輸煤智能巡檢系統(tǒng)目錄TOC\o"1-3"\h\u31596輸煤智能巡檢系統(tǒng) 11645一、項目概述 310892（一）企業(yè)簡介 313691（二）項目背景 36847（三）項目建設(shè)情況 421741二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案 413279（一）場景描述 4195271、輸煤巡檢的實際需求： 426332、解決的問題： 51478（二）技術(shù)架構(gòu) 5207842、技術(shù)架構(gòu)：機器人智能巡檢系統(tǒng)分為五層，具體內(nèi)容如下： 5230394、主要功能： 620574（三）建設(shè)方案 712912、工作任務(wù) 72793、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用 8231464、創(chuàng)新點 821244三、項目效果 921714（一）項目效益 924864（二）鑒定評價（如有） 1018805（三）推廣前景 11247491、推廣價值 116512、系統(tǒng)外競爭力 117630四、下一步計劃 11一、項目概述（一）企業(yè)簡介XXX熱電廠位于北港工業(yè)園區(qū)，本期工程建設(shè)2×350MW國產(chǎn)超臨界海水直流冷卻燃煤供熱發(fā)電機組，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝設(shè)施，采用雙回220kV送電線路接入新建的龍港220kV變電站，本工程設(shè)計年發(fā)電量35億千瓦時，供熱量794.5萬吉焦，可供葫蘆島市東部主城區(qū)1386萬平米的用戶采暖并向工業(yè)園區(qū)提供100t/h的工業(yè)用汽。（二）項目背景XXX熱電項目輸煤系統(tǒng)輸送設(shè)備從火車翻車線開始分別為C-1AB皮帶，實際長度150米、傾角0-15°到C-2AB皮帶，實際長度93米、傾角14.8°，C-3AB皮帶，實際長度279米、傾角8.4°，C-4AB皮帶，實際長度136米。C-5AB皮帶，實際長度219米，汽車接卸線C-6皮帶，實際長度105米、傾角0-8°。輸煤廊道內(nèi)環(huán)境比較惡劣，粉塵多，存在可燃性氣體，如果單純依靠傳統(tǒng)攝像頭和傳感器，將其固定在某些固定位置，必然導(dǎo)致某些監(jiān)控死角無法完全覆蓋，而單純的增加攝像頭覆蓋勢必要投入更大的資源?，F(xiàn)場工作人員需要分出資源去維護更多的監(jiān)控設(shè)備，造成更多的資源浪費。為了減輕工作人員勞動強度，提升工作效率。我們公司決定采用智能移動機器人代替人工進行巡檢。（三）項目建設(shè)情況1、項目簡述：本項目針對遼寧大唐國際葫蘆島熱電有限責(zé)任公司#1、#2、#3、#4、#6帶輸煤廊道、輸煤綜合樓控制室、輔控直流配電間，開發(fā)集后臺管理系統(tǒng)1套、智能巡檢機器人5套，巡檢軌道、通訊系統(tǒng)、智能集中管控系統(tǒng)為一體的智能化巡檢管理系統(tǒng)，應(yīng)用于遼寧大唐國際葫蘆島熱電有限責(zé)任公司#1、#2、#3、#4、#6帶輸煤廊道、輸煤綜合樓控制室、輔控直流配電間的巡檢。2、實施時間：3、建設(shè)周期：4、預(yù)期目標(biāo)：實現(xiàn)輸煤廊道的智能巡檢，用機器人和固定設(shè)備部分或全部代替人進行工作；實現(xiàn)輸煤廊道的安全管控，保障生產(chǎn)的本質(zhì)安全。5、投資額：6、承建單位：7、當(dāng)前進展：二、應(yīng)用場景及建設(shè)方案（一）場景描述1、輸煤巡檢的實際需求：=1\*GB3①輸煤廊道環(huán)境的檢測和預(yù)警。實時采集環(huán)境中的CO、H2S、O2、可燃?xì)怏w、溫度、濕度、粉塵濃度等信息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)檢測值超標(biāo)時，及時預(yù)警；=2\*GB3②設(shè)備狀態(tài)的檢測和預(yù)警。對皮帶機電機、減速機、重要滾筒及托輥進行溫度、異響檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時及時做出判斷和預(yù)警；=3\*GB3③物料的檢測和預(yù)警。包括物料溫度的檢測、物料異物的檢測和預(yù)警；=4\*GB3④膠帶的檢測和預(yù)警。包括膠帶的跑偏、撒料、帶速及打滑的檢測和預(yù)警；=5\*GB3⑤皮帶啟動前的檢查。包括是否有人工作，皮帶機及附屬設(shè)備是否異常，以決定皮帶是否可以啟動；=6\*GB3⑥現(xiàn)場人員的安全和預(yù)警。對現(xiàn)場人員身份、行為，工裝進行實時監(jiān)測和安全預(yù)警。2、解決的問題：=1\*GB3①巡檢的安全性：現(xiàn)場大多高溫、高熱，高壓、存在粉塵、有害氣體，危險性較高，用機器人代人，有效保證人身安全。=2\*GB3②巡檢的經(jīng)濟性：目前實行三班制，每班2-3人，人員費用高，有機器人代人，24小時巡檢，有效節(jié)省人力成本。=3\*GB3③巡檢的高效性：巡檢路線多、項目多、設(shè)備種類多，人工巡檢一圈需要較長時間，機器人能有效實現(xiàn)高效巡檢，減輕人員勞動強度。=4\*GB3④巡檢的及時性：人工巡檢檢測手段單一，數(shù)據(jù)不能同步上傳，機器人巡檢能保證檢測數(shù)據(jù)實時上傳，并進行分析和判斷。=5\*GB3⑤巡檢的準(zhǔn)確性：相比人工巡檢，機器人檢測的數(shù)據(jù)精度更高，正確率更好，能起到及時預(yù)警的作用。（二）技術(shù)架構(gòu)1、項目規(guī)劃：在C-1AB、C-2AB、C-3AB、C-4AB和C-6皮帶線路上安裝智能巡檢機器人，在C-5AB皮帶和破碎機等設(shè)備的關(guān)鍵部位安裝固定式巡檢裝置及其附屬設(shè)備組成智能巡檢機器人系統(tǒng)，進行輸煤線路的智能巡檢。2、技術(shù)架構(gòu)：機器人智能巡檢系統(tǒng)分為五層，具體內(nèi)容如下：設(shè)備層：包括機器人本體、軌道、視覺檢測、無線測溫測振、固定監(jiān)控設(shè)備等。接入層：包括通訊基站、通訊電纜、光纖網(wǎng)線等。平臺層：對前端設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進行集中存儲、清洗、建模、運算和分析。應(yīng)用層：針對不同的應(yīng)用場景，進行大數(shù)據(jù)分析，及時預(yù)警，故障診斷，狀態(tài)檢修。展示層：電腦端，手機和大屏。建設(shè)內(nèi)容：輸煤系統(tǒng)輸送設(shè)備有5條AB平行皮帶和1條單皮帶組成，從火車翻車線開始分別為C-1AB皮帶、實際長度150米、傾角0-15°到C-2AB皮帶、實際斜長度93米、傾角14.8°，C-3AB皮帶、實際斜長度279米、傾角8.4°，C-4AB皮帶、實際水平長度136米，C-5AB皮帶、實際長度219米，再到汽車翻車線C-6皮帶，實際長度105米、傾角0-8°，總計6組皮帶。建設(shè)一套智能巡檢機器人系統(tǒng)，實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)的智能化無人巡檢，為電廠輸煤系統(tǒng)安全、高效運轉(zhuǎn)提供保障。根據(jù)電廠輸煤皮帶運輸系統(tǒng)的現(xiàn)場實際情況，在C-1AB、C-2AB、C-3AB、C-4AB和C-6皮帶線路上安裝智能巡檢機器人。主要功能：（1）圖像識別：利用移動機器人本體上搭載的高清攝像頭監(jiān)視并識別皮帶跑偏、輸煤線上異物、皮帶撕裂、堵煤、漏煤等，結(jié)合視覺系統(tǒng)，判斷出各個故障點。（2）紅外熱成像：利用移動機器人本體上搭載的紅外熱成像儀，能夠監(jiān)視并識別各滾筒主軸端蓋、電纜橋架電纜、減速機及電機的超溫報警。（3）聲音識別：利用移動機器人上搭載的噪音分析儀，監(jiān)視并識別皮帶托輥、滾筒運行聲音，結(jié)合后臺的軟件系統(tǒng)判斷其故障。（4）煤炭粉塵濃度檢測：巡檢機器人系統(tǒng)應(yīng)具備對廊道內(nèi)的粉塵濃度檢測，并對超標(biāo)濃度情況進行報警的功能。（三）建設(shè)方案1、建設(shè)目標(biāo)：實現(xiàn)輸煤廊道的智能巡檢，用機器人和固定設(shè)備部分或全部代替人進行工作；實現(xiàn)輸煤廊道的安全管控，保障生產(chǎn)的本質(zhì)安全。2、工作任務(wù)=1\*GB3①在C-1AB兩條皮帶機上方中間位置吊裝一臺智能巡檢機器人，并在皮帶機上方中間位置敷設(shè)一條軌道用于皮帶機的巡檢作業(yè)，軌道需覆蓋皮帶機長度，以便巡檢機器人對皮帶巡檢的全方位監(jiān)測。皮帶機長為150米，共用軌道150米。=2\*GB3②在C-2AB兩條皮帶機上方中間位置吊裝一臺智能巡檢機器人，并在皮帶機上方中間位置敷設(shè)一條軌道用于皮帶機的巡檢作業(yè)，軌道需覆蓋皮帶機長度，以便巡檢機器人對皮帶巡檢的全方位監(jiān)測。皮帶機長為93米，共用軌道93米。=3\*GB3③在C-3AB兩條皮帶機上方中間位置吊裝一臺智能巡檢機器人，并在皮帶機上方中間位置敷設(shè)一條軌道用于皮帶機的巡檢作業(yè)，軌道需覆蓋皮帶機長度，以便巡檢機器人對皮帶巡檢的全方位監(jiān)測。皮帶機長為279米，共用軌道279米。=4\*GB3④在C-4AB兩條皮帶機上方中間位置吊裝一臺智能巡檢機器人，并在皮帶機上方中間位置敷設(shè)一條軌道用于皮帶機的巡檢作業(yè)，軌道需覆蓋皮帶機長度，以便巡檢機器人對皮帶巡檢的全方位監(jiān)測。皮帶機長為136米，共用軌道136米。=5\*GB3⑤在C-6皮帶機上方中間吊裝一臺智能巡檢機器人，并在皮帶機上方敷設(shè)一條軌道用于皮帶機的巡檢作業(yè)，軌道需覆蓋皮帶機長度，以便巡檢機器人對皮帶巡檢的全方位監(jiān)測（軌道長度及形式以現(xiàn)場實際測繪為準(zhǔn)）。皮帶機長為105米，共用軌道105米。3、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用=1\*GB3①自主充電：采用無線充電方式，避免產(chǎn)生火星。電池電量小于設(shè)定閾值，巡檢機器人自主回充電樁進行充電。=2\*GB3②聲波避障：機器人前后方安裝有超聲避障傳感器，傳感器能檢測200-4000mm范圍內(nèi)的障礙物。=3\*GB3③精準(zhǔn)定位：利用編碼器與RFID結(jié)合的方式，實現(xiàn)精準(zhǔn)定位功能，定位精度可達10mm。=4\*GB3④軌道清掃：超高分子聚乙烯毛刷頭對軌道表面無二次傷害。同時可對軌道進行定期清掃設(shè)置。=5\*GB3⑤語音對講：機器人搭載有先進的語音對講系統(tǒng)，可實現(xiàn)實時對講。=6\*GB3⑥自動巡檢與自主學(xué)習(xí)：自主定制巡檢策略，對重點區(qū)域及常見設(shè)備，進行重點巡檢及駐點觀察，并自動生成巡檢報告。=7\*GB3⑦大數(shù)據(jù)分析：實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，音視頻遠(yuǎn)傳，大數(shù)據(jù)分析、安全預(yù)警、故障診斷。4、創(chuàng)新點=1\*GB3①自主自動智能：根據(jù)巡檢時間、周期、路線、目標(biāo)、類型（紅外、可見光等）靈活進行任務(wù)定制，巡檢機器人按照定制任務(wù)進行自動巡檢，根據(jù)多次巡檢的區(qū)域情況和設(shè)備情況，進行實時記錄和自主學(xué)習(xí)，可自動生成巡檢路線、巡檢任務(wù)，巡檢報告，實現(xiàn)自主自動智能。=2\*GB3②多維感知與全面集成：傳感器集成實時融合感知，全場景多維度檢測感知，支持紅外、可見光、聲音、氣體等實時監(jiān)測，全面采集輸煤廊道內(nèi)所有設(shè)備數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的實時展現(xiàn)和深入分析。=3\*GB3③多機協(xié)同與可視化展示。多臺機器人通過移動網(wǎng)絡(luò)接入博宜特集控平臺，對所有機器人進行集中管理和監(jiān)視，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，全廠區(qū)的一站式巡檢；全面展示廊道內(nèi)部各核心主要設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)，實時監(jiān)測信息，展示機器人的巡檢路徑及當(dāng)前所在位置。=4\*GB3④故障預(yù)警與狀態(tài)檢修。機器人自帶邊緣計算器，將環(huán)境數(shù)據(jù)與設(shè)備數(shù)據(jù)進行計算和處理，結(jié)合后臺的云計算系統(tǒng)即超腦系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備故障的前期預(yù)警，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和算法模型，實現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修，全面保障設(shè)備安全，作業(yè)安全和生產(chǎn)安全。=5\*GB3⑤專家系統(tǒng)與手機APP。采用專家協(xié)作系統(tǒng)、多種知識表示、綜合知識庫、自組織解題機制、多學(xué)科協(xié)同解題與并行推理、與環(huán)境、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識獲取及學(xué)習(xí)機制等最新人工智能技術(shù)來實現(xiàn)復(fù)雜問題推理判斷，輔助人工決策。同時實現(xiàn)了ISO和Android雙版本手機APP遠(yuǎn)端監(jiān)控功能，對機器人本體，巡檢區(qū)域的工況信息及異常狀況均可通過手機遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)移動辦公，高效溝通。三、項目效果（一）項目效益=1\*GB2⑴巡檢效能提升=1\*GB3①巡檢效率高：考慮對數(shù)據(jù)的查看、記錄、歸檔時間，人工巡檢平均一個檢測點時間約為1-2分鐘。機器人單點識別時間在1-2秒，同步完成數(shù)據(jù)記錄、分析和告警。=2\*GB3②巡檢精度高：全覆蓋智能巡檢系統(tǒng)識別精度高，準(zhǔn)確可靠，無人為、環(huán)境等主客觀因素干擾，實現(xiàn)在集控中心的可視化、智能化管理與展示。=3\*GB3③巡檢覆蓋率大：人工巡檢主要對重點設(shè)備進行查看。智能巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對所有設(shè)備狀態(tài)、沿線皮帶、人員安全等的全面覆蓋與智能識別。=4\*GB3④數(shù)據(jù)處理高效：無人巡檢及狀態(tài)檢修系統(tǒng)能夠匯總皮帶機多維檢測數(shù)據(jù)進行分析、管理、告警和故障預(yù)測，摒棄了傳統(tǒng)人工巡檢數(shù)據(jù)分散、處理效率低的缺陷，實現(xiàn)高效全面智能的全新運檢模式。=2\*GB2⑵生產(chǎn)安全提升=1\*GB3①人員職業(yè)健康安全提升：原來每天巡檢人員共需巡檢約10-12次，巡檢人員接觸粉塵和噪音時間約300-360分鐘?，F(xiàn)在每班現(xiàn)場巡視檢查1次，每天接觸粉塵和噪音時間約30分鐘，粉塵和噪音接觸時間只有原來的10%，消除了巡檢人員長時間在現(xiàn)場的安全隱患，降低了粉塵和噪音對身體造成的傷害。=2\*GB3②設(shè)備安全提升：各類傳感器對設(shè)備溫度、振動和異響的實時監(jiān)測，提前對設(shè)備隱患進行維修和更換，有效降低設(shè)備故障造成重大生產(chǎn)事故的隱患。=3\*GB3③生產(chǎn)安全提升：巡檢機器人對輸煤廊橋進行頻繁的全面巡檢作業(yè)，能夠及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場遺留火源、物料自燃隱患和設(shè)備異常高溫等起火隱患，并進行及時報警，避免出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故。=3\*GB2⑶人員成本降低皮帶機巡檢作業(yè)分為3個班組進行，安裝智能巡檢機器人系統(tǒng)后巡檢機器人可以替代現(xiàn)場人員完成對輸煤廊橋的巡檢作業(yè)，只需安排人員在集控室進行監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題后及時到現(xiàn)場進行處理。=4\*GB2⑷管理效益提升基于機器人的無人巡檢及狀態(tài)檢修系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)體系模式下生產(chǎn)時間和空間的限制，實現(xiàn)了以設(shè)備狀態(tài)自動感知及預(yù)測、風(fēng)險實時預(yù)警、智能輔助決策、遠(yuǎn)程生產(chǎn)指揮，并對現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)進行多角度、多維度的分析，全面推動生產(chǎn)管理模式方式由“事后應(yīng)對”向“事前防范”轉(zhuǎn)變，“分散現(xiàn)場管控”向“集約遠(yuǎn)程指揮”轉(zhuǎn)變，“傳統(tǒng)人工生產(chǎn)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動”轉(zhuǎn)變，顯著提升了管理效率。（二）鑒定評價（如有）項目通過專家評審、第三方鑒定，確認(rèn)項目的應(yīng)用效果、創(chuàng)新實踐等的評價。（三）推廣前景1、推廣價值=1\*GB3①減員增效：1臺巡檢機器人每天工作12小時，全年無休，一年下來工作時間為4380小時，有效解決了巡檢人員三班倒的狀態(tài)問題。=2\*GB3②保障安全：機器人可以在各種惡劣環(huán)境（高溫、高壓等）下進行正常巡檢。突破人的能力局限。=3\*GB3③智能預(yù)警：機器人實時上報數(shù)據(jù)，智能預(yù)警，無需人工干預(yù)。=4\*GB3④全面監(jiān)控：機器人進行24小時全面巡檢，掃除監(jiān)測盲區(qū)。=5\*GB3⑤智慧電廠：逐步實現(xiàn)智能化、智慧化、無人值守、智慧電廠。2、系統(tǒng)外競爭力=1\*GB3①目前很多集團都是局部試點，尚未全面推廣。通過上線智能巡檢機器人，趕抓時代趨勢，引領(lǐng)行業(yè)標(biāo)桿。=2\*GB3②巡檢機器人實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，音視頻遠(yuǎn)傳，大數(shù)據(jù)分析、安全預(yù)警、故障診斷的功能，貫徹整個業(yè)務(wù)流程，業(yè)內(nèi)翹楚。=3\*GB3③人工智能技術(shù)的應(yīng)用。通過多學(xué)科協(xié)同解題與并行推理、與環(huán)境、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識獲取及學(xué)習(xí)機制等最新人工智能技術(shù)來實現(xiàn)復(fù)雜問題推理判斷，輔助人工決策。四、下一步計劃項目在建設(shè)過程中存在哪些困難與挑戰(zhàn)，總結(jié)項目經(jīng)驗與不足，介紹下一步工作安排。XXX熱電輸煤智能巡檢系統(tǒng)項目在施工中遇到了許多計劃外的問題，其中較為關(guān)鍵的問題如下：1.電纜敷設(shè)問題:XXX熱電項目輸煤系統(tǒng)輸送設(shè)備從火車翻車線開始分別為C-1AB皮帶，實際長度150米、傾角0-15°到C-2AB皮帶，實際長度93米、傾角14.8°，C-3AB皮帶，實際長度279米、傾角8.4°，C-4AB皮帶，實際長度136米。C-5AB皮帶，實際長度219米，汽車接卸線C-6皮帶，實際長度105米、傾角0-8°。此外輸煤機器人的主控制室位于C-3皮帶尾部的輸煤集控樓二樓，與輸煤皮帶之間采用電纜橋架連接，輸煤橋架高度約為6米。且輸煤棧橋內(nèi)的電纜橋架豎井彎轉(zhuǎn)曲折，較高處敷設(shè)電纜時需要搭設(shè)腳手架，通過與廠家安裝人員反復(fù)優(yōu)化、核對電纜路徑，并在關(guān)鍵節(jié)點搭設(shè)了12個6米高度的腳手架，歷時一周將電纜和光纖敷設(shè)完畢。2.電源布置問題：XXX熱電輸煤智能巡檢系統(tǒng)項目在安裝輸煤服務(wù)器時，發(fā)現(xiàn)原電源布局為單路DCS公用A路電源送至服務(wù)器。如果采取原布局，會面臨若果DCS公用A路電源線路故障或檢修停電，輸煤智能巡檢系統(tǒng)將失電，無法繼續(xù)進行巡檢工作。后續(xù)與廠家溝通和協(xié)調(diào)，將電源布局改為雙路DCS公用A、B路電源送至服務(wù)器上口的獨立空開，空開連接電源切換裝置，最終送至服務(wù)器