无线机器人在受限空间内对有毒气体检测的研究及应用项目招标

1、开展有毒气体检测机器人在受限空间内检测的研究

深入研究有毒气检测机器人在受限空间内有毒气体检测的功能，并通过室内测试与室外环境测试进行完善优化。实现受限空间顶部，中部和底部的全方位检测目标，深入调研研究受限空间内部一氧化碳CO、硫化氢H2S、氧气O2、可燃气体Ex、二氧化碳CO2、氮氧化物NOX的实时检测。

2、开展机器人的无线控制技术研究

深入研究机机器人控制系统的需求，研究创建局域网络进行控制系统运行技术，通过利用电池动力系统架设内部控制信号网络，通过笔记本或其他PAD（手机）通过操控软件，直接对电池动力系统发出控制信号，动力系统接收到命令后传送至机器人，机器人实现前进、后腿以及转弯灯等动作。

3、研制设备在不同受限空间的使用的实现

铁路边沟等普通排水管道信号屏蔽较少，需要机器人连接电池动力系统，通过局域网即可完成设备的无线控制，无线运行。研究通过替换电池动力系统，连接通用电缆盘，笔记本利用局域网络对电缆盘发出控制命令，机器人带动电缆向前爬行，电力供应得到保障。同时，暖井、箱涵以及站区管廊等受限空间内信号屏蔽情况多见，研究进行同轴电缆同时传播电信号、视频信号以及控制信号。统一制式的借口，能迅速完成两种模式的切换，实现各类受限空间的使用。

在受限空间内，分为有水环境和无水环境，无水时可直接操作机器人进行检测即可。有水时，若内部水面不超过过水断面的1/3，机器人也可运行，超多1/3，则需要进行堵水疏水后进行检测。

4、高清数字画面传输技术研究

前期设备采用的是模拟信号进行传输，但是其抗干扰能力较差，电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多。研究利用数字信号代替模拟信号进行传输，同时研究适应的传输电缆进行传输。研究利用正交多载波调制（OFDM）传输方法。将数据流分解为若干个子数据流，从而使子数据流具有低得多的传输比特速率，利用这些数据分别去调制若干个载波。为了尽量减小多径传播的影响。特别是在长、中、短波出现这种效率，会导致接收机接收来自不同方向的有时间延时的相同的无线电池（例如电离层的反射）。

通过这类数据传输方式，对时延扩展有较强的低抗力，减小了符号间干扰的影响。最终能实现高清视频的无延时采集和传输，提高检测精度。

5、研制检测软件

开展采集数据分析及评估软件的研究，研究实时高清视频画面拍摄，视频数据采集，终端控制能对检测视频文件进行播放预览、添加检测信息、截取缺陷图像、判读描述等；研究将判读结果数据自动生成为图文并茂的检测报告（包括项目信息、工程概况、有毒气体含量显示，缺陷分布示意图、检测设备简介、作业流程示意图、缺陷统计图表、详细缺陷图表等内容）；转换使用 ShapeFile接口数据，能嵌入GIS系统，提供电子地图查阅功能，在电子地图中标注出作业点的位置，实时对作业点数据进行查看；研究开发将缺陷分布地图导出为网页格式，以供数据上报、分阅。

项目总工期：

项目24个月内完成。

依据总体规划和技术方案，分期分步实施，大致阶段及主要工作如下：

第1.1阶段：现场调研

第1～3个月完成朔黄铁路排水管道、暖沟、污水井及相关的受限空间情况调研，易出现堵塞、缺陷以及受限空间淤积、破损，有毒气体成分检测，有毒气体含量检测等情况的调研。

完成朔黄铁路排水管道、暖沟、污水井及相关受限空间管理研究。完成检测工作量及检测频次预测，为科学规划科学管理奠定基础。

第1.3阶段：模型构建，方案和技术设计，样机制备

第4～10个月完成管道检测工作量及相关设备生产量预测及规划。完成无线检测设备的研发与测试，完成新产品在实地应用中的试用报告。

第2.1阶段：性能优化与提升

第11～17个月完成无线检测设备生产及操作优化，提升单台设备的检测能力。

第2.2阶段：性能应用考核

第18～22个月完成研发方案优化，提出现有技术升级、简化操作、增大检测利用范围等优化方案和生产管理策略。适时启动小批量推广应用。

第2.3阶段：项目总结与结题

第23～24个月完成结题报告撰写和项目验收。