Inspekcja psów-robotów P20

1. Przegląd systemu robotów inspekcyjnych

System robotów inspekcyjnych składa się z czteronożnego robota inspekcyjnego, platformy szynowej, platformy zasilającej, platformy komunikacyjnej, modułu pozycjonowania i innych podsystemów. Architektura systemu jest zorganizowana w trzech warstwach: warstwie wykonawczej, warstwie komunikacyjnej i warstwie zarządzania. Warstwa wykonawcza obejmuje inteligentnego czteronożnego robota inspekcyjnego i moduł autonomicznego ładowania, umożliwiając akwizycję danych, autonomiczne ładowanie i inne funkcje.

1.1. Inteligentny czteronożny robot inspekcyjny

Jak pokazano poniżej, czteronożny robot inspekcyjny jest wyposażony w laserowy system monitorowania metanu, laserowy system zdalnego wykrywania metanu i wideo wysokiej rozdzielczości. Jest sterowany przez wbudowany procesor o wysokiej wydajności i wykorzystuje komponenty klasy przemysłowej dla niezawodnego działania i wszechstronnej funkcjonalności.

2.1.1. Zaawansowany laserowy system wykrywania metanu

Zaawansowany laserowy system wykrywania metanu wykorzystuje technologię TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) do próbkowania i analizy metanu w powietrzu. Granica wykrywalności może osiągnąć poziom 500 ppb. Analizując fluktuacje stężenia metanu w atmosferze, system określa, czy w pobliżu może występować wyciek gazu. Umożliwia to wczesne wykrywanie nieprawidłowości, pomagając zapobiegać eskalacji w poważne incydenty i zmniejszając potencjalne ryzyko dla mienia i personelu. Kluczowe parametry wydajności są następujące:

Wydajność zaawansowanego laserowego systemu wykrywania metanu:

1) Granica wykrywalności: 500 ppb

2) Obsługiwany pomiar pełnego zakresu

3) Szybka analiza, z jednym zestawem danych pomiarowych wyprowadzanych co 0,5 s

4) Funkcja alarmu temperatury; konfigurowalne progi ostrzegania/alarmu z alertami o przegrzaniu

2.1.2. Kamera światła widzialnego o wysokiej rozdzielczości

Przemysłowa kamera kolorowa o wysokiej rozdzielczości to sieciowa kamera dzień/noc o rozdzielczości 4 megapikseli i maksymalnej rozdzielczości 2688 × 1520. Obsługuje funkcje takie jak kompensacja ekspozycji i automatyczny balans bieli, umożliwiając przechwytywanie obrazu i transmisję danych w szerokim zakresie warunków oświetleniowych.

Specyfikacje kamery światła widzialnego o wysokiej rozdzielczości:

1) Maksymalna rozdzielczość: 2688 × 1520

2) Ogniskowa: 5–160 mm; zoom optyczny 32×; zoom cyfrowy 16×

3) Maksymalna rozdzielczość: 2K; obsługuje automatyczną przysłonę, autofokus, automatyczny balans bieli, kompensację światła tylnego, szeroki zakres dynamiki (WDR), 3D cyfrową redukcję szumów i przełączanie dzień/noc

4) Obsługuje inteligentne funkcje oparte na głębokim uczeniu:

2.1.3. Współosiowy laserowy system zdalnego wykrywania metanu w świetle widzialnym

Dzięki konstrukcji optycznej, współosiowy laserowy system zdalnego wykrywania metanu w świetle widzialnym utrzymuje tę samą linię wzroku co kamera światła widzialnego, umożliwiając zasadę "co widzisz, to mierzysz". Służy jako moduł wizyjnego wykrywania dla robota i obsługuje potwierdzanie lokalizacji wycieków na podstawie zdjęć.

Specyfikacje systemu zdalnego wykrywania:

1) Maksymalna odległość wykrywania: 100 m

2) Statyczna granica wykrywania: 5 ppm·m

3) Obowiązujący standard techniczny: JJF-078

2.2. Platforma zasilająca

       Inteligentny czteronożny robot inspekcyjny wykorzystuje architekturę zasilania hybrydowego, która obejmuje szybko wymienne baterie litowe i rozproszone ładowanie bezkontaktowe.

       Gdy bateria robota jest bliska wyczerpania, może on ładować się w najbliższym punkcie ładowania. Każda rozproszona stacja ładowania wykorzystuje zasilanie 220 VAC z najbliższej skrzynki rozdzielczej jako wejście zasilania, co zapewnia niezawodne działanie w terenie. Zanim robot potwierdzi swoją pozycję i zadokuje ze stacją ładowania, stacja pozostaje niepodłączona do zasilania, aby uniknąć dokowania pod napięciem. Po pełnym wyrównaniu robot wysyła sygnał, a stacja ładowania włącza się, aby rozpocząć ładowanie.

1) Rozproszone punkty ładowania wykorzystują 220 VAC jako wejście zasilania dla niezawodnego działania w terenie

2) Czteronożny robot inspekcyjny jest zasilany bateryjnie i wykorzystuje trójskładnikową baterię litową

3) Pojemność baterii umożliwia przejechanie ponad 15 km przy pełnym obciążeniu na jednym ładowaniu

4) Stacja ładowania jest zaprojektowana w zasadzie tak, aby zapobiegać powstawaniu iskier dla zwiększenia bezpieczeństwa

5) Robot obsługuje również szybką wymianę baterii; w sytuacji awaryjnej można szybko zainstalować zapasową baterię, aby wesprzeć tymczasowe misje

2.3. Moduł pozycjonowania

Czteronożny robot inspekcyjny porusza się po zdefiniowanych trasach. Buduje mapy nawigacyjne i pozycjonujące za pomocą LiDAR 3D i łączy dane z LiDAR 3D, IMU, odometrii, RTK i innych czujników, aby osiągnąć precyzyjną lokalizację i autonomiczną nawigację.

2.4. Specyfikacje techniczne