本文摘要：摘要：为了解决管廊人工巡检的不足，特别是其中电缆管廊，我国正在探索机器人智能巡检代替人工巡检。本人介绍了智能巡检技术在电缆管廊水环境中的应用，通过对机器人现场实施问题进行分析，以及对机器人智能巡检系统集控管理进行了介绍。工程实践表明，智能
摘要：为了解决管廊人工巡检的不足，特别是其中电缆管廊，我国正在探索机器人智能巡检代替人工巡检。本人介绍了智能巡检技术在电缆管廊水环境中的应用，通过对机器人现场实施问题进行分析，以及对机器人智能巡检系统集控管理进行了介绍。工程实践表明，智能机器人巡检系统在地下电缆管廊项目运行良好，达到了预期要求。
关键词： 电缆管廊; 智能巡检; 机器人
前言
信息技术的高速发展，促进了新经济时代的到来，同时也为管廊智能化建 设的进一步发展提供了更加安全、高效的技术手段。 信息技术的应用加速了知识的传递、加工和更新， 提升了有效利用信息的能力，从而提高了工作效率和生产能力，提高了核心竞争力。
机械工程师论文投稿刊物：《制造业自动化》(半月刊)创刊于1979年，由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。
为了更好地完成管廊智能化的巡检系统优化管理，巡检管理平台要使生产管理达到更高的水平改进业务逻辑处理，以更合理、 更科学、更贴近实际需要的方式处理业务逻辑， 及时有效地获取网络运行数据，为管廊安全的调度运行提供科学的依据;及时、迅速地发现解决设备故障和缺陷，提高设备完好率，降低设备 故障率，科学地安排维修、 检修及生产运行管理工作，从而减少不必要的维修检修费用。
管廊智能巡检技术介绍
智能巡检技术系统——管廊RFID、GIS、WIFI管廊等现代技术，是结合智能终端实现巡线智能化、管廊精细化管理。为管廊隐患“发现——上报——流转”管廊提供高效、便捷的流程支持，管廊为管廊安全管理提供强有力的信息化手段。利用智能巡检机器人接收巡检任务，管廊并根据线路管廊--管廊巡检点管廊--管廊设备进行标准化巡检。管廊支持文字、图像及实时视频等多记录方式，管廊实现对巡检内容的实时把控和安全响应。管廊有效地满足了对日常安全设施的巡视检查及维修人员的任务监管、管廊管廊实时跟踪、隐患问题汇报，及调度派工等信息化管理方面的需求。
依据管廊智能化建设的需求分析，采用的管理软件模式，即：读取数据、巡管廊管廊检数据纠错、数据手动考核、查询考核结果、历史巡检记录、内部交流、在线提管廊管廊醒、统计汇总、表单定制、界面定制、任务调度、系统管理、日志管理等应用业管廊管廊务处理为中间层，管廊将一些复杂的数据处理了应用以组件或接口的方式提供，完成对一定应用规则的封装，管廊形成系统的核心层;管廊包括日常业务、可视化的报表设计、自定义的查询统计等功能在内的应用作为平台的前端应用层。
管廊智能巡检系统构成
电缆管廊智能机器人系统集可移动的智能机器人检测平台和在线监测设备于一体，系统结构可分为3层，分别为执行层、通讯层和管理层。
(1)执行层。包括了智能机器人本体、自主充电模块、防火门控制模块、其他在线辅助设施等，实现智能机器人的数据采集、自主充电、自动穿越防火门、应急消防等功能。
(2)通讯层。可分为无线通讯和主网通讯两大部分，无线通讯满足管廊内的网络全覆盖，保证机器人在任何位置都能实现无障碍通信。
(3)管理层。包含了机器人后台、监控中心(综合管廊系统)和移动客户端3类，主要功能有大数据分析、任务编排下达和历史数据查询等。
环境检测系统
巡检机器人环境监测系统可对管廊的环境参数进行检测，监测范围包括：可同时对O2、CO、H2S和CH4等4 种气体的浓度进行检测和超限报警;可完成环境温度、湿度的检测，检测范围为：温度-40℃～+123.8℃;湿度为：0%～100%RH;另外可对烟雾、光照度以及火焰进机器人现场巡检实施问题分析。
电缆管廊内运用智能巡检机器人，重点考虑如下问题：
(1)机器人通行空间。管廊截面宽3m，考虑两侧支架及顶部照明灯、消防设施等占用空间，且当遇见灯和消防设施等时需要做变轨处理。为保证机器人的通行空间并方便操作作业，需合理定制设计小型号外形尺寸的机器人本体。
(2)巡检线路规划。根据现场整体情况，所规划挂轨机器人的巡视路线需尽可能达到100% 覆盖率或正常通行。对于正常巡检人员不能进入的区域需要额外注意，保证轨道铺设到位，机器人巡检到位。
(3)机器人及附属配套设施数量配置。为满足巡检任务全覆盖要求，同时考虑实施成本问题，需对机器人及附属配套设施数量进行合理配置，达到设备数量最少、覆盖最全、造价最低。
(4)穿越防火门。综合管廊防火门将管廊隔断成不同分区，以达到当某一分区突发火灾时保护相邻分区的目的，但同时也阻断了机器人及轨道的通行。因此如何安全、顺畅、快速地通过防火门对于智能巡检机器人系统的实施提出了要求。
(5)穿越其他特殊部位。因综合管廊存在通风口、逃生口、吊装口、管线分支口等特殊部位，如何设定轨道路线保证机器人正常通行的同时又不影响原有特殊部位的原设定功能，将是方案设计及实施过程中需要重点考虑并且必须解决的问题。
(6)与综合管廊运维管理系统平台融合。机器人系统与当前综合管廊运维系统是两套独立的系统，资源无法实现有效共享，而在智慧管廊建设过程中，各大子系统往往需要融合应用，因此机器人系统如何实现与综合管廊运维系统无缝融合，是一大难点。
(7)机器人智能巡检系统集控管理。如何对多台机器人进行集控管理及系统融合数据分析，实现如当 某分区巡检机器人或在线设备故障时可由后台指挥 相邻分区机器人至该故障区域执行临时性巡检任务， 并探测故障点详细情况等，将是需解决的问题。
机器人智能巡检系统集控管理
巡检点标定
巡检点是基于巡检路线并需要执行巡检任务的挂轨机器人停靠点。综合巡检设备安装位置、挂轨机器人拍摄角度、挂轨机器人正光或背光拍摄等多项因素，初步标定巡检点，而后在试运行阶段逐步微调最终到达最佳的巡检点标定。
巡检设备标定
挂轨机器人通过设置云台角度预置位及相机变倍进行巡检设备标定。
试运行
机器人在日常巡检过程中，监控视频和智能识别结果将实时传送到主控室的服务器中，服务器将自动生成巡检报表;同时，运行人员可以通过服务器客户端对机器人进行远程操作，包括自动任务设定、指定设备巡视、指定区域巡检等，并可对机器人的巡检报表进行审核。
结语
智能巡检技术在地下电缆管廊项目运营已成功引进并进行研发应用，智能巡检机器人能顺利穿越防火门，保证逃生口等特殊部位原有设备功能正常发挥，能轻松应对垂直爬坡，在管廊大坡道起伏、多弯道处顺利运行，实现自主充电，智能巡检机器人系统顺利接人管廊智慧中心管理平台，系统巡检工作及数据传输经试运行达到预期。
参考文献
[1]裴文良，周明静，李军伟。综合管廊智能巡检机器人的设计[J].制造业自动化.2017，(01)：91-93
[2]谢军，吴晓维，汪胜.智能机器人巡检系统在综合管廊的应用研究[J].自动控制系统与装置.2018.40(2).
作者：赵国伟，杨保东，胡昌龙，张翔
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