皮带巡检机器人主要由管带机巡检主机、路基轨道、各类传感器、管理平台以及其他辅助设备等组成。支持全天候在线实时监测，各类数据通过无线网络传输至管理平台，系统对数据进行筛选分析，并将数据结果上报给现场维护人员；同时数据结果进行本地储存，作为后期系统优化学习的数据基础。通过图像识别、红外测温、温振监测、烟雾监测等主要技术手段，实现输运皮带托辊损坏、边缘破损、异响采集、设备异常等故障的实时报警和早期预警。

皮带巡检机器人管理平台

利用软件平台实现对机器人的远程控制，软件平台安装于地面控制室的远程控制站内。同时在软件平台上能直观的反映出巡检机器人采集的视频信息及各种参数。对于复杂场景的机器人巡检系统，后台可以对多台机器人进行集中统一调度，充分发挥系统灵活性，提高整体效率。

巡检机器人可以代替巡检工定时、定点、高质量的完成设备的日常巡检任务，机器人本体吊挂于轨道在巡检区域内往复运行，模拟巡检工巡检区域行走，巡检机器人搭载多种传感器，实时采集巡检现场的图像、声音、红外热像及温度数据、烟雾、多种气体浓度参数等信息，不仅模拟实现巡检工巡检作业时的“图像采集、声音采集、红外温度检测、互联网连接"，而且将传统的无法复现记录和不能准确量化对比的人工感官现象，以数字化的图像、声音和准确的数据实时归类存储，便于故障问题的查询复现。巡检机器人在完成巡检工日常巡检任务的基础上，增加了强大的智能化大数据分析功能，它将采集到的数字化信息采用智能感知关键技术算法进行深入处理，综合分析、准确判断设备当前运行状态，并基于大数据分析预警技术，对企业设备运行故障超前预判、预警。

1、远程视频监控功能机器

人本体搭载高清摄像头，具备低照度成像功能。巡检过程中对托辊、皮带等进行视频监控。系统可同时录制可见光视频、红外热成像视频以及音频信息，供集控人员实时查看。当现场发生突发情况，集控人员可控制机器人快速抵达现场，第一时间查看异常情况。

2、输运皮带托辊损坏监测功能

巡检机器人本体搭载高清相机与高精度红外热成像测温仪。巡检过程中，对斜托辊和平托辊分别进行定位测温，当发现托辊有温升且达到一定阈值后，系统发出报警信息。由于各现场工况差别较大，温度高低不同，巡检策略采用相对温度作为判断依据，有效降低了因环境因素、设备精度等外界因素所引起的误判

3、 环境安全监测功能巡检机器人本体搭载烟雾传感器，在巡检过程中实时检测周边工况中烟雾环境信息及超限报警功能，能对皮带廊桥内的环境安全进行监测，检测标准应符合相关要求，并将检测数据及所在位置实时上传至机器人监控后台，反馈给监控室的工作人员。

4、采用定点高清可见光摄像机，能够清晰捕捉皮带边缘的图像，通过图像识别技术，能够自动识别皮带边缘的破损、裂缝等异常情况。通过高精度传感器和智能算法，实时检测并报告皮带的异常状态。

5、采用定点智能摄像头可对皮带跑偏进行监测分析，皮带跑偏识别见下图。皮带跑偏监测显示窗口（按项目现场需要定制化展示）

6、皮带撕裂检测模块部署于皮带下方，利用激光横向照射于皮带底面，通过高速工业相机实时采集激光束的照射区域画面，柔性光源补光，视觉检测算法智能分析计算，检测皮带撕裂、跑偏程度。设备及软件部署调试完成后，全天候持续图像识别，当检测到皮带表面异常的特征时系统自动报警，并记录截图，同样记- 13 -录在数据库的皮带异常记录表中以供后续查询使用。系统通过激光条纹连续扫描表面，智能判断皮带是否发生纵向撕裂，一旦发生纵向撕裂，立即发出报警并停运皮带。系统可替代人工检测，实现全天候自动检测，实现对输送带纵向撕裂故障的及时发现、及时停机，将损失降低到最小。皮带撕裂监测显示窗口（按项目现场需要定制化展示）

7、料流检测器能够实时监测通过其的物料流量，包括流量大小和流量方向，并将这些信息反馈给控制系统，通过与控制系统联动，实现对物料流动的精确控制，如调整物料的输送速度和方向。

8、机器人搭载的高清摄像头能够清晰捕捉输运皮带下方及周围地面的图像，通过图像识别、边缘检测等算法，对摄像头捕捉的图像进行处理，以识别出地面上的撒料区域。这些算法能够区分物料与地面背景，并计算出物料的面积和分布。当检测到地面撒料超过预设阈值时，系统会自动触发报警机制，通知工作人员进行处理。地面撒料监测示意图

9、下料口堵料监测功能系统依靠视觉算法进行状态分析检测，识别精度准确；监测组件可快速更换、部署，具备统一的快拆接口；采取定点安装，采用螺丝固定，可现场快速组装，免焊接；分布式监测设备可在 USR 客户端电子地图上显示设备的大致位置；USR客户端具备部署、显示、异常告警、监测日志等功能，APP 可接收对应的风险预警通知；本地服务器可输出无源节点信号，用于皮带联动管控。

10、异响采集功能输运皮带的异响采集检测功能主要包括声音信号的采集与分析和异常情况的识别与预警。通过机器人本体搭载的拾音器，系统能够实时捕捉皮带运行过程中的声音变化，以识别出如托辊异响、皮带打滑、撕裂等异常情况。11、 传动设备异常监测功能传动设备为输运皮带的核心设备，主要包含驱动电机、减速器、首尾滚筒、改向滚筒等，一般情况下每台设备需要安装 2 台振动传感器，检测原理主要为采集各设备工作时轴承位置的振动值并绘制频谱状态，与数据库模型进行分类对比，得出故障信息进行报警或预警。利用温振传感器实时收集各检测对象的温度以及震动数据并绘制动态变化曲线图，数据经过串口服务器转换为以太网数据，作为上位机管理软件判断设备运行状况的数据来源。

12、自主巡检与远程控制功能巡检机器人可自主判定输运皮带是否运行，当输运皮带开始运行并达到稳定状态后，巡检机器人自动开始往返巡检，可根据实际需求选择不同巡检策略。当现场发生紧急故障或某些位置需要进行临时检查时，可启用手动巡检模式，用户使用 PC 端管理平台对机器人进行远程控制，包括前进、后退、停止、修改速度等，使机器人到达临时站点进行检查。机器人控制方式（手动控制与自动巡检切换）

13、 自主避障功能机器人具备安全避障功能，遇到障碍物或人员时会自动停止，并发出报警，人员或障碍物移走后，会自动继续当前的动作任务。

14、 机器人自检功能机器人作为巡检系统的主体，搭载主要的检测设备在前端采集各类数据信息。为了保证机器人日常工作的开展，机器人在启动巡检前均会进行自检，自检内容包括红外热成像仪、高清相机、电机、云台、内部存储以及各种传感器等，若发现部件异常，则给出异常状态指示，并将系统异常信息上传至监控后台，方便运维人员及时发现故障，减少处理时间，提高解决故障的效率。

15、 故障位置定位功能巡检机器人配有里程计，同时沿轨道固定磁定位器用于全局辅助定位校准，巡检机器人通过预置的磁定位器及里程系统可以快速定位故障点，并将预警信息实时传送给现场工作人员进行处理，同时还可以实时校正里程计信息，实时上传当前巡检机器人的位置信息。前期施工部署、建地图时，根据需要对托辊架编号，- 17 -该编号与地图标定点对应，维修人员可根据告警内容及编号找到故障点进行维修。

16、 故障分析与预警功能机器人巡检时将采集全程所有托辊的温度数据，并将数据传输至管理平台。平台对数据进行分析、筛选、绘制近期温度变化曲线，判断托辊健康状态走势，同时系统支持导出状态报表，为设备运维部门提供参考依据。

17、 巡检机器人自主充电功能巡检机器人实时监测电量情况和当前位置与充电桩距离，依据自主回充策略，自主导航至坞站充电桩，并自动启动充电。机器人采用接触式充电桩，充电时长约 2H。当机器人巡检完毕或低电量需要进行充电时，回到充电桩时会触发到位开关，确认位置后会向系统发送开启充电的信号，充电桩随即开启充电；机器人充满电后，会向充电桩发送停止充电的信号。机器人坞站、除尘装置外观示意（根据现场空间定制）

18、巡检机器人自主除尘功能输运皮带现场运行环境灰尘大，机器人装置满足 IP66 防水防尘等级，但灰尘可能依附于摄像头和热成像摄像头表面，对图像识别、测温造成干扰，故在坞站外部部署整机除尘装置。机器人进入坞站之前，启动整机除尘功能，对机器人的关键部位进行除尘，除尘完毕后，进入坞站充电、停泊。

19、 运维巡检数据分析与查询功能数据分析界面分为设备报警记录、机器人本体告警信息、统计数据、设备报警统计等部分。历史查询包括报表查询、历史任务结果查询两大模块。报表查询提供一段时间内机器人巡检过的所有测点历史结果的查询、支持导出 Excel 或 pdf 报表。历史任务结果查询可按任务进行分类，查看历史任务的巡检结果，在结果中- 18 -包含本次任务中的所巡检的测点信息及该测点的历史记录信息，包括可见光拍摄图像、红外图像等。

20、实时地图功能机器人后台的地图模块实时显示机器人的地图信息，包含地图路径，RFID位置，机器人巡检点位置以及机器人实时位置四大元素。地图支持手动缩放，拖拽移动，全屏展示，元素隐藏操作。

21、告警展示功能机器人对监测到的数据结果进行分析，可以对超限的指标进行告警展示，如温度超高，环境信息指标超高等。也可对自身的异常进行告警，帮助运维人员快速定位问题，方便运维。

22、 数据存储功能巡检产生的视频、照片及数据保存时间不少于 1 个月，并提供巡检数据自动冗余备份功能，支持监控视频实时查看。提供巡检数据导出功能，确保历史数据的长期保存。

23、 系统日志功能机器人后台系统支持日志记录功能，可以对用户的登录，参数设置，机器人操作等行为进行记录，方便后期的运维管理。

24、语音对讲功能机器人本体应携带语音对讲模块，工作人员在后台可以通过语音对讲开关和现场进行实时对话，现场工作人员无需进行多余操作，在机器人旁边即可实时回应。

25、分布式监测系统数据集成分析功能通过构建综合管理平台，实现对多个监测系统的集中管理和控制，提高整体运行效率和安全性。系统提供标准的数据接口，方便与其他系统（如火灾报警系统、输运程控系统等）进行数据集成和共享。