防爆机器人在化工行业的应用与实践

对于企业来说，巡检工作是预防事故的第一道防线，但如化工行业等，生产环境存在多种且非常典型的风险特征（如：高温高压、易燃易爆、有毒有害等），其生产环境的高风险性，也为企业巡检人员的日常巡检工作，带来了不小的挑战。如何在能够有效保障巡检人员安全的前提下，还能够保证其巡检任务高效且精准地执行，一直是相关企业长期都会面临的技术和安全管理痛点。

传统巡检模式的弊端

安全风险突出：传统的巡检模式需要巡检人员频繁地进出高风险区域，意味着他们将直接暴露在可能存在潜在泄漏、火灾、爆炸，以及有毒有害气体的环境之中，而在执行夜间或恶劣天气条件下的巡检任务，以及在事故发生初期进行巡检时，其巡检的风险和难度，也会随之不断升高。

巡检质量与效率瓶颈：人工巡检主要依赖的是员工的责任心和经验，非常容易出现漏检或错检等问题。而当巡检人员面对企业内海量的设备、海量的仪表读数，以及多个潜在隐患点时，无论是从巡检的覆盖广度出发，还是巡检的频次，人工巡检都存在着天然的限制，难以实现全方位、无死角的实时监控。

人力成本与管理压力：企业为了保障能够24小时不间断地执行巡检任务，是需要持续投入大量的人力资源，企业的用工成本也将持续攀升。

防爆轮式巡检机器人系统

防爆轮式巡检机器人系统主要是由防爆机器人、防爆充电桩、无线通信网络及运维管理平台等组成，该系统集成了环境感知、自主导航、状态识别，以及数据分析和远程交互等多项先进技术，其部署较为简单，也是应对化工行业存在的高危险巡检场景的理想解决方案。

防爆机器人：也是这套系统的核心。防爆机器人拥有自主导航、表计识别、红外测温、声音识别、气体检测、环境检测、跑冒滴漏检测、双向语音对讲、视频直播等多种功能。防爆机器人支持具身智能，能够在端侧（本体）完成核心识别、监测等任务，无需依赖后台服务器进行辅助识别。

防爆充电桩：防爆机器人的无线充电装置，能够实现机器人自动归位，低电量自主进行充电。

无线网络：4G/5G/Wi-Fi，能够实现机器人与运维管理平台的实时通信。

运维管理平台：运维管理平台支持 B/S 框架，能够通过浏览器访问 Web 网页的方式来进行控制。平台支持Restful API（http 协议）和标准 MQTT 协议，以及第三方平台集成，从而控制机器人的巡检任务，以及查询巡检和报警记录等信息。

避障功能

当机器人搭配有防爆激光雷达、深度避障相机、TOF避障、防撞条等避障设备后，采用激光雷达+视觉+IMU 融合SLAM 方案多重保障后，就能够实现自动识别路况，以及精准规避路上的障碍物，即使在复杂的环境下工作，也能够自动避开或绕开前进道路上的行人、设备等障碍物，并生成对应的告警信息，实时上传到远程监控平台，能够随时进行查看。

气象站

气象站能够对机器人运行环境进行监测，其检测的数据包括机器人运行环境的：温度、湿度、风速、风向、气压等。机器人在运行期间，气象站获取到气象信息，会将其传送至对应的管理平台，管理平台会依据所上传的数据来判断机器人是否需要继续执行巡检任务：

当检测到气象信息为小雨时，机器人将继续进行巡检，并自动启动其雨刮清洁摄像头；如果机器人这时候正返回充电，在充电桩处进行对接时，也会自动启动其雨刮清洁摄像头。

当检测到气象信息为大雨、大风时，机器人会停止巡检。如果机器人这时候还在充电房中，则会直接取消巡检任务，平台也将取消下发任务指令；如果机器人这时候在巡检途中，则会直接取消巡检任务，并向管理平台报告取消原因，返回充电房。

当检测到气象信息为下雪时（可结合温度阈值判定，默认温度低于0度时触发），如果机器人这时候还在充电房中，则会先暂停主任务，平台也将取消下发新的任务指令；如果机器人这时候在巡检途中，则会取消任务（终止任务），并向管理平台报告取消原因，返回充电房。

气象站检测逻辑：支持根据企业的实际情况来自定义判定区间，如检测到在设定的区间内则属于小雨、小雪，机器人将正常进行巡检，如检测到超过上限时则为大雨、大雪。

防爆巡检机器人为企业带来的核心价值

提升本质安全水平：防爆轮式巡检机器人系统的运用，能够让企业内高危区域作业的风险大幅降低，从而减少企业内事故的发生。

提高巡检质量与效率：为企业带来更为全面和精准的巡检结果，帮助企业实现在早期就能够发现潜在隐患。

优化人力资源配置：防爆轮式巡检机器人系统的运用，意味着企业的巡检人员将从高危险性，且具有高重复度的工作中解放出来，转而投向更具有价值的工作中去，实现企业降本增效的目标。

强化管理透明度与可追溯性：防爆轮式巡检机器人在执行巡检任务时，会自动记录巡检数据，并实时进行数据上传，相关工作人员能够随时通过后台，对其巡检数据进行查询，这也为企业后续的安全管理决策，提供了非常重要且详细的数据支撑。

实战场景解析：防爆轮式机器人如何执行关键任务

场景一：管廊智能巡检

防爆机器人在管廊区能够以0.7米/秒匀速前进，搭载高光谱相机和高清可见光相机能够进行连续采集，内置的AI图像识别模型能够自动对采集到的图像进行实时分割与分析，一旦识别出存在油渍、水迹、结晶等异常区域，系统会将其判定为“跑冒滴漏”的疑似点，并将包含异常高清图片、精确GPS/里程计位置、时间戳等告警信息包，实时上传至远程的监控中心。

场景二：精准仪表识别

在企业的装置区域，机器人能够通过智能云台，来完成转动、光学变焦，以及自动聚焦等一系列动作，达到对准目标仪表完成拍照的行为。其后端的AI视觉识别算法，能够实现对表盘图像的自动分析，识别出所拍摄的仪表指针位置，并将其转换为精确的数字读数。

系统支持管理人员对各类压力表的安全阈值范围进行预先设置，当系统进行自动读数时，读数为安全阈值范围内时，只进行存档操作；一旦读数超过或低于安全阈值时，系统会将仪表的异常数据、图片、位置、时间等相关信息，立即推送到系统的监控大屏和相关负责人的移动端内。此功能还支持进行多表检测，极大程度地缩短了巡检时长。

场景三：火炬区域巡检

在高温、高风险的火炬区域，防爆机器人依然可以安全抵近，并在预设点位自动调整焦距，对目标设备进行高清拍照，并将图像实时上传。

防爆机器人管理控制平台

• 全景化监控首页：集成了防爆机器人可见光与红外/光谱视频的实时直播画面、远程云台控制面板、基于厂区地图所显示的机器人实时位置、滚动更新的巡检与告警消息流、环境数据（温湿度、气体浓度）与气象站数据动态图表、以及巡检点状态总览。一个屏幕就能实时掌握企业内所有在线机器人的实时电量、工作状态（空闲/任务中/充电/返航）、网络连接状态等信息，并能够远程下达充电、锁车、任务启停等指令。
• 高效化报警管理：当防爆机器人在巡检中检测到任何异常现象，平台界面的右下角都立即弹出弹窗，并伴有警报声。弹窗内会清晰记录报警的时间、报警内容和现场抓拍到的图片。操作人员点击弹窗内的“定位”图标，就能在厂区地图上相应位置查看到红色闪烁标记，这就是所告警的位置。

系统化数据管理：

• 告警数据管理：平台提供专门的告警查询界面，支持按照时间、巡检点、告警级别、确认状态等多维度去筛选所记录的历史告警信息。每条记录都包含有告警详情，以及现场的图片，并形成完整的电子化隐患台账。
• 录像回放管理：系统会对防爆机器人一周的实时录像进行自动保存，后台支持选择日期查看对应录像。
• 巡检报表管理：防爆机器人每次执行完巡检任务后，都会自动生成一个对应的电子巡检报表，详细记录了所执行任务的起止时间、巡检路线、所有检测点的数据（如压力值、液位、温度等）、所设置的告警阈值、系统判定的结果（正常/异常），以及所对应的巡检图片/视频片段等。系统生成的所有报表，都会永久保存在平台上，并支持一键导出为Word、PDF或Excel格式。