生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
 

　　生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用裝備
 

　　2023-Z-5
 

　　申報(bào)單位
 

　　合肥中盛水務(wù)發(fā)展有限公司
 

　　推薦單位
 

　　安徽省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
 

　　一、技術(shù)簡(jiǎn)介
 

　　適用范圍
 

　　智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)備主要適用于地埋式和半地埋式污水處理廠，如污水處理廠生化池、雨水調(diào)蓄池、綜合管廊、污泥處置中心、制水廠砂濾池等多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)整合機(jī)器人技術(shù)、多傳感器技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉式污水池全天候、全方位、全自主智能巡檢、監(jiān)控，及時(shí)反饋水環(huán)境狀況，同時(shí)有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，提高污水處理廠智能化管理水平，保證污水處理廠的運(yùn)行安全，填補(bǔ)該領(lǐng)域技術(shù)空白。
 

　　技術(shù)原理
 

　　1、巡檢機(jī)器人體積小，能夠快速地到達(dá)人工不能輕易到達(dá)的位置進(jìn)行巡檢；
 

　　2、在巡檢過(guò)程中采集水池內(nèi)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可以協(xié)助人工判斷水池運(yùn)行狀況；
 

　　3、對(duì)智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)可以設(shè)置定時(shí)巡檢任務(wù)，實(shí)現(xiàn)全天候自動(dòng)巡檢。
 

　　工藝路線
 

　　1、行走裝置及定位跟蹤：巡檢機(jī)器人采用懸掛式軌道，通過(guò)橡膠輪與軌道面的摩擦力進(jìn)行移動(dòng)，通過(guò)軌道安裝的光柵進(jìn)行機(jī)器人位置定位及校準(zhǔn)；
 

　　2、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集：通過(guò)機(jī)器人本體安裝的攝像頭進(jìn)行視頻或者圖像數(shù)據(jù)的采集；通過(guò)機(jī)器人本體安裝的氣體傳感器與溫濕度傳感器采集污水廠水池內(nèi)的氣體參數(shù)與環(huán)境參數(shù)；采用無(wú)線組網(wǎng)的通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀況的采集；
 

　　3、自動(dòng)分析：異常情況自主返航，信號(hào)系統(tǒng)自主反饋；自動(dòng)選擇最優(yōu)路線，自主返航完成充電；自動(dòng)生成巡檢報(bào)表，巡檢過(guò)程全記錄。
 

　　裝備性能參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
 

　　運(yùn)行速度：≤0.5M/S可調(diào)
 

　　定位精度：≤30mm
 

　　續(xù)航時(shí)間：≥4KM
 

　　工作溫度：-35℃——+60℃
 

　　工作濕度：5%——93%(無(wú)冷凝水)
 

　　云臺(tái)性能：垂直范圍 0°——+90°；水平范圍 0°——355°
 

　　攝像頭性能：分辨率：1920 * 1080；變焦倍數(shù)：光學(xué)變焦4倍，數(shù)字變焦16倍
 

　　防護(hù)等級(jí)：IP66
 

　　應(yīng)用效果
 

　　在一般污水處理廠的整個(gè)污水處理環(huán)節(jié)中，運(yùn)維人員需要每隔幾個(gè)小時(shí)就要進(jìn)行一次例行巡檢，而在污水處理的環(huán)節(jié)中，有很多場(chǎng)景運(yùn)維人員無(wú)法輕易到達(dá)，同時(shí)還需要進(jìn)行安全防護(hù)，對(duì)水廠的運(yùn)行增加了大量的人力物力，本套裝備應(yīng)用到污水處理廠后，運(yùn)維人員只需要在中控室，通過(guò)設(shè)置巡檢機(jī)器人的巡檢任務(wù)就能夠完成日常的巡檢工作，有效地降低運(yùn)維人員的工作強(qiáng)度和危險(xiǎn)系數(shù)，同時(shí)能夠根據(jù)巡檢機(jī)器人采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行工況與設(shè)備的分析，提高了水廠的運(yùn)行效率，減少了水廠系統(tǒng)的運(yùn)維成本。
 

　　研發(fā)背景
 

　　為了保證污水處理廠的正常工作，需要定期對(duì)污水處理廠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢，以保障污水處理廠安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)大多數(shù)污水處理廠的巡檢任務(wù)都是由人工完成的，耗時(shí)耗力，特別是封閉式生化池通常是巡檢人員在開(kāi)孔的池板上探頭觀察或手持儀表巡查，觀察難度大、巡視死角多、工作強(qiáng)度大，且池內(nèi)環(huán)境復(fù)雜惡劣，并聚集有毒有害氣體易導(dǎo)致人員中毒，危險(xiǎn)性很大。同時(shí)，生化池內(nèi)有機(jī)物在厭氧消化過(guò)程中會(huì)釋放大量的甲烷和硫化氫，通過(guò)檢查孔溢出后，遇到火星極易發(fā)生爆炸，對(duì)巡檢人員及整個(gè)污水池的安全會(huì)造成非常嚴(yán)重的威脅。由于人工巡檢的局限性，獲取的池內(nèi)曝氣情況容易失真，會(huì)造成無(wú)法準(zhǔn)確地判斷污水處理設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，對(duì)最終的出水水質(zhì)造成嚴(yán)重的影響，存在化學(xué)污染的可能性。
 

　　本項(xiàng)目研發(fā)的智能巡檢機(jī)器人，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)池內(nèi)H2S、NH3、CH4、O2的濃度、拍攝污水曝氣狀況，解決了信息采集及反饋的不精確不及時(shí)等問(wèn)題，杜絕了人員傷害、爆炸風(fēng)險(xiǎn)以及潛在的化學(xué)污染，對(duì)污水處理廠安全運(yùn)行起到非常重要的作用，并將智能化、信息化、自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到封閉式污水處理單元，開(kāi)創(chuàng)了封閉式污水池巡檢的新思路，為未來(lái)污水處理大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)空白，意義重大。
 

　　裝備特點(diǎn)
 

　　本套設(shè)備是以巡檢機(jī)器人為核心的智能巡檢系統(tǒng)，整合機(jī)器人技術(shù)、視頻檢測(cè)技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水池的全天候、全方位、全自主智能巡檢和監(jiān)控，有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，提高正常巡檢作業(yè)和管理的自動(dòng)化和智能化水平。
 

　　智能巡檢機(jī)器人采用模塊化設(shè)計(jì)，主要構(gòu)成部件都可進(jìn)行模塊化拆裝，提高了維修的便利性。整套系統(tǒng)采用基于無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)搭建寬窄、固移結(jié)合的巡檢通信系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)傳輸通道，解決移動(dòng)、遮蔽非視距等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景下的巡檢通信需求。
 

　　二、典型應(yīng)用案例
 

　　案例名稱
 

　　白龍港污水處理廠提標(biāo)改造工程BLG-E11標(biāo)項(xiàng)目(智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)備安裝及調(diào)試)
 

　　案例簡(jiǎn)介
 

　　上海白龍港污水處理廠提標(biāo)改造工程，白龍港污水廠廠外新征用地分為三塊，分別為西北地塊、西南地塊和南部地塊。西北地塊布置50萬(wàn)m3/d 一級(jí)A全流程地下污水處理廠，西南地塊布置20 萬(wàn)m3/d生物處理設(shè)施，南部地塊布置50萬(wàn)m3/d生物處理設(shè)施和180萬(wàn)m3/d深度處理設(shè)施，另50萬(wàn)m3/d深度處理設(shè)施設(shè)置在廠區(qū)現(xiàn)狀用地內(nèi)。
 

　　我司在該項(xiàng)目中主要負(fù)責(zé)生化池內(nèi)部使用的智能巡檢機(jī)器人的供貨及安裝調(diào)試工作，主要是配合污水處理廠能夠?qū)嵤┯^察到地埋封閉式生化池內(nèi)部運(yùn)營(yíng)實(shí)景觀察，同時(shí)對(duì)曝狀態(tài)進(jìn)行分析監(jiān)查，為污水處理廠的運(yùn)營(yíng)工作提供助力。
 

　　達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
 

　　運(yùn)行速度：≤0.5M/S可調(diào)
 

　　定位精度：≤30mm
 

　　續(xù)航時(shí)間：≥4KM
 

　　工作溫度：-35℃——+60℃
 

　　工作濕度：5%——93%(無(wú)冷凝水)
 

　　云臺(tái)性能：垂直范圍 0°——+90°；水平范圍 0°——355°
 

　　攝像頭性能：分辨率：1920 * 1080；變焦倍數(shù)：光學(xué)變焦4倍，數(shù)字變焦16倍
 

　　防護(hù)等級(jí)：IP66
 

　　業(yè)主單位
 

　　上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司
 

　　投運(yùn)時(shí)間
 

　　自2019年6月19日—2020年12月31日
 

　　工藝流程
 

　　1、行走裝置及定位跟蹤：巡檢機(jī)器人采用懸掛式軌道，通過(guò)橡膠輪與軌道面的摩擦力進(jìn)行移動(dòng)，通過(guò)軌道安裝的光柵進(jìn)行機(jī)器人位置定位及校準(zhǔn)；
 

　　2、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集：通過(guò)機(jī)器人本體安裝的攝像頭進(jìn)行視頻或者圖像數(shù)據(jù)的采集；通過(guò)機(jī)器人本體安裝的氣體傳感器與溫濕度傳感器采集污水廠水池內(nèi)的氣體參數(shù)與環(huán)境參數(shù)；采用無(wú)線組網(wǎng)的通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀況的采集；
 

　　3、自動(dòng)分析：異常情況自主返航，信號(hào)系統(tǒng)自主反饋；自動(dòng)選擇最優(yōu)路線，自主返航完成充電；自動(dòng)生成巡檢報(bào)表，巡檢過(guò)程全記錄。
 

　　運(yùn)行情況
 

　　智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)池內(nèi)H2S、NH3、CH4、O2的濃度，并進(jìn)行曝氣狀況分析預(yù)測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)定的功能。
 

　　智能巡檢機(jī)器人替代人工在地下污水處理廠進(jìn)行巡檢，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)池內(nèi)H2S、NH3、CH4、O2的濃度、拍攝污水曝氣狀況，解決了信息采集及反饋的不精確不及時(shí)等問(wèn)題，杜絕了人員傷害、爆炸風(fēng)險(xiǎn)以及潛在的化學(xué)污染，對(duì)污水處理廠的安全運(yùn)行起到非常重要的作用，智能巡檢機(jī)器人通過(guò)集成高清圖像、自動(dòng)化水質(zhì)采樣于一體，實(shí)現(xiàn)曝氣池實(shí)時(shí)作業(yè)狀態(tài)信息與樣本的采集。通過(guò)氣泡群圖像分析對(duì)曝氣狀態(tài)進(jìn)行智能判斷與曝氣量統(tǒng)計(jì)，曝氣智能識(shí)別分析預(yù)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)曝氣量的識(shí)別與預(yù)測(cè)，對(duì)生物反應(yīng)池運(yùn)行健康狀態(tài)的精準(zhǔn)診斷。智能巡檢設(shè)備軟件監(jiān)控平臺(tái)可對(duì)污水廠進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，可對(duì)所轄廠區(qū)內(nèi)多組系統(tǒng)進(jìn)行更高層次的綜合控制和管理，將智能化、信息化、自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到封閉式污水處理單元，開(kāi)創(chuàng)了封閉式污水池巡檢的新思路，也為未來(lái)污水處理大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域技術(shù)空白。
 

　　三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
 

　　單位名稱：合肥中盛水務(wù)發(fā)展有限公司
 

　　單位地址：安徽省合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)九龍路與榮成路交口東湖高新創(chuàng)新中心19幢
 

　　聯(lián)系人：王兵兵
 

　　原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 |智能巡檢機(jī)器人系統(tǒng)