2024轮式智能巡检机器人

轮式智轮式智能巡检机器人目录范围 1规范性引用文件 11目录范围 1规范性引用文件 112345术语和定义 1适用范围 2技术要求 2678试验方法 6检验规则 8标志、包装、运输和贮存 109质量保证 111 范围本标准规定了轮式智能巡检机器人的术语和定义、机器人巡检系统的组成、技术要求、试验要求、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。本标准适用于轮式智能巡检机器人及系统。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191GB42081 范围本标准规定了轮式智能巡检机器人的术语和定义、机器人巡检系统的组成、技术要求、试验要求、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。本标准适用于轮式智能巡检机器人及系统。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191GB4208GB4943DL/T1241GB/T11022GB/T17626GJB/Z299BDL/T1146GB/T19520GB/T4798GB/T13384DL/T664-2016GB/T13926GB/T2423QC/T743-2006GB/T6587GJB2242-94GJB2991-97DL/T1424-2015GB/T11920-2008GB/T3797-2005包装储运图示标志外壳防护等级（IP代码）信息技术设备安全第1部分：通用要求电力工业以太网交换机技术规范高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论电子设备可靠性预计手册实施技术规范电子设备机械结构电工电子产品应用环境条件机电产品包装通用技术条件带电设备红外诊断应用规范工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电工电子产品基本环境试验规程电子测量仪器通用规范时统设备通用规范B时间码接口终端电网金属技术监督规程电站电气部分集中控制设备及系统通用技术条件电气控制设备GB/T36239-2018 《特种机器人术语》GB/T36321-2018 《特种机器人分类、符号、标志》3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 轮式机器人巡检系统1页由轮式智能巡检机器人本体、一体化巡检作业平台、无线通讯系统、本地移动巡检监控系统和云端集控系统组成，能够通过遥控或自动控制模式进行巡检作业或远程视频巡视和指导的智能巡检系统。3.2 轮式智能巡检机器人轮式智能巡检机器人本体由云台及云台搭载的高清摄像头和红外热像仪、动力电池、驱动底盘、无线通信系统等组成。3.3 本地监控系统由计算机（服务器）、无线通讯设备、监控分析软件和数据库等组成，安装于本地或移动终端的用于监控机器人运行的计算机系统。3.4 远程集控系统用于集中监控、管理多个轮式机器人巡检系统的计算机系统。4 适用范围轮式智能巡检机器人的适用范围覆盖发电、输电、变电、用电等各电力相关环节，应用领域包括发电厂升压站、输电廊道、电网变电所、企业变电站等。5 技术要求5.1 由轮式智能巡检机器人本体、一体化巡检作业平台、无线通讯系统、本地移动巡检监控系统和云端集控系统组成，能够通过遥控或自动控制模式进行巡检作业或远程视频巡视和指导的智能巡检系统。3.2 轮式智能巡检机器人轮式智能巡检机器人本体由云台及云台搭载的高清摄像头和红外热像仪、动力电池、驱动底盘、无线通信系统等组成。3.3 本地监控系统由计算机（服务器）、无线通讯设备、监控分析软件和数据库等组成，安装于本地或移动终端的用于监控机器人运行的计算机系统。3.4 远程集控系统用于集中监控、管理多个轮式机器人巡检系统的计算机系统。4 适用范围轮式智能巡检机器人的适用范围覆盖发电、输电、变电、用电等各电力相关环节，应用领域包括发电厂升压站、输电廊道、电网变电所、企业变电站等。5 技术要求5.1 环境条件5.1.1 机器人存储环境温度：-20℃～50℃；环境湿度：不大于85%。5.1.2 机器人使用环境温度：-20℃～60℃；0%~95%湿度条件下正常运行。5.2机器人外观结构5.2.15.2.2机器人外观美观整洁，连接线应固定牢靠，布局合理，不外露。机器人表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形、污染等。表面涂镀层应均匀、不应起泡、龟裂和磨损。机器人结构坚固，所有零部件应紧固无松动，活动部件的推拉、转动应灵活方便，活动到位后应能可靠锁定或支撑。说明功能的文字、符号、标志应清晰、端正。2页5.3 功能5.3.1 自主巡检功能自主启动并完成巡视任务；特巡方式由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视，智能巡检机作。5.3.2 气体检测功能智能巡检机器人室内环境可配备专用气体检测传感器，可探测氧气和有毒有害气体浓度。5.3.3 红外测温功能智能巡检机器人搭载红外热像仪，具备自动对焦功能。能够对站内设备进行温度检测，并显示影像中温度最高点位置及温度值。能按照要求对电流致热型和电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并提出预警。5.3.4 5.3 功能5.3.1 自主巡检功能自主启动并完成巡视任务；特巡方式由操作人员选定巡视内容并手动启动巡视，智能巡检机作。5.3.2 气体检测功能智能巡检机器人室内环境可配备专用气体检测传感器，可探测氧气和有毒有害气体浓度。5.3.3 红外测温功能智能巡检机器人搭载红外热像仪，具备自动对焦功能。能够对站内设备进行温度检测，并显示影像中温度最高点位置及温度值。能按照要求对电流致热型和电压致热型缺陷或故障进行自动分析判断，并提出预警。5.3.4 仪表识别功能智能巡检机器人搭载高清摄像头，具备自动对焦功能，支持遥控拍照、摄像和定时、定点自动拍照、摄像。能够对有读数的表盘及油位表计进行数据读取，自动记录和判断，并提出报警。读数的误差小于5%。5.3.5 定位导航功能轮式智能巡检机器人依靠高精度激光和高精度底盘完成对自身的定位，并且建立周边环境的高精度地图。使得机器人能高度自主化无需铺设轨道实现导航功能。路径规划算法根据地图选择最优路径，运控控制算法和避障传感器的配合，使得机器人能精准地停在指定位置。也能在某些特定的情景下，按照人工预先设定的最佳轨道导航。具有多种导航模式的选择。5.3.6 安全防护功能防碰撞功能 智能巡检机器人在行走过程中遇到障碍物能及时停止在全自主模式下障碍物移除后能恢复行走。自检功能 自检内容包括常用模块电池模块网络连接模块安全模块当任一模块发生异常时，警示灯亮橙灯，并将故障信息上传到本地监控后台，本地监控后台会发出警报声。一键返航功能 不论机器人处于何种巡检状态只要操作人员通过本地监控后台的自主充电按钮，机器人能中止当前任务，按最短路径返回。超声避障功能 智能巡检机器人采用超声传感器实现停障机器人能自动探测周围环境，当识别到在巡检路线上存在障碍物且不能安全通过时，能自动停车并报警；在全自主模式下障碍物移除时，智能巡检机器人继续工作。3页5.3.7 自主充电功能智能巡检机器人具有稳定可靠的自主充电功能，能自动检测电池电量，并估算当前巡检任务量，无需人为干预智能自动选择巡检或充电任务。机器人与充电房开关电房门联动，与充电座智能配合自主充电，整个流程高度自主化。在自助充电与巡检任务之间的切换上，机器人采用预估巡检里程与当前电量估算判断策略。既保证最大巡检效率，又能保证电池电量的可靠够用性，不会由于过冲或者过放损害电池的寿命。5.3.8通信网络功能系统能提供远程数据访问接口，支持远程浏览系统采集到的巡检数据和信息。123455.3.9监控后台功能5.3.7 自主充电功能智能巡检机器人具有稳定可靠的自主充电功能，能自动检测电池电量，并估算当前巡检任务量，无需人为干预智能自动选择巡检或充电任务。机器人与充电房开关电房门联动，与充电座智能配合自主充电，整个流程高度自主化。在自助充电与巡检任务之间的切换上，机器人采用预估巡检里程与当前电量估算判断策略。既保证最大巡检效率，又能保证电池电量的可靠够用性，不会由于过冲或者过放损害电池的寿命。5.3.8通信网络功能系统能提供远程数据访问接口，支持远程浏览系统采集到的巡检数据和信息。123455.3.9监控后台功能设备名称、最高温度等过滤条件查询巡检数据。1234567894页系统提供自动生成设备缺陷报表、巡检任务报表等功能，并提供历史曲线展示功能，所有报表具有查询功能，报表可按照设备名称展示所有相关巡检信息。任务规划功能的可编辑巡检点不少于10000个。智能巡检机器人能根据巡检采集的数据自动生成巡检报告。系统软件人机界面友好、操作方便，信息显示清晰直观。5.4 性能5.4.1 制动距离机器人制动距离应≤0.5m。5.4.2 爬坡能力机器人爬坡能力应>15°。5.4.3 最大速度1.0m/s。5.4.4 红外测温精度机器人测温精度应不超过±系统提供自动生成设备缺陷报表、巡检任务报表等功能，并提供历史曲线展示功能，所有报表具有查询功能，报表可按照设备名称展示所有相关巡检信息。任务规划功能的可编辑巡检点不少于10000个。智能巡检机器人能根据巡检采集的数据自动生成巡检报告。系统软件人机界面友好、操作方便，信息显示清晰直观。5.4 性能5.4.1 制动距离机器人制动距离应≤0.5m。5.4.2 爬坡能力机器人爬坡能力应>15°。5.4.3 最大速度1.0m/s。5.4.4 红外测温精度机器人测温精度应不超过±22%。5.4.5 仪表读数识别误差率机器人能够对有读数的表盘标记进行数据读取，自动判断和数字识别，识别结果准确率>95%。5.4.6 水平定位精度机器人行走停止误差≤10mm。5.4.7 导航重复定位精度机器人重复导航定位误差≤10mm。5.4.8 升降定位精度机器人升降定位误差≤10mm。5.4.9 通信距离1000m，且工作可靠。5.4.10 转弯直径5页原地转弯。5.4.11 云台性能云台水平旋转范围为：360°连续旋转。云台俯仰旋转范围为：±90°。5.4.12 越障高度越障高度≧50mm。5.5电源适应性80%~110%范围内应正常工作。5.6防护等级GB/T4208-2017IP655.7电磁兼容性5.7.1 静电放电抗扰度GB/T17626.2-2018原地转弯。5.4.11 云台性能云台水平旋转范围为：360°连续旋转。云台俯仰旋转范围为：±90°。5.4.12 越障高度越障高度≧50mm。5.5电源适应性80%~110%范围内应正常工作。5.6防护等级GB/T4208-2017IP655.7电磁兼容性5.7.1 静电放电抗扰度GB/T17626.2-201845.7.2 射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3-201635.7.3 工频磁场抗扰度GB/T17626.8-200646 试验方法6.1外观与结构用目视和手感的方法进行。6.2功能用模拟试验的方法进行，依次操作进入机器人的功能界面或状态，目视检查是否正常。6.3性能6.3.1 制动距离1 50m的测量区间，标定导航轨迹，在机器人前边缘中间位置标6页识出定位中心点，并在50m外标识制动起始线。1m/s的速度行驶至制动起始线，同时发制动指令。d。2次，取平均值。6.3.2 爬坡能力1520°。正对试验装置的斜坡坡道，停在斜坡前沿。2次，识出定位中心点，并在50m外标识制动起始线。1m/s的速度行驶至制动起始线，同时发制动指令。d。2次，取平均值。6.3.2 爬坡能力1520°。正对试验装置的斜坡坡道，停在斜坡前沿。2次，2次均应通过。6.3.3 最大速度50m的测量区间，预先标定导航轨迹，标出始端线和终端线。机器人自主导航行驶，保持最大速度直线驶过始端线和终端线，用秒表记录机器人2次，取平均值。6.3.4 红外测温精度将机器人对准发热体用测温仪进行测温，并将测出的温度值与标准仪器进行对比。6.3.5 仪表读数识别误差率将机器人对电流表进行图像采集及表计识别，按公式(1)计算仪表读数识别误差，重复进行3次试验，将3次读数误差取平均值作为读数误差率。n=((A-X)/A)X100% (1)式中:N——表计识别误差;A——表计实际读数;X——测试值。6.3.6 水平定位精度在电子地图上任选一点，记录位置数据，将机器人带到该点进行定位，将这两个位置数据进行比较得出水平定位精度，取3次测量的平均值。6.3.7 导航重复定位精度0.2m/s0.5m重复运行5次取平均值。6.3.8 通信距离DL/T1610-2016C5.4.96.3.9 转弯直径目视机器人是否原地转弯。7页6.3.10 云台性能GB/T15412-20175.5.26.4 防护等级GB/T4208-201713146.5 安全6.5.1 抗电强度GB4943.1-20115.26.5.2 6.6.220A6.6 电磁兼容性6.6.1 静电放电抗扰度GB/T17626.2-201886.6.2 射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3-201686.3.10 云台性能GB/T15412-20175.5.26.4 防护等级GB/T4208-201713146.5 安全6.5.1 抗电强度GB4943.1-20115.26.5.2 6.6.220A6.6 电磁兼容性6.6.1 静电放电抗扰度GB/T17626.2-201886.6.2 射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3-201686.6.3 工频磁场抗扰度GB/T17626.8-200687 检验规则7.1 检验分类检验分型式试验、出厂试验和验收试验三种。检验项目按表1的规定进行，检验结束，均应完整保存测试记录或提交检验报告。表1检验项目8页序号试验项目型式试验出厂试验验收试验1外观结构整机外观结构√√√2外壳表面√√√3电气部件布线√√√4机器人本体重量√—√9页5工作环境适应性高温试验√——6低温试验√——7湿热交变试验√——8整机防护性能IP防护试验√——9检测设备性能红外测温准确度√√√10可见光成像质量√√√11红外成像质量√√√12可靠性试验机械振动试验√——13续航能力√—√14运动系统最大速度√——15爬坡能力√——16云台性能云台性能√——17防碰撞功能防碰撞功能√√√18通信性能通信性能试验√√√19辅助照明功能辅助照明功能试验√√√20状态指示功能状态指示功能试验√√√21电池性能试验充放电次数√——22放电特性试验√——23安全试验√——24智能报警功能机器人报警√√√25过热报警√√√26各类表计读数√√√27设备分合状态√√√28本地监控系统软件测试系统性能识别分析响应时间√√√29日常操作的响应时间√√√30任务管理功能任务设置功能√√√31任务执行方式功能√√√32任务展示功能√√√33实时监控功能巡检监控功能√√√34巡检地图功能√√√35云台、运动控制功能√√√36任务控制功能√√√37控制模式切换√√√38一键返航功能√√√39通信中断返航功能√√√40巡检结果确认功能设备告警确认功能√√√41巡检结果浏览功能√√√42巡检报告功能√√√43巡检结果分析功能对比分析功能√√√44生成报表功能√√√45用户设置功能用户设置功能√√9页5工作环境适应性高温试验√——6低温试验√——7湿热交变试验√——8整机防护性能IP防护试验√——9检测设备性能红外测温准确度√√√10可见光成像质量√√√11红外成像质量√√√12可靠性试验机械振动试验√——13续航能力√—√14运动系统最大速度√——15爬坡能力√——16云台性能云台性能√——17防碰撞功能防碰撞功能√√√18通信性能通信性能试验√√√19辅助照明功能辅助照明功能试验√√√20状态指示功能状态指示功能试验√√√21电池性能试验充放电次数√——22放电特性试验√——23安全试验√——24智能报警功能机器人报警√√√25过热报警√√√26各类表计读数√√√27设备分合状态√√√28本地监控系统软件测试系统性能识别分析响应时间√√√29日常操作的响应时间√√√30任务管理功能任务设置功能√√√31任务执行方式功能√√√32任务展示功能√√√33实时监控功能巡检监控功能√√√34巡检地图功能√√√35云台、运动控制功能√√√36任务控制功能√√√37控制模式切换√√√38一键返航功能√√√39通信中断返航功能√√√40巡检结果确认功能设备告警确认功能√√√41巡检结果浏览功能√√√42巡检报告功能√√√43巡检结果分析功能对比分析功能√√√44生成报表功能√√√45用户设置功能用户设置功能√√√7.2型式试验有下列情况之一，应进行型式试验：新产品定型鉴定前；产品转厂生产定型鉴定前；正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时；产品停产一年以上又重新恢复生产时；国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式检验要求时；出厂检验结果与上批产品检验有较大差异时。a)b)c)d)e)f)7.3出厂