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机器人代岗

四足机器狗

人形机器人

具身工厂
实现方法
智慧水厂综合巡检方案

项目背景
解决思路
       以 “科技赋能巡检,实现智慧运维” 为核心,针对传统巡检痛点,引入机器人巡检技术,搭配分布式终端设备,构建本地私有化部署的一体化监控管理体系。通过多类型机器人协同作业,覆盖水厂各关键场景,结合先进的导航定位、图像识别、数据传输等技术,实现巡检过程自动化、数据采集实时化、异常识别智能化、运维管理数字化,同时解决巡检盲区、数据溯源难等问题,提升水厂巡检效率与质量。
红外抄表
功能内容
功能内容
       水厂作为城市水资源处理的核心场地,供排水问 题与人民群众日常生活密切相关。在供排水生产过程 中,由于工艺连贯、设备众多,环环相扣,任何异常 或隐患若未得到及时处理,皆可能对安全供水或排水 达标产生重大影响。因此,水厂巡检成为及时发现生 产异常、隐患的重要手段,是供排水生产管理的关键 环节。
      传统巡检方式为巡查人员在纸质表单上记录巡查 情况及相关数据,并定期收集归档。然而,由于现场 巡查频次较高、内容较多,手写记录工作量大,可能 存在逾时巡查或漏检,从而埋下安全隐患,降低巡检 效率。
生产场景
(一)机器人巡检通用功能
        机器人巡检具备丰富的通用功能,支持多种巡检方式,既可以设定任务计划进行周期性自主巡检,也能通过手动遥控实现巡检;在实时控制方面,后台管理可观看机器人的第一视觉及其他摄像机视角,还能直接下达命令控制机器人前往指定地点,远程调节相机云台转动方向、变倍变焦及视角切换。借助实时控制功能,可远程进行现场查看,对动环故障告警进行现场二次确认,减少人员奔波。
       自带工控大脑,默认无需在本地或云端单独部署服务系统,在不具备网络条件时可正常独立自动巡检,实现离线巡检;运维人员在远程通过后台管理手动下发命令,机器人能前往指定地点进行单点巡检,完成后返回充电。同时,可根据实际需求设定点位拍照计划,机器人会按照计划周期性拍照存档上传,且监控管理系统支持对巡检结果数据进行多维度筛选查看,特殊报表可按需定制。
       自主运行,机器人基于激光雷达、驱动电机里程计、姿态 IMU 陀螺仪融合导航定位技术,无需单独部署磁条轨道或二维码即可自主导航定位;巡检任务完成后能自主返回充电,当电量低于预设的 20% 保护值时会优先返回充电,遇到障碍物且 5 分钟无法正常通过时也会自动返回,后台还可人为中断任务一键让机器人返回充电。
       自带 WiFi 路由器,将其 WiFi 接入现场局域网后,在局域网内的电脑、笔记本、平板、手机等设备,打开浏览器登录即可访问机器人监控管理系统;后台管理还能实时监视机器人状态,包括位置、剩余电量、CPU 使用率、磁盘使用率等信息,且机器人开机时会对核心器件、传感器、驱动、电源、通信等设备系统状态进行自检。
(二)多场景专项检测功能
        在设备状态检测方面,针对高低压配电室、UPS 室、控制室,需检查变压器、断路器、互感器等设备是否正常工作,有无异常声响、局部放电、发热现象,查看各种仪表和指示灯工作状态及指示准确性,排查配电室内小动物侵入、地面渗水、烟火情况;对于进水泵房、提升泵房、综合泵房,要检查电流表、压力表等仪器设备实际情况及轴承位置油污情况,判断水泵运行是否有杂音及杂音来源,查看水泵轴承振动、电机电缆及电机发热量,排查水泵机身和管道裂纹、漏水、松动、磨损等现象;鼓风机房、脱水间、过滤车间需检查配电柜、气泵、水泵等设备的振动、声音、温度等运行状态,查看设备间环境卫生、灭火器及安全出口完好情况,排查小动物进入,确认各种仪表、指示灯、开关阀正常;加药间则要检查加药设备(泵、搅拌器、计量设备)运行状态,查看控制柜上压力仪表、指示灯、液晶屏显示情况,检测室内噪声、异响、管道渗漏、气体、烟火。
       水质相关检测:沉淀池、处理池、储泥池需检查水池上配电柜、水泵等设备正常运行情况,检测水池中悬浮物、浊度、矾花、油污等水质指标,查看处理池内污泥堆积高度及挂泥设备运行状态;净水、污水、污泥采样环节,虽部分水厂配备在线自动水质采样设备,但当前需工作人员前往设备间从采样器提取水样并送至实验室检测,后续可通过自动化送样减少人为运送时间;同时,会针对处理池中矾花及水底污泥堆积高度,采用水下摄像头高清检测与识别,结合视觉算法与人工二次审核评估矾花,在水底安装固定高度长条形指示灯,通过指示灯被遮挡的光亮长度判断污泥堆积情况,机器人还会到达污水处理池指定位置,观测水面颜色、气体、泡沫、絮体流态等现象并拍照或录像,工作人员可通过后台管理系统实时查看。
      环境安全检测:会检测环境温湿度、CO₂、PM10、PM2.5、TVOC 等数据,采用热成像、声呐矢量成像技术及深度学习泄漏模型,提前预测管道气体泄露故障点;通过视觉 AI 算法和渗水标签辅助检测,对关键部位漏水、漏液问题进行识别;借助热成像实时扫描水泵、电机、电缆、管道等设备表面温度,配合低功耗无线测温传感器弥补测温死角;利用图像处理和模式识别技术,分析监控视频中像素变化、颜色特征和运动模式,实时检测火源和烟雾,触发警报;通过拾音器采集水泵杂声和设备噪音,清洗过滤后生成声音频谱数据,与后端噪音大数据样本比对,发现噪音异常-。
     人员管理检测:可实现实时人员监控、历史人员检索,统计区域人员数量,通过人脸识别、人员特征识别确定人员身份并进行物理坐标定位;基于先进视觉算法,利用 Python 结合 OpenCV 通过现场监控摄像头实时捕捉画面,识别人员是否正确穿戴工作服、安全帽等劳保用品,检测到未按规定穿戴时,会立即抓拍并存档违规图像,同时启动现场语音告警提醒违规员工纠正。
飞索机器人
智能视觉传感器
(一)硬件配置
        四足巡检机器人:采用四足行进方式,可原地转向并承载一定重量;配备定位移动基站,支持多星多频定位,作业范围广且定位精度高;安装多个激光雷达,用于局部精确定位和空间环境探测;主云台可全方位旋转,无盲区,搭载可见光、热成像设备,还有多个广角辅助相机;配备无线通讯设备、电池,以及多种传感器和播放器喇叭,可在斜坡行走并攀爬一定高度的障碍物
       轮式机器人:支持多种报警方式,采用多种技术组合避障;车体尺寸和重量适中,便于在水厂内移动;采用特定方式充电,基于激光相关技术导航,导航精度高;配备热成像相机、升降杆,搭载多个云台相机,支持双频 WiFi 通讯,具备多种保护功能,转弯灵活,爬坡度和续航时长满足水厂巡检需求,行进速度适中。
      飞索机器人:缆索子系统包含专用承重缆索和耐腐蚀牵引索;定位子系统采用特定定位方式和驱动方式;配备工业级通讯设备;成像子系统有全景相机、夜彩高清相机、存储系统及专用云台;供电子系统包括分布式供电站和 UPS;行进子系统含车载行进平台、照明设备、广播器、警报灯;传感器子系统涵盖多种检测传感器;还配备红外热成像设备,中心控制子系统具备多种控制和分析功能。
      分布式终端设备:包括基于特定无线通讯技术的微操作终端,可实现屏幕相关操作,供电方式便捷且低功耗,安装拆卸方便;无线红外抄表终端基于红外通讯,支持多种无线传输方式,可采集电表数据,非侵入式采集不影响设备正常工作;无线可见光 / 红外传感器包含多个模块,解决盲区传感器部署和数据采集问题;还有超声图像气体泄露 / 局部放电检测仪,分为手持款和机载款,分别具备不同的检测优势
(二)关键技术应用
      导航定位技术:室外空旷场景采用 RTK 差分定位与多线激光雷达融合的导航定位技术,在厂区开阔无遮挡位置部署多台 RTK 定位基准站,实现宏观定位不丢失、精准定位及环境探测,定位精度较高,采用多种通讯方式保障数据传输;室内等场景基于激光雷达、里程计、陀螺仪等多种技术融合导航定位,无需额外部署辅助设施
        图像识别与 AI 算法:机器人搭载视觉深度学习框架,可兼容多种仪表盘液晶屏,对表计数据读取识别率高;通过样本采集、标注、训练和学习,兼容各种指示灯,对设备状态识别准确率高
        网络通讯技术:采用室内 / 外一体化网络方案,针对距离跨度大、巡检覆盖面广的情况,通过安装大功率无线 AP 基站,实现较大范围的网络覆盖,满足巡检数据实时性要求;机器人与分布式终端设备支持多种无线通讯方式,确保数据传输稳定
       系统部署:构建本地私有化部署的多机器人综合智慧运维监控管理平台,配备本地监控中心、算力服务器、大数据管理存储中心,支持多端访问管理,可接入三方设备与系统,实现一体化监控大屏展示、智能运维、业务监控,还能展示 3D 场景,实时显示机器人位置、行径轨迹及摄像头视频画面,可绘制电子围栏并绑定规则权限
(三)场景改造措施
       手动门 / 防火门改造:针对现场无驱动电机、需手动推拉的防火门,安装闭门器、门禁控制器,解决机器人巡检过程中自动开门、关门的功能需求
       挡鼠板改造:考虑到普通挡鼠板需巡检人员跨越,且现场防火门设计不同,提出挡鼠闸门(摆闸)、伸缩式挡鼠板、平移式挡鼠板三种改造方案,可根据现场自动门实际情况灵活选择
       梯控改造:机器人在电梯外可通过特定通讯技术发送指令到梯控系统,实现呼梯功能,电梯到达后系统会将运行状态发送给机器人;机器人进入电梯后,通过相同通讯技术发送指令实现选层,中途电梯停靠时系统会实时发送停靠楼层数给机器人,同时通过相关设备覆盖电梯区域的通讯信号,确保通讯顺畅
室内外一体化方案
(一)效率显著提升
      机器人可实现 7*24 小时自主巡检,无需人工持续参与,大幅减少人工工作量,解决传统巡检频次高、任务重导致的效率低问题;自动化送样方式减少水样人为运送时间,确保样本时效性与准确性,机器人还能随拍随走,将数据上传服务器快速运算识别,有助于提升续航能力与整体巡检效率
     检测精准可靠:借助先进的传感器、导航定位技术与 AI 算法,设备状态检测、仪表读数、环境数据采集更精准,表计数据和指示灯状态识别准确率高;通过特定融合定位技术,室外定位精度高,能精准捕捉设备异常、水质指标变化,提前预警潜在风险,减少事故发生概率。
     覆盖全面无盲:多类型机器人与分布式终端设备协同,覆盖水厂所有关键场景,特定传感器设备解决盲区场景下传感器部署和数据采集问题,不同类型机器人分别适配不同复杂场景,确保巡检无死角。
     管理智能便捷:实现巡检过程自动化、数据采集实时化,巡检数据可多维度筛选查看,支持报表定制,管理系统能实时展示机器人状态、巡检画面、分析结果及预警提示,还可远程控制机器人,运维过程完全数据化,便于问题溯源与趋势研判,辅助管理人员高效决策。
微操作手指
项目优势
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