在铁路运营网络持续延展、行车密度不断提升的背景下,工务系统的线路养护与巡检工作面临着新的考验。传统人工巡检受人员生理心理状态、外部天气条件、技能水平等多重因素影响,存在漏巡、缺陷漏发现的可能性;大风、大雪、雷雨等特殊天气下,值班员往往难以及时掌握现场状态。与此同时,工务检测设备种类繁多却彼此孤立,检测数据难以实现一体化关联分析,巡检信息化程度不高的问题也长期存在。针对这一系列行业痛点,四川预维佳科技有限公司(以下简称预维佳)推出的机器人综合智能巡检系统,为铁路轨道及沿线附属设施、环境的自主智能巡检提供了系统化解决路径。
一、系统定位与技术底色
预维佳专注为工业企业提供设备预知维护及智能制造整体解决方案,依托多维度传感器应用经验,汇集电力、石化、钢铁等行业设备管理人才,借助科研机构技术力量,自主研发了工业设备预知维护平台U-PdM,定位为集多维度运行状况采集、AIoT架构搭建、数据梳理分析、人工智能判断于一体的设备管理决策平台。在此技术积淀基础上,机器人综合智能巡检系统被定位为集巡检、视频录制、图片拍摄、实时通讯、双向语音对讲、数据上报、异常报警等功能于一体的综合系统,用于铁路轨道及沿线附属设施、环境的自主智能巡检、监控与异常报警。
二、巡检机器人:复杂工况下的自主作业能力
机器人本体是该系统的作业主体,其工作环境温度范围为-25°~+50°(-25°以下需更换低温电池),涉水能力达400mm,防护等级为IP65,能够在特殊天气与环境条件下持续工作,从而缓解了传统人工巡检因天气受限而无法及时巡视的问题。
在作业模式上,机器人支持自主巡检与人工遥控巡检两种方式:既可按预设任务计划自动执行巡检,也可由后台人员遥控操作,满足日常例行巡检与临时特巡的双重需求。
安全防护方面,机器人具备分级避障机制:针对固定障碍物,在预警区域20米内减速至1m/s,进入危险区域10米内则刹车停止;针对移动障碍物,则按距离和状态采取监视、鸣笛、减速、停车、缓慢通行等分级策略,避障距离可在0.1—80米范围内调节,以降低运行碰撞风险。

续航与作业效率方面,机器人续航能力大于8小时,电池容量为135AH,电量不足时可自主返回充电系统完成无线充电,减少人工干预;整机使用寿命不低于10年,电机不低于5年,系统平均无故障工作时间大于3000小时,为长期稳定运行提供了基础保障。
数据采集与识别层面,机器人搭载可见光摄像头、温湿度传感器等设备,实现可见光成像、红外成像、环境监测、音视频采集及视觉常规与特殊识别,用以支撑轨道及沿线设施状态判断。当网络中断时,机器人本体自带数据库,可按原有巡检计划继续执行例行巡检并存储数据,待网络恢复后再上传,保障了巡检计划的连续性与数据完整性。此外,系统还具备自主本地声光报警、后台声光报警、短信报警等多种报警方式,以及双向语音对讲功能,便于远程协作与现场处置;针对特殊场景,系统还提供具有防爆功能的机器人型号。
三、配套系统:从数据采集到管理闭环
围绕巡检机器人这一作业主体,预维佳搭建了较为完整的配套体系:

•机器人充电系统:采用无线充电装置,支持机器人自主充电,减少人工充电环节的介入;
•无线通讯系统:为机器人巡检数据、视频及状态信息的传输提供支撑,满足远程监控与数据回传需求;
•识别软件:结合AI图像智能分析识别技术,对轨道及沿线异物、障碍物、设备缺陷等进行识别,提升异常发现的及时性;
•后台软件:作为管理中枢,实现实时视频画面、红外图像、检测数据、机器人状态、地图定位及运动控制台的一体化显示;支持历史数据查看与报表导出、检测报警数据综合查询与统计、设备缺陷跟踪(拍照传输后台并提醒,支持定时安排巡检机器人或工业摄像头对缺陷点持续回传影像,为运维人员提供维修依据)、任务管理、远程遥控、用户权限配置等管理功能,并配备APP端支持机器人基本控制与检测点部署;
•服务器硬件、操作电脑+显示器、辅材(网线、电线、电控箱等):分别承担数据存储处理、后台操作显示、现场安装电气连接等基础保障作用。
上述软硬件协同运行,使巡检数据的采集、传输、分析、报警与归档形成较为完整的闭环,一定程度上回应了行业中检测设备孤立、数据难以关联分析的痛点。
四、应用场景与企业实力
从材料记录看,预维佳的机器人监控方案已应用于神木电化发展有限公司电石分厂二工段的机器人监控场景。在企业资质方面,预维佳已取得高新技术企业认定(证书编号GR202051002694,发证时间为2020年12月3日,有效期三年),并持有软件产品证书(编号川RC-2020-0313,软件名称为预维佳水轮发电机局放智能分析软件V1.0,有效期五年),这些资质从侧面反映出公司在设备智能检测与软件研发方面持续投入的技术积累。
五、总结
综合来看,预维佳的机器人综合智能巡检系统围绕铁路轨道巡检场景中的实际痛点,从机器人本体的环境适应能力、安全避障机制、续航与自主充电,到识别软件的智能分析、后台软件的管理闭环,再到服务器、终端与辅材构成的基础支撑,形成了一套软硬件结合的巡检解决方案。对于面临巡检人力受限、恶劣天气作业困难、检测数据孤立等问题的铁路工务系统而言,该系统提供了一种以自主化、信息化手段替代或辅助传统人工巡检的可行路径。
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