皮帶巡檢機器人主要由管帶機巡檢主機、路基軌道、各類傳感器、管理平臺以及其他輔助設備等組成。支持全天候在線實時監測，各類數據通過無線網絡傳輸至管理平臺，系統對數據進行篩選分析，并將數據結果上報給現場維護人員；同時數據結果進行本地儲存，作為后期系統優化學習的數據基礎。通過圖像識別、紅外測溫、溫振監測、煙霧監測等主要技術手段，實現輸運皮帶托輥損壞、邊緣破損、異響采集、設備異常等故障的實時報警和早期預警。

皮帶巡檢機器人管理平臺

利用軟件平臺實現對機器人的遠程控制，軟件平臺安裝于地面控制室的遠程控制站內。同時在軟件平臺上能直觀的反映出巡檢機器人采集的視頻信息及各種參數。對于復雜場景的機器人巡檢系統，后臺可以對多臺機器人進行集中統一調度，充分發揮系統靈活性，提高整體效率。

巡檢機器人可以代替巡檢工定時、定點、高質量的完成設備的日常巡檢任務，機器人本體吊掛于軌道在巡檢區域內往復運行，模擬巡檢工巡檢區域行走，巡檢機器人搭載多種傳感器，實時采集巡檢現場的圖像、聲音、紅外熱像及溫度數據、煙霧、多種氣體濃度參數等信息，不僅模擬實現巡檢工巡檢作業時的“圖像采集、聲音采集、紅外溫度檢測、互聯網連接”，而且將傳統的無法復現記錄和不能準確量化對比的人工感官現象，以數字化的圖像、聲音和準確的數據實時歸類存儲，便于故障問題的查詢復現。巡檢機器人在完成巡檢工日常巡檢任務的基礎上，增加了*的智能化大數據分析功能，它將采集到的數字化信息采用智能感知關鍵技術算法進行深入處理，綜合分析、準確判斷設備當前運行狀態，并基于大數據分析預警技術，對企業設備運行故障超前預判、預警。

1、遠程視頻監控功能機器

人本體搭載高清攝像頭，具備低照度成像功能。巡檢過程中對托輥、皮帶等進行視頻監控。系統可同時錄制可見光視頻、紅外熱成像視頻以及音頻信息，供集控人員實時查看。當現場發生突發情況，集控人員可控制機器人快速抵達現場，第一時間查看異常情況。

2、輸運皮帶托輥損壞監測功能

巡檢機器人本體搭載高清相機與高精度紅外熱成像測溫儀。巡檢過程中，對斜托輥和平托輥分別進行定位測溫，當發現托輥有溫升且達到一定閾值后，系統發出報警信息。由于各現場工況差別較大，溫度高低不同，巡檢策略采用相對溫度作為判斷依據，有效降低了因環境因素、設備精度等外界因素所引起的誤判

3、 環境安全監測功能巡檢機器人本體搭載煙霧傳感器，在巡檢過程中實時檢測周邊工況中煙霧環境信息及超限報警功能，能對皮帶廊橋內的環境安全進行監測，檢測標準應符合相關要求，并將檢測數據及所在位置實時上傳至機器人監控后臺，反饋給監控室的工作人員。

4、采用定點高清可見光攝像機，能夠清晰捕捉皮帶邊緣的圖像，通過圖像識別技術，能夠自動識別皮帶邊緣的破損、裂縫等異常情況。通過高精度傳感器和智能算法，實時檢測并報告皮帶的異常狀態。

5、采用定點智能攝像頭可對皮帶跑偏進行監測分析，皮帶跑偏識別見下圖。皮帶跑偏監測顯示窗口（按項目現場需要定制化展示）

6、皮帶撕裂檢測模塊部署于皮帶下方，利用激光橫向照射于皮帶底面，通過高速工業相機實時采集激光束的照射區域畫面，柔性光源補光，視覺檢測算法智能分析計算，檢測皮帶撕裂、跑偏程度。設備及軟件部署調試完成后，全天候持續圖像識別，當檢測到皮帶表面異常的特征時系統自動報警，并記錄截圖，同樣記- 13 -錄在數據庫的皮帶異常記錄表中以供后續查詢使用。系統通過激光條紋連續掃描表面，智能判斷皮帶是否發生縱向撕裂，一旦發生縱向撕裂，立即發出報警并停運皮帶。系統可替代人工檢測，實現全天候自動檢測，實現對輸送帶縱向撕裂故障的及時發現、及時停機，將損失降低到最小。皮帶撕裂監測顯示窗口（按項目現場需要定制化展示）

7、料流檢測器能夠實時監測通過其的物料流量，包括流量大小和流量方向，并將這些信息反饋給控制系統，通過與控制系統聯動，實現對物料流動的精確控制，如調整物料的輸送速度和方向。

8、機器人搭載的高清攝像頭能夠清晰捕捉輸運皮帶下方及周圍地面的圖像，通過圖像識別、邊緣檢測等算法，對攝像頭捕捉的圖像進行處理，以識別出地面上的撒料區域。這些算法能夠區分物料與地面背景，并計算出物料的面積和分布。當檢測到地面撒料超過預設閾值時，系統會自動觸發報警機制，通知工作人員進行處理。地面撒料監測示意圖

9、下料口堵料監測功能系統依靠視覺算法進行狀態分析檢測，識別精度準確；監測組件可快速更換、部署，具備統一的快拆接口；采取定點安裝，采用螺絲固定，可現場快速組裝，免焊接；分布式監測設備可在 USR 客戶端電子地圖上顯示設備的大致位置；USR客戶端具備部署、顯示、異常告警、監測日志等功能，APP 可接收對應的風險預警通知；本地服務器可輸出無源節點信號，用于皮帶聯動管控。

10、異響采集功能輸運皮帶的異響采集檢測功能主要包括聲音信號的采集與分析和異常情況的識別與預警。通過機器人本體搭載的拾音器，系統能夠實時捕捉皮帶運行過程中的聲音變化，以識別出如托輥異響、皮帶打滑、撕裂等異常情況。11、 傳動設備異常監測功能傳動設備為輸運皮帶的核心設備，主要包含驅動電機、減速器、首尾滾筒、改向滾筒等，一般情況下每臺設備需要安裝 2 臺振動傳感器，檢測原理主要為采集各設備工作時軸承位置的振動值并繪制頻譜狀態，與數據庫模型進行分類對比，得出故障信息進行報警或預警。利用溫振傳感器實時收集各檢測對象的溫度以及震動數據并繪制動態變化曲線圖，數據經過串口服務器轉換為以太網數據，作為上位機管理軟件判斷設備運行狀況的數據來源。

12、自主巡檢與遠程控制功能巡檢機器人可自主判定輸運皮帶是否運行，當輸運皮帶開始運行并達到穩定狀態后，巡檢機器人自動開始往返巡檢，可根據實際需求選擇不同巡檢策略。當現場發生緊急故障或某些位置需要進行臨時檢查時，可啟用手動巡檢模式，用戶使用 PC 端管理平臺對機器人進行遠程控制，包括前進、后退、停止、修改速度等，使機器人到達臨時站點進行檢查。機器人控制方式（手動控制與自動巡檢切換）

13、 自主避障功能機器人具備安全避障功能，遇到障礙物或人員時會自動停止，并發出報警，人員或障礙物移走后，會自動繼續當前的動作任務。

14、 機器人自檢功能機器人作為巡檢系統的主體，搭載主要的檢測設備在前端采集各類數據信息。為了保證機器人日常工作的開展，機器人在啟動巡檢前均會進行自檢，自檢內容包括紅外熱成像儀、高清相機、電機、云臺、內部存儲以及各種傳感器等，若發現部件異常，則給出異常狀態指示，并將系統異常信息上傳至監控后臺，方便運維人員及時發現故障，減少處理時間，提高解決故障的效率。

15、 故障位置定位功能巡檢機器人配有里程計，同時沿軌道固定磁定位器用于全局輔助定位校準，巡檢機器人通過預置的磁定位器及里程系統可以快速定位故障點，并將預警信息實時傳送給現場工作人員進行處理，同時還可以實時校正里程計信息，實時上傳當前巡檢機器人的位置信息。前期施工部署、建地圖時，根據需要對托輥架編號，- 17 -該編號與地圖標定點對應，維修人員可根據告警內容及編號找到故障點進行維修。

16、 故障分析與預警功能機器人巡檢時將采集全程所有托輥的溫度數據，并將數據傳輸至管理平臺。平臺對數據進行分析、篩選、繪制近期溫度變化曲線，判斷托輥健康狀態走勢，同時系統支持導出狀態報表，為設備運維部門提供參考依據。

17、 巡檢機器人自主充電功能巡檢機器人實時監測電量情況和當前位置與充電樁距離，依據自主回充策略，自主導航至塢站充電樁，并自動啟動充電。機器人采用接觸式充電樁，充電時長約 2H。當機器人巡檢完畢或低電量需要進行充電時，回到充電樁時會觸發到位開關，確認位置后會向系統發送開啟充電的信號，充電樁隨即開啟充電；機器人充滿電后，會向充電樁發送停止充電的信號。機器人塢站、除塵裝置外觀示意（根據現場空間定制）

18、巡檢機器人自主除塵功能輸運皮帶現場運行環境灰塵大，機器人裝置滿足 IP66 防水防塵等級，但灰塵可能依附于攝像頭和熱成像攝像頭表面，對圖像識別、測溫造成干擾，故在塢站外部部署整機除塵裝置。機器人進入塢站之前，啟動整機除塵功能，對機器人的關鍵部位進行除塵，除塵完畢后，進入塢站充電、停泊。

19、 運維巡檢數據分析與查詢功能數據分析界面分為設備報警記錄、機器人本體告警信息、統計數據、設備報警統計等部分。歷史查詢包括報表查詢、歷史任務結果查詢兩大模塊。報表查詢提供一段時間內機器人巡檢過的所有測點歷史結果的查詢、支持導出 Excel 或 pdf 報表。歷史任務結果查詢可按任務進行分類，查看歷史任務的巡檢結果，在結果中- 18 -包含本次任務中的所巡檢的測點信息及該測點的歷史記錄信息，包括可見光拍攝圖像、紅外圖像等。

20、實時地圖功能機器人后臺的地圖模塊實時顯示機器人的地圖信息，包含地圖路徑，RFID位置，機器人巡檢點位置以及機器人實時位置四大元素。地圖支持手動縮放，拖拽移動，全屏展示，元素隱藏操作。

21、告警展示功能機器人對監測到的數據結果進行分析，可以對超限的指標進行告警展示，如溫度超高，環境信息指標超高等。也可對自身的異常進行告警，幫助運維人員快速定位問題，方便運維。

22、 數據存儲功能巡檢產生的視頻、照片及數據保存時間不少于 1 個月，并提供巡檢數據自動冗余備份功能，支持監控視頻實時查看。提供巡檢數據導出功能，確保歷史數據的長期保存。

23、 系統日志功能機器人后臺系統支持日志記錄功能，可以對用戶的登錄，參數設置，機器人操作等行為進行記錄，方便后期的運維管理。

24、語音對講功能機器人本體應攜帶語音對講模塊，工作人員在后臺可以通過語音對講開關和現場進行實時對話，現場工作人員無需進行多余操作，在機器人旁邊即可實時回應。

25、分布式監測系統數據集成分析功能通過構建綜合管理平臺，實現對多個監測系統的集中管理和控制，提高整體運行效率和安全性。系統提供標準的數據接口，方便與其他系統（如火災報警系統、輸運程控系統等）進行數據集成和共享。