生物反应池内设置智能视频机器人系统，可以不间断的观察反应池曝气情况，智能判断曝气强弱，减少人员劳动强度，保障人身安全，提供设备维护依据。智能视频机器人系统由机器人本体、导轨、电动盖板、充电站、监控后台组成。

系统总体结构图

一、系统功能

1、数据采集功能

视频数据采集：通过视频摄像机对生物反应池液面曝气状况进行监测；

环境数据采集：机器人可对生物反应池内环境参数进行检测：

2、运动功能

具备自主定位功能；

机器人具备障碍物检测功能：在行走过程中如遇到障碍物应及时停止，并上传报警信号，30分钟后自动倒回充电桩；

3、自主充电功能

机器人应具备自主充电功能，电池电量不足时能够自动返回充电室，能够与充电设备配合完成自主充电。

4、巡检方式设置和切换

巡检系统应包括全自主巡检及人工遥控巡检两种功能，全自主巡检又包括例行和特巡两种方式。全自主巡检与人工遥控巡检能可自由无缝切换，具体功能如下：（1）例行巡检与人工遥控巡检切换。支持例行巡检与人工遥控巡检自由无缝切换，切换过程中，智能机器人巡检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。（2）特巡与人工遥控巡检切换。支持特巡与人工遥控巡检切换，切换过程中，智能机器人巡检系统的巡检状态和巡检姿态不发生明显变化。

机器人在接收到特巡任务命令时，应立即停止正在执行的巡检任务，以最短时间到达巡检点进行巡检。

具备一键返航功能：不论智能机器人巡检系统处于何种工作状态，只要启动一键返航功能，智能机器人巡检系统应中止当前任务，按预先设定的策略安全返航。

具备链路中断返航功能：不论智能机器人巡检系统处于何种工作状态，只要通讯链路出现中断，智能机器人巡检系统应按预先设定的策略返航。

5、自检功能

整机自检项目应至少包含：遥控遥测信号，电池模块、驱动模块、检测设备；以上任一部件（模块）故障，均能在本地监控后台上以明显的声（光）进行报警提示，并能上传故障信息；根据报警提示，能直接确定故障的部件（或模块）。

6、智能报警功能

巡检系统应具备以下智能报警功能：

机器人本体故障报警：电池电源、驱动模块、机舱温度、电机温度、检测设备、遥控遥测信号、机器人掉线等。

二、后台软件功能

1、总体功能

监控后台应至少包括实时监视、机器人实时状态控制、机器人巡视任务管理、数据查询统计、系统互联、系统配置六个功能模块。

系统软件人机界面友好、操作方便，信息显示清晰直观。

2、实时监视功能

系统后台实时监视应实现实时监视现场设备信息，机器人本体状态以及现场环境等功能。

监控后台应能实时采集显示现场设备可见光图像；支持视频的播放、停止、抓图、录像、全屏显示等功能；支持音频信息的录制、回放和可视化展示，展示内容包括声音波形信息等。应能够实时监视机器人自身状态，包括监视机器人的控制模式、当前位置、巡检轨迹、机内温度、机器人当前运动速度、当前云台的水平和垂直位置以及相机当前倍数、电池状态等信息。应能够实时监视现场环境，包括设备现场的湿度、温度、有毒有害气体浓度等信息。应能根据报警阈值自动进行数据分析并报警。报警信息应长时报警提示，并支持人工或自动复归。具备通信报警功能，在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，上送报警信息。

报警信息永久保存（可人工删除），一般视频信息90天自动覆盖。

3、机器人实时状态控制

系统对机器人控制模式分为：全自主、人工遥控两种模式。操作后台应提供全自主和人工遥控两种指令下发，要求机器人可自由无缝切换。

监控后台应实现控制机器人云台上、下、左、右转动，调节摄像机位置，控制机器人前进、后退、转向，对设备存在的故障或者异常点位进行确认；支持可见光相机变倍和自动聚焦；支持一键返航命令发送。

云台可转动角度及视野角度

4、机器人巡视任务管理功能

机器人巡视任务管理界面要包括巡视计划日历和任务配置两大块。巡视计划能以日历的形式展示任务安排情况；可以在任务配置界面编辑巡视任务、制定巡视计划和下发巡视任务。

任务配置可根据巡视类型（例行巡视、全面巡视、专项巡视、特殊巡视等）进行筛选。

5、数据查询统计

数据查询统计应包括巡检点位数据查询、报警信息查询、巡检数据统计和缺陷异常分析等内容。所有报表、报告具备查询、打印、导出等功能，导出功能支持excel或者word格式。对温度、湿度、气体浓度等模拟量提供历史曲线展示功能。

系统应能在每一个巡视任务结束后，自动生成巡视任务报表。巡视任务报表查询具备设定时间内的巡视任务查询功能，支持以时间、巡视类型进行组合筛选。

报警信息查询应包括现场报警信息与机器人本体报警信息查询两个功能块。现场报警信息查询要具备查询设定时间内的历史报警信息功能，支持对报警信息的检测类型、报警等级、检测时间段等进行组合筛选。机器人本体报警信息查询具备查询设定时间内的历史报警信息功能，支持对报警信息的报警类型进行筛选。

每次巡视任务完毕后，对当次巡视的结果和过程中发现的问题，即各类报警信息，自动生成异常缺陷报表。异常报告具备设定时间内的巡视任务查询功能。

6、电子地图功能

系统能提供二维电子地图或三维电子地图功能，实时显示机器人在电子地图上的位置，可实时记录、下传并在本地监控后台上显示智能巡检机器人的工作状态、巡检路线等信息，并可导出。电子地图上可根据任务标定机器人巡视路线轨迹，在任务中应实时反映任务进度。

三、主要技术参数

1) 机器人外形尺寸：小于410mmX160mm（宽X高），高度含轨道不得超过180mm；

2) 外观：整机外观美观整洁，结构坚固；外壳表面应有保护涂层或防腐设计；外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施；外壳和电器部件的外壳均不应带电；

3) 视频检测：至少2台可见光摄像机上传视频分辨率不小于1080P；光学变焦倍数为4~16倍；具有微光摄像功能，并有独立可控的摄像辅助光源系统，摄像机应具备俯仰和水平两个旋转自由度：垂直范围-90°～0°，水平范围0°～360°；机器人云台视场范围内始终不受本体任何部位遮挡影响。；

4) 环境参数检测：对池内有毒有害气体进行检测，测量参数：H2S、NH3、CH4，误差小于±5%；对池内温湿度进行检测，测量参数：温度、湿度，误差小于±2%；

5) 自主定位：定位误差不大于±50mm；

6) 电源：电池供电一次充电续航能力不小于4公里，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作；

7) 防护要求：机器人本体不低于IP67，需耐硫化氢腐蚀，若设置在地面时，还需考虑地面裸露环境气象条件；充电桩防护等级IP65，需耐硫化氢腐蚀，需考虑地面裸露环境气象条件气象条件，特别是夏天太阳暴晒环境；

8) 材质：机器人外壳材质采用铝合金（做防腐处理）；

9) 通讯接口：采用无线局域网实时传输视频图像信号；设置以太网通信接口，上传全厂中控系统；

10) 导轨：专用导轨，材质采用不锈钢316；

11) 照明：车体上配置LED灯具，要求摄像头全视角范围均可照明，且照明灯可根据需要开关，照度最小不宜低于5LUX；

12) 电动盖板：机器人从池中到地面有轨道通过孔洞爬出，轨道倾角不小于45度，孔洞需设置电动盖板密封，当机器人执行巡检任务时，盖板应能与机器人联动，自动开闭。盖板材质应为不锈钢或塑料，与轨道接触的密封面需要有发泡橡胶（或其他形式的）密封条，防止池内气体泄漏；

13) 救援措施：配置1台救援机器人，在巡检机器人发生故障时，可以自主将故障机拖出或推出；

14) 多功能扩展接口：可以扩展接口，以便安装传感器或取样装置等设备。

取样装置

四、智能机器人巡检系统

生物反应池设置2套智能机器人系统（JQR01~02）监测生物反应池曝气状况。生物反应池内设置智能视频机器人系统，可以不间断的观察反应池曝气情况，智能判断曝气强弱，减少人员劳动强度，保障人身安全，提供设备维护依据。智能视频机器人系统由机器人本体、导轨、电动盖板、充电站、监控后台组成。