巡检机器人的功能性要求【机器人配套机芯】

综合管廊一般由四个舱组成：电力电缆舱、综合给水舱、通信电缆舱与燃气仓。综合给水舱内包含空调回水管道、空调供水管道、中水管道与给水管道；通信电缆舱内设置桥型支架来放置通信线缆。当电力电缆与通信电缆同舱敷设时，需要为通信电缆增加防电磁干扰措施；燃气舱内独设燃气管道，这是由于燃气的高危险性，不宜与其他的管道合建；另外国内一些在建综合管廊内部会设有雨水调蓄舱，主要用来收集雨水，缓解城市雨水洪峰压力、提高雨水的使用率。

燃气管道采用的是无缝焊接的钢管，但管廊位于地下空气湿度大，时间久远钢管会腐蚀，会出现燃气泄露的情况。电力与通信线缆，采用的都是阻燃或不燃材料。在电力管道连接处，线芯容易产生不均匀的情况，从而发热引发火灾。为了应对燃气泄漏、线缆起火等意外，在建有燃气管道与电力电缆管道的舱室内部，每隔200m会设置防火隔离墙。地下管廊位于地下深处，容易出现地下水渗透，长期浸水会减少设备的使用寿命。各个舱室长时间的封闭，容易产生有害气体，会对内部工作人员的生命造成危险。

图为红外热成像巡检机器人

综合管廊内部存在潮湿、光线昏暗、有害气体泄露的环境特点。管廊红外热成像巡检机器人面对这样的作业环境，必须具备更强的能力才能完成相应巡检任务。对此，提出了红外热成像巡检机器人新的功能要求：

1)灵活移动能力：机器人需要在综合管廊复杂的环境中，完成前进、后退、转向等基本运动，还需要携带红外热成像仪、高清摄像机完成定点监测、便捷通过管廊隧道中防火区隔断门等任务。

2)全面感知能力：管廊内部有给水管道、再生水管道、雨水管道、污水管道、天然气管道、热力管道、电力线缆、通信线缆，是一个多信号与传输对象场所。机器人需要通过红外热成像方式实时检测管廊内部的管道信息和环境参数。

3)实时传输能力：机器人应实时地将监测到的红外热成像信息与自身状态信息传送给远程操控中心，以便操控中心能够迅速、准确地把握综合管廊内部设备的运行状况。

4)远程操控能力：巡检机器人能稳定地接收操控系统的命令控制并执行相应操作，实现远程操控系统对管廊内部所有巡检机器人集群控制。

5)长时续航能力：地下综合管廊短则几公里、长则数十公里，巡检机器人完成一次巡检需要消耗大量的能量，为保证机器人能够完成巡检任务，机器人必须具备较长的续航能力（一次充电续航能力≥2h）。同时，机器人还需实时监测自身电量，电量不足时，能自主返回充电仓进行自主充电。

6)自主定位能力：机器人在管廊内进行巡检发现异常情况时，需要及时地报告地理位置，工作人员可以依据机器人发送的位置信息第一时间赶到事故发生地解决问题。