1. Обзор системы инспекционных роботов
Система инспекционного робота состоит из четырехногих инспекционных роботов, железнодорожной платформы, платформы питания, коммуникационной платформы, модуля позиционирования и других подсистем.Архитектура системы организована в три слоя: уровень исполнения, уровень связи и уровень управления. уровень исполнения включает в себя интеллектуальный четырехногий инспекционный робот и автономный модуль зарядки, позволяющий получать данные,автономная зарядка, и другие функции.
1.1Интеллигентный четырехугольный инспекционный робот.
Как показано ниже, четырехногий инспекционный робот оснащен системой мониторинга лазерного метана, системой дистанционного зондирования лазерного метана и видео высокой четкости.Он управляется высокопроизводительным встроенным процессором и использует промышленные компоненты для надежной работы и всеобъемлющей функциональности..
![]()
2.1.1Усовершенствованная лазерная система обнаружения метана
Усовершенствованная лазерная система обнаружения метана использует технологию TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) для отбора и анализа метана в воздухе.Предел обнаружения может достигать 500 ppbАнализируя колебания концентрации метана в атмосфере, система определяет, может ли быть утечка газа в окрестностях.помощь в предотвращении эскалации в крупные инциденты и снижение потенциальных рисков для имущества и персоналаКлючевые параметры производительности:
Усовершенствованная система лазерного обнаружения метана:
1) Предел обнаружения: 500 ppb
2) Поддерживается измерение полного диапазона
3) Быстрый анализ с одним набором данных измерения каждые 0,5 с
4) Функция сигнализации о нарушении температуры; настраиваемые пороги предупреждения/сигнала тревоги с сигнализацией о перегревании
![]()
2.1.2Камера высокой четкости с видимым светом
Индустриальная цветовая камера высокой четкости представляет собой сетевую камеру дневного и ночного действия с разрешением 4 мегапикселя и максимальным разрешением 2688 × 1520.Он поддерживает такие функции, как компенсация воздействия и автоматический баланс белого, позволяющий получать изображения и передавать данные при широком диапазоне условий освещения.
Спецификации камеры высокой четкости с видимым светом:
1) Максимальное разрешение: 2688 × 1520
2) Фокальная длина: 5×160 мм; 32× оптический зум; 16× цифровой зум
3) Максимальное разрешение: 2K; поддерживает автоматическую радужную оболочку, автофокусирование, автоматический баланс белого, компенсацию подсветки, широкий динамический диапазон (WDR), 3D цифровое снижение шума и переключение дня / ночи
4) Поддерживает умные функции, основанные на глубоком обучении:
![]()
2.1.3Коаксиальная система дистанционного зондирования лазерного метана с видимым светом
Благодаря оптической конструкции, коаксиальная система дистанционного зондирования лазером метана с видимым светом поддерживает ту же линию зрения, что и камера с видимым светом, позволяя "что вы видите, то и измеряете"." Он служит визуальным модулем для робота и поддерживает фото-основанное подтверждение мест утечки.
Спецификации системы дистанционного зондирования:
1) Максимальное расстояние обнаружения: 100 м
2) Предел статического обнаружения: 5 ppm·m
3) Применимый технический стандарт: JJF-078
![]()
2.2Платформа питания
Интеллектуальный четырехногий инспекционный робот использует комбинированную энергетическую архитектуру, включающую литиевые батареи с быстрым высвобождением и распределенную бесконтактную зарядку.
Каждая распределенная станция зарядки использует 220 ВАК из ближайшей распределительной коробки в качестве источника питания.поддержка надежной полевой работыДо того, как робот подтвердит свое положение и соединится со станцией зарядки, станция остается без энергии, чтобы избежать сцепления с энергией.робот передает сигнал и зарядная станция включается, чтобы начать зарядку.
1) Распределенные пункты зарядки используют 220 ВАК в качестве питания для надежной полевой работы
2) Четырехногий инспекционный робот работает на батареях и использует литийную батарею
3) емкость батареи поддерживает более 15 км путешествия под полной нагрузкой на одном заряде
4) Зарядная станция в принципе предназначена для предотвращения образования искр для повышения безопасности
5) Робот также поддерживает быструю замену батареи; в случае чрезвычайной ситуации запасную батарею можно быстро установить для поддержки временных миссий
![]()
2.3Модуль позиционирования.
Четырехногий инспекционный робот работает по заранее определенным маршрутам, создает навигационные и позиционирующие карты с помощью 3D LiDAR и объединяет данные 3D LiDAR, IMU, одометрии, RTK,и другие датчики для достижения точной локализации и автономной навигации.
2.4Технические спецификации
|
Технические спецификации четырехстороннего инспекционного робота |
|
|
Размеры стоя |
Приблизительно 1100 × 450 × 950 мм |
|
Размеры складываются |
Приблизительно 880 × 460 × 630 мм |
|
Вес |
Приблизительно 82 кг (полный агрегат, включая аккумулятор) |
|
Защита от проникновения |
Корпус робота: IP67 |
|
Аккумулятор |
Мощность: 45 Ah (2,250 Wh); напряжение: 58 V |
|
Рабочая выносливость |
Общая продолжительность эксплуатации: 4×6 ч. |
|
Заменяемый модуль колес-ноги |
Необязательно |
|
Статическая стоячая полезная нагрузка |
Максимум 120 кг |
|
Непрерывная ходячая полезная нагрузка |
> 40 кг |
|
Конфигурация привода |
Движение на четырех ступнях |
|
Минимальный диаметр поворота |
Не более 1× длины робота |
|
Максимальная скорость |
6.1 м/с |
|
Максимальная скорость при 20 кг полезной нагрузки |
30,5 м/с |
|
Скорость автономной проверки |
2 м/с |
|
Непрерывная ходячая полезная нагрузка |
> 40 кг |
|
Статическая стоячая полезная нагрузка |
Максимум 120 кг |
|
Максимальный угол наклона |
> 45° |
|
Максимальная высота препятствия |
Может подниматься и спускаться по 40-сантиметровой ступеньке |
|
Функции безопасности путешествий |
Стоп-препятствие, стоп-взрыв, стоп-защита от падения и обход препятствий |
|
Навигация |
Слияние многодатчиков: 3D LiDAR + IMU + одометрия + RTK |
|
Повторяемость автономного навигационного позиционирования |
± 30 мм |
|
Максимальная глубина плавания |
500 мм |
|
Способность подниматься по лестнице |
Максимальная высота ступеней: 20-25 см |
|
Ширина скачкообразного траншеи |
0.5 ∙ 1,2 м |
|
Максимальное расстояние прыжка |
>1,6 м |
|
Компьютерное оборудование для управления и восприятия |
Intel Core i5 ×1, Intel Core i7 ×3, NVIDIA Jetson Orin NX ×1 (различается в зависимости от конфигурации) |
|
Конфигурация датчика восприятия |
3D LiDAR ×1 + камеры глубины ×2 + оптические камеры ×2 (различается в зависимости от конфигурации) |
|
Внешние интерфейсы |
1000M Base-T Ethernet ×4; USB 3.0 ×4; 12 V ×4; 5 V ×1; 24 V ×4; БТН ×1 |
|
Рабочая влажность |
0·95% (неконденсирующие) |
|
Температура хранения и транспорта |
-25°55°C |
|
Рабочая температура |
-40 ≈ 50°C |