一、系统简介

隧道轨道巡检机器人系统将机器人技术和物联网技术相结合，正常运营时实时、连续地获得隧道内部的结构检测、运营监测信息，搭载模块化检测设备，如高清摄像机、热成像模块、三维激光扫描模块、环境检测模块、高分贝语音广播等，具备不影响交通、能够替代人工对隧道内部环境进行日常检查、检测效率高、精确度高、实时性好和评估病害发展趋势并作出预警的优点，可进一步提升道路隧道的信息化管理水平和运营安全保障能力。

二、系统安全性特征

（1）轨道式隧道巡检机器人系统不改变被监测设备的接线方式、密封性能、绝缘性能以及接地性能，不影响现场其它设备的安全运行；不会因巡检机器人系统的故障影响被监测设备的性能。巡检机器人系统的安装不影响正常的隧道检修维护工作。

（2）巡检机器人及其配套设施采取防振、防松措施，具有耐腐蚀性。

（3）巡检机器人及其配套设施对内部信号与电路实施有效的隔离和绝缘，其电源也采用合适的隔离措施。

（4）巡检机器人及其配套设施适合所在场所使用环境。电磁屏蔽性能保证巡检机器人系统能正常工作且不影响场所其它设备的正常工作，机柜散热良好。

（5）防坠措施、防水措施、防火措施、防人员触电措施。

三、系统可靠性特征

机器人作为巡检系统的主体，搭载主要的检测设备在前端采集各类数据信息。为了保证机器人日常工作的开展，启动巡检前会进行自检，自检内容包括红外热成像仪、高清相机、电机、云台、内部存储以及各种传感器等，若发现部件异常，则给出异常状态指示，并将系统异常信息上传至监控后台，方便运维人员及时发现故障，减少处理时间，提高解决故障的效率。

四、系统基本功能特征

（1）机器人自检功能

机器人具备自检功能，自检内容包括电源、驱动、通信和检测设备等部件的工作状态，发生异常时应能就地指示，并上传故障类型等信息至监控后台。

（2）数据远传功能

机器人的通讯设备需保证数据传输的稳定可靠，在网络出现中断等异常情况时，机器人具有本地存储功能，保证7天数据存储容量，网络恢复后，能自动将存储数据上传至本地/远程监控平台；能实现巡检后台和巡检机器人之间的双向通讯。

（3）远程控制功能

机器人能正确接收本地监控后台、远程监控后台和检修公司监控中心的控制指令，实现云台转动、车体运动、自动充电和设备检测等功能，并正确反馈状态信息；能正确检测机器人本体的各类预警和告警信息，并可靠上报。

（4）自主充电功能

机器人具有自主充电功能，能够与充电站设备配合完成自主充电，电池电量不足时能够自动返回充电。机器人自动充电桩部署于坞站内，通过螺栓直接固定于轨道上。采用滑触式充电触头，充电系统具备限压、限流、短路、反接、漏电等保护功能；机器人从低电量充满时间约 2~3 小时（可支持定制无线充电桩）。

（5）远程指挥功能（双向语音对讲）

巡检机器人自身携带语音设备，配合高清可见光摄像机，实现隧道内实时移动视频监控，同时监控后台与隧道现场人员的音视频信息交互；音视频对讲系统可在不同层级监控后台使用，实现指挥中心的快速组建。当隧道内设备发生现场工作人员不能解决的非常规问题时，通过综合隧道智能机器人的视频设备和语音设备可实现现场工作人员与远端专家的即时交互，由专家来指导和监督现场工作人员，实现正确规范的操作，有助于问题的现场解决。

（6）行进速度控制功能

巡检机器人可根据隧道环境场景及任务事件，智能判断最佳的行进速度。实现匀速巡检、准确到达指定工位、紧急事件高速行进、遇到障碍自动停止告警以及遇到人员智能减速等功能。

（7）精确定位功能

机器人配有高精度里程计，同时沿轨道固定霍尔定位标签用于全局定位，机器人通过观测磁标签信息及里程系统可以快速定位故障点，并将预警信息实时传送给现场工作人员进行处理，同时还可以实时校正里程计信息，并实时上传当前监测主机的位置。

（8）报警功能

系统具备设备检测数据的分析报警功能；报警发生时，立即发出报警信息，并伴有声光提示，并能人工退出/恢复；报警信息能通过短信发送；巡检机器人能在现场进行声光告警提示。

（9）火灾检测及应急处理功能

通过巡检机器人搭载的高清视频设备检测隧道内异常光源、烟雾情况；红外设备识别火源，对隧道内设备明火及设备内部异常温度进行检测，及时识别疑似火灾位置，由平台专家系统分析是否有着火点，是否需要联动消防系统；确认着火点后，发送火灾告警至本地监控平台，配合及时对发现火源进行处置，同时巡检机器人应驶离到安全距离（以机器人承受最高温度和摄像机有效视距控制）以外观察，将现场视频、环境信息实时传输至监控平台，以供决策。配合气体检测设备，对隧道内部有害气体进行检测，为人员进入隧道进行消防或其他作业提供参考。