【52监测网】第131期 智能隧道巡检机器人系统核心技术及应用
 52监测网专家报告分享-第131期 《智能隧道巡检机器人系统核心技术及应用》 梁冬泰博士 (诠航科技有限公司高级顾问） 内容介绍 研究背景 2020年，预计全国公路通车里程大约510万公里。预计2021年，全国公路总里程约为520万公里，2026年，全国公路总里程约为574万公里。新增道路桥梁和隧道的比重不断增加。
而目前的隧道现状为隧道结构老化、人工巡检为主、信息化水平低。隧道作为公路的事故多发路段，往往成为交通通行能力的瓶颈，隧道的运营维护与巡检工作在保证公路的运行畅通、运输效率以及行车安全等方面都具有重要作用，急需通过信息化和养护管理深度融合。
目前隧道人工巡检的几大问题：一边作业一边高车速通行，安全隐患大；人工巡检，不及时、不到位、漏检率大；封道作业，难度大、成本高。
系统独立建设、机电设施控制缺乏联动、资源整合度底；数据利用和开发不充分，信息化程度低，急需提高隧道管养服务质量和信息化水平。
巡检机器人核心技术 系统组成 主用机器人：五舱全功能型 主用机器人采用5舱室模块化设计，满足于公路不同转弯半径及紧急停车带弯道行走，同时便于功能模块维修或更换。主用机器人内置高清视频、红外热成像、3D激光雷达、空气质量监测等多源数据感知模块以及应急救援处置模块。
备用机器人：三舱基本型 备用机器人具备应急照明、声光警示、视频监控等功能。当主用机器人发生故障时，可临时代替巡检工作，并可主动发现主用机器人所在位置，通过拖拽的方式将主用机器人牵引至维修站进行维修。此外，可和主用机器人在不同位置一起协同工作，提升巡检和应急处置能力。
产品具备：鱼眼相机、智能交通高清摄像机、内置实时语音预警系统、3D激光雷达、双光谱网络球机、八合一气体传感器、红蓝警示灯；
电气与控制系统组成 高清相机：有高分辨率和色彩信息但缺乏距离信息；激光雷达：有三维空间信息，但无色彩信息与高分辨率；基于深度学习与多传感器融合智能识别算法，实现多传感器融合，融合弥补单传感器局限性，信息采集更为完整。 产品应用与研究 隧道养护机器人，为应用于隧道内的移动巡检及养护管理的智能化人工智能装备。为智慧隧道管养提供检测、监控、预警三位一体化的解决方案，优化日常人工巡检，提高巡检效率及安全指数，大数据分析，实现隧道全寿命周期智能化管养。
可实现，智能检测，感知数据，采集回传（全天候智能化日常巡检，减轻人工日常巡检、养护工作强度，提高隧道检测效率）；可进行异物检测，有效预警；进行对隧道重要设备检测、异常告警；实现隧道设施设备综合控制、联动控制；检测到有毒有害气体实时报警并联动风机；进行大数据分析决策（机器人系统每天上传并智能分析巡检数据日志，生成统计分析和预警报告，为后续人工处理提供决策参考，实现人工智能专家系统故障诊断和大数据隧道病害趋势预测）。 成功案例及市场应用
提高管养效率、提供有效决策参考 多台隧道机器人在全国智慧隧道上岗
◇ 江西焦家岭隧道 全国第一台高速隧道机器人，已在济广高速江西段焦家岭隧道投入使用。实现五个“第一”：首次在全国高速公路隧道实施；首次采用双机器人系统，主备互用，全面保障；首次采用多舱室结构，快速过弯，扩换便捷；首次采用自动清洗系统，实现油污自动清洁；首次采用自动升降系统，实现地面快速检修； ◇ 宁波宝瞻隧道 宁波首台公路隧道巡检机器人，已在宁波宝瞻隧道投入运行。日常巡检速度5km/h，应急处置状态速度可达30km/h；隧道内变道抓拍，数据有效上传；可完成车辆违停、人员入侵、火灾及路面异物识别检测；隧道内设施设备日常检测，异常告警；隧道内超温告警，有毒有害气体检测。 ◇ 河北金家庄隧道 应用于金家庄特长螺旋隧道。长螺旋隧移动式隧道监测子系统的重点在于移动；移动式隧道监测子系统的难点在于应急保障和指挥；设备采用光纤网络和无线网络备份双系统方案，解决应急通信问题。 结束语：我们的努力，只为道路交通更安全。
《智能隧道巡检机器人系统核心技术及应用》 梁冬泰博士 (诠航科技有限公司高级顾问） 注：本文仅供个人研学交流，版权归原作者所有，侵权删 |
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