng)對燃?xì)庑孤?、線纜起火等意外,在建有燃?xì)夤艿琅c電力電纜管道的艙室內(nèi)部,每隔200m會設(shè)置防火隔離墻。地下管廊位于地下深處,容易出現(xiàn)地下水滲透,長期浸水會減少設(shè)備的使用壽命。各個艙室長時間的封閉,容易產(chǎn)生有害氣體,會對內(nèi)部工作人員的生命造成危險。

圖為紅外熱成像巡檢機器人

 

綜合管廊內(nèi)部存在潮濕、光線昏暗、有害氣體泄露的環(huán)境特點。管廊紅外熱成像巡檢機器人面對這樣的作業(yè)環(huán)境,必須具備更強的能力才能完成相應(yīng)巡檢任務(wù)。對此,提出了紅外熱成像巡檢機器人新的功能要求:

1)靈活移動能力:機器人需要在綜合管廊復(fù)雜的環(huán)境中,完成前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向等基本運動,還需要攜帶紅外熱成像儀、高清攝像機完成定點監(jiān)測、便捷通過管廊隧道中防火區(qū)隔斷門等任務(wù)。

2)全面感知能力:管廊內(nèi)部有給水管道、再生水管道、雨水管道、污水管道、天然氣管道、熱力管道、電力線纜、通信線纜,是一個多信號與傳輸對象場所。機器人需要通過紅外熱成像方式實時檢測管廊內(nèi)部的管道信息和環(huán)境參數(shù)。

3)實時傳輸能力:機器人應(yīng)實時地將監(jiān)測到的紅外熱成像信息與自身狀態(tài)信息傳送給遠(yuǎn)程操控中心,以便操控中心能夠迅速、準(zhǔn)確地把握綜合管廊內(nèi)部設(shè)備的運行狀況。

4)遠(yuǎn)程操控能力:巡檢機器人能穩(wěn)定地接收操控系統(tǒng)的命令控制并執(zhí)行相應(yīng)操作,實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)對管廊內(nèi)部所有巡檢機器人集群控制。

5)長時續(xù)航能力:地下綜合管廊短則幾公里、長則數(shù)十公里,巡檢機器人完成一次巡檢需要消耗大量的能量,為保證機器人能夠完成巡檢任務(wù),機器人必須具備較長的續(xù)航能力(一次充電續(xù)航能力≥2h)。同時,機器人還需實時監(jiān)測自身電量,電量不足時,能自主返回充電倉進(jìn)行自主充電。

6)自主定位能力:機器人在管廊內(nèi)進(jìn)行巡檢發(fā)現(xiàn)異常情況時,需要及時地報告地理位置,工作人員可以依據(jù)機器人發(fā)送的位置信息第一時間趕到事故發(fā)生地解決問題。

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