化工行业巡检防爆机器人方案
山东安软机器人科技有限公司 研发一款用于石化企业等易燃易爆高危环境下的防爆巡检机器人,推进石化行业智能数字化建设,减少安全隐患,提升危化企业的本质安全管理。
应用背景
为加强高危场所的巡检工作,一般都专门设置巡检工人,定时对设备、高危场所进行巡检。化工行业 巡检作为石化企业中一个必不可少的重要环节,承载着成品油的运输及终端销售供给的作用。为确保成品油的运输安全,每天安排大量的专业人员对输油场站内的管路及设备进行定时巡视。由于受巡检工个人工作能力的限制,巡检质量参差不齐。同时石化企业本身属于高危行业,巡检工人随时可能会遇到危险。如何采用高科技手段实现节能增效的目标、提升危化企业的本质安全管理水平是个亟待解决的课题。
方案架构
外形尺寸
1000*700*580mm含云台,车体采用Q235材质
整备质量
≤380kg
行走速度
0~3.6km/h
爬坡能力
大于等于20℃(电量≥60%)
越障高度
≥10cm
控制方式
无线监控,激光雷达自主运行
涉水能力
工作温度
-30℃~70℃
工作湿度
10%RH~90%RH(非凝露)
防护等级
IP56及以上
电池性能
磷酸铁锂,36V.60Ah,续航4h,无线充电,带485通讯
防爆等级
全车等级符合Exd_ⅡB T4 Gb
防爆外挂件
无线充电模块、扬声器、拾音器、多气体传感器、声光报警器、云台摄像机
功能介绍
多传感器协同,全方位检测 模块化设计,多类核心部件一体装载整机防爆设计,可用于Ⅱ类爆炸环境
轮式防爆机器人系统说明
改防爆巡检机器人由防爆四轮差速底盘搭载防爆外挂无线充电模块、扬声器、拾音器、多气体传感器、声光报警器、云台摄像机,激光雷达以及超声波测距等设备构成,最终设计如下:
防爆轮式巡检机器人本体为数据采集端,通过现场确定被巡检设备并规划最优路径,使机器人能够按照巡检要求进行点检作业。巡检机器人本体上携带自动旋转云台,用于采集巡检设备和环境图像信息。并且采用智能双视云台,上面搭载高清摄像机与热成像仪,可对现场设备进行高效巡视,镜头装有雨刷,能够清理镜头保护玻璃上的水渍和浮土等,使监控画面维持在较清晰的状态。在无线基站之间通过光纤进行连接,可实现数据传输。
1、互联网功能
具有网络通讯功能,可接入互联网,将数据传输到后台监测指挥中心,进行数据分析,辅助决策。
2、远程升级与诊断功能
通过互联网功能实现对机器人的远程升级及故障分析。
3、热源检测功能
通过红外热成像实现对热源的检测,热红外成像技术提供了先进的全天候前视系统,3~5微米和8~14微米的热红外线两个波段可以使在完全无光的夜晚,或是在大雾烟云气候下,清晰地观测到前方的一切现场情况。
4、环境探测功能
搭载多气体传感器,实现对现场烟雾、危险气体及可燃气体等多种气体的检测分析。
5、双向对讲功能
外挂拾音器和扩音器,不仅可实时采集现场声音,进行音频分析,还能进行双向对讲,可实现工作人员远程指挥。
6、自主避障功能
激光雷达加超声波测距,自动识别障碍物距离,灵敏度高,检测距离远,避免操作失误,操作简单方便。
7、自动充电
巡检机器人具有自动充电功能,机器人本体检测到电量低,自动寻找充电桩,进行充电。
海科新源化工样品智能运输车解决方案
1、 储运部取样:储运部操作工将取出的样品放置到位于装车区经停点、装桶区经停点的机器人上,手动触发机器人沿蓝色线路将样品送到中心化验室经停点,到达中心化验室经停点后,需要通过电话等方式通知中心化验室人员取样。样品取出后,支持手动触发等方式告知机器人返回储运装车区经停点、装桶区经停点。
**距离:单程距离约0.4km(走大门只写0.8)。来回1.6公里 计算:频次:往返12次/8小时 1.6*12=19.2公里/8小时
样品瓶:1.250ML 圆形 直径6cm*12.5cm
2.500ml 直径7cm*16cm
3.1000ml 直径10cm*19cm
**运送数量:15瓶左右/趟 满足容量要求
2、 公司装置内取样:机器人从中心化验室经停点出发,沿红色线路,需要到PG装置经停点(1)、溶剂装置经停点(2)、DMC装置经停点取样(3),样品放置在路旁的箱子内,由于机器人不具备自动装车功能,需要通知经停点附近的操作工来将样品放置到机器人上。建议每到一个经停点,机器人停车等待,直到附近的操作工完成放样后,手动触发机器人去下一个取样点,依次重复,完成所有取样点取样工作后,小车自动返回中心化验室,并通知中心化验室人员出门取样,
**距离:单程距离约0.6km。 来回1.2公里 运送频次:1次/小时 24小时 24*1.2=28.8(公里)
样品瓶:1.250ML PP瓶 圆形 直径:6cm*高12.5
2.西林瓶盒:正方形:长宽高14*14*5cm
3. 500ML钢瓶:柱状 长42cm* 直径5.5cm
第一个经停点:1个西林瓶盒 8个250ml pp瓶 2个500ml钢瓶
第二经停点:1个西林瓶盒10个250ml pp瓶 6个500ml钢瓶.
第三经停点:1个西林瓶盒3个250ml pp瓶
总计:1个个取样品:大约32个样品瓶 24小时28.8公里理论
按照化工需求,距离来回2KM 20次/8小时 每个小时2.5次 共计 16公里/小时,一次大约20分钟一趟,这样要求智能运输车速度8KM/小时可以满足其应用,调度系统通过无线WIFI覆盖或者采用5G活动区域,根据要求进行匹配模式进行调度系统通信,目前使用融合导航方式 融合视觉避障,激光雷达导航的方式进行物流运输 如图所示:
无人物流车样品车辆(参考)
自动样品箱参考
应用场景参考
一 .样品物流车技术参数
Ø 地图构建:精确2D/3D地图构建
Ø 精确定位:厘米级定位精度
Ø 自主导航:点到点自主规划路径
Ø 路径规划:客户端直接绘制期望路径
Ø 智能绕障:主动生成局部绕障路径
Ø 主动充电:给定充电任务 自动完成充电桩对接
Ø 定点设置:可设置多个任务与充点点
Ø 路径组合:根据实际需求对多路径组合
Ø 地图编辑:绘制虚拟墙明确导航禁区
Ø 标准控制台:通过标准控制接口
Ø 合成自动驾驶API接口
二.感知硬件技术参数
Ø 地图构建:16线激光雷达 超声波雷达
Ø 通讯硬件:车规级CAN通讯,千兆网络平台
Ø 定位硬件:双天线RTK模块,模块导航
Ø 算力硬件:NVIDIA Jetson AGX Xavier 多冗余平台
三. 控制台软件技术参数
Ø 地图调度:实时看到车辆状态和路线图
Ø 作业控制:支持与呼叫软件结合作业
Ø 防爆PDA:支持手机软件呼叫模式
Ø 设备监控:支持温湿度,摄像头等相关监控
Ø 其他软件功能:自动导航,远程驾驶等功能
四. 主要底盘技术参数
Ø 整车尺寸不低于 1800*820*1100
Ø 底盘质量:156千克
Ø 结构形式:前转后驱 阿克曼转向
Ø 离地间隙:110mm
Ø 轴距:645mm
Ø 轮距:645mm
Ø 轮胎直径:420mm
Ø 驱动电机:直流无刷
Ø 电池:48V/100A
Ø 制动方式:液压碟刹+电机制动
Ø 驻车方式:电磁抱闸
Ø 垂直负载:300KG
Ø 运行速度:18KM/小时
Ø 续航里程:80KM(视负载情况)
Ø 涉水深度:100mm
Ø 最大爬坡角度:满载10°
Ø 通讯模式:CAN2.0
Ø 防爆级别:电池采用隔爆,电机采用dll BT4 ,提供防爆检测解决方案 整体车体防爆隔爆
五.自动样品转运箱体技术参数
Ø 箱体尺寸1100mm*600mm*700mm(要求箱体采用通风、制冷或其他方式实现箱体内温度内不高于环境温度(风扇自动调节电路板)
Ø 参照质检公司运送样品表,要求样品可以分类装置
(箱体内设计内胆,可将样品按装置整个拿出(模块化装置)
Ø 按照用户要求定制箱体图案
Ø 雨天进水后,水可排出
Ø 箱体和车体保持隔离,如车体发生打火等避免影响箱体
Ø 箱体内配有感知系统,如温度、烟感、摄像头等,保证箱体内样品发生故障后可后台告警等
Ø 箱体增加静电消除方法(可参考危化品运输车辆)
Ø 箱体内增加自动灭火设施,可根据车能温度识别着火自动启动灭火
六.无线电充电方案
下图无线充电发射器:
无线充电接收器:
电磁防爆与电机防爆:
电池防爆
电机防爆:
3C防爆伺服电机
AKM 3C防爆伺服电机,可在气体二区和粉尘一区使用,具有小巧,经济,性能优异的特点
性能稳定,基于AKM电机平台,稳定可靠,性能优异
防爆性能突出:满足国家CCC要求;二区气体防爆等级;一区粉尘防爆等级
本地生产,本地研发:本地供应链,使性价比和货期能够更贴近客户需求
定制化解决方案:可以为客户提供定制化的解决方案,更快的响应客户不同的需求。比如:低温,双出轴,定制编码器等等
公司目业务涉及商业机器人与工业AGV(自动小车)无人叉车为主导业务,致力于服务机器人与行业人工智能融合使用。
电话:0531-88822088 18500393836
办公地址:山东省济南市历城区彩石街道经十路东路28666号超算中心科技园四号楼5层 8,9,10,11,12,13,14,15室
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