我國交通建設(shè)正進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，截止2021年底，已建有交通隧道4萬多條。交通隧道運(yùn)維與救援是隧道管理的重要組成部分，推動隧道運(yùn)維實(shí)現(xiàn)制度化、規(guī)范化、科學(xué)化。
隧道內(nèi)設(shè)備分布廣，種類、數(shù)量多，組成復(fù)雜。長期以來，人們對于隧道運(yùn)維一直以人工為主。如果能夠?qū)λ淼赖脑O(shè)備的運(yùn)行狀況自動進(jìn)行長期監(jiān)測，從而對隧道設(shè)備的健康狀況給出評估，并制定針對性的運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，那就能根據(jù)實(shí)際情況，采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，基本消除隧道的安全隱患，避免隧道出現(xiàn)大的事故。如果事故出現(xiàn)時(shí)，能在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場，通過搭載的傳感器將現(xiàn)場信息傳達(dá)給管理者，并能及時(shí)參與現(xiàn)場救援，例如：聲光報(bào)警、逃生引導(dǎo)等，這就需要構(gòu)建起一套能進(jìn)行隧道日常監(jiān)測的隧道自動巡檢系統(tǒng)。
系統(tǒng)構(gòu)成
隧道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)由巡檢機(jī)器人本體，負(fù)載視頻監(jiān)控、熱成像、激光雷達(dá)和各類傳感器，以及安裝軌道、滑觸線、移動式充電包、固定充電樁等輔助設(shè)備和充電裝置構(gòu)成。
系統(tǒng)方案
隧道巡檢機(jī)器人系統(tǒng)通過感知隧道內(nèi)各種因素：氣象條件、路面遺撒、檢測隧道結(jié)構(gòu)與設(shè)備異常，以及隧道內(nèi)人員、車輛故障與事故，實(shí)現(xiàn)全天候智能化實(shí)時(shí)巡檢、AI 智能故障診斷、大數(shù)據(jù)隧道病害趨勢預(yù)測、應(yīng)急事故搶險(xiǎn)等功能，能夠滿足隧道的日常巡檢、應(yīng)急搶險(xiǎn)等多項(xiàng)重要任務(wù)最大化地增強(qiáng)隧道運(yùn)營管理的安全性，降低能耗和日常運(yùn)維成本，提高智能化管控水平。
系統(tǒng)借助信息采集處理、無線數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊、自動控制等多學(xué)科交叉綜合應(yīng)用技術(shù)，為隧道管養(yǎng)提供了檢測、監(jiān)控、預(yù)警三位一體化的解決方案。
方案特點(diǎn)
1、AI智能識別
支持隧道內(nèi)交通事件檢測，包括隧道火點(diǎn)、拋灑物、行人進(jìn)入隧道、交通事故、停車、逆行、擁堵等；支持隧道機(jī)電設(shè)備如照明燈、風(fēng)機(jī)、交安設(shè)備等狀態(tài)識別；隧道及路面結(jié)構(gòu)識別，包括：滲水、環(huán)向裂縫、道路遺撒、道路油污、水漬等。
2、環(huán)境監(jiān)測
能夠監(jiān)測巡檢現(xiàn)場中氧氣、一氧化碳、溫濕度、煙霧等。
3、實(shí)時(shí)對講
可對巡檢現(xiàn)場進(jìn)行喊話對講，提供救援信息。
4、遠(yuǎn)程操控
遠(yuǎn)程控制巡檢機(jī)器人，獲取不同角度的現(xiàn)場圖像，制定對應(yīng)的救援措施，對事故現(xiàn)場遠(yuǎn)程疏導(dǎo)。
5、智能分析
應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析算法，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素預(yù)測隧道內(nèi)可能危險(xiǎn)事件，如依據(jù)溫度預(yù)測火災(zāi)，依據(jù)霧氣、車輛擁堵情況預(yù)測事故發(fā)生概率。
系統(tǒng)應(yīng)用
1、日常巡檢
正常情況下，巡檢機(jī)器人在隧道內(nèi)部進(jìn)行全天候往復(fù)巡檢，借助機(jī)器人搭載的各類傳感器，采集隧道內(nèi)部的環(huán)境、設(shè)備、人員、車輛等狀態(tài)，精準(zhǔn)感知各類潛在的危險(xiǎn)源。
2、設(shè)備巡檢
監(jiān)測照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、交安設(shè)施，識別照明燈狀態(tài)、標(biāo)志標(biāo)牌有無損壞、設(shè)備狀態(tài)是否正常等，確保設(shè)施設(shè)備正常運(yùn)行。
3、異常事件檢測
識別車輛運(yùn)行狀態(tài)，識別車輛的車型（含特種車型）、車牌號、車牌顏色、對洞內(nèi)行駛車輛和人員行為進(jìn)行判別，對影響隧道安全通行的各類異常事件告警，如：人員滯留、事故、變線行駛、異物灑落、交通擁堵、逆行等。
4、隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測
通過對隧道路面結(jié)構(gòu)分析識別，分析道路是否有滲水、環(huán)向裂縫、道路遺撒、道路油污、水漬等異常情況，根據(jù)異常報(bào)警抵近觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隧道隱藏安全風(fēng)險(xiǎn)，盡量減少災(zāi)害的發(fā)生。
5、隧道熱力監(jiān)測
通過對監(jiān)測點(diǎn)紅外圖像數(shù)據(jù)的采集，準(zhǔn)確分析各隧道內(nèi)環(huán)境、設(shè)備、車輛的表面溫度，顯示各點(diǎn)位溫度，支持監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示、存儲、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和超限報(bào)警，應(yīng)用于監(jiān)測設(shè)備異常、車輛異常、火災(zāi)等事件的輔助決策。
6、隧道環(huán)境監(jiān)測
通過搭載的感知系統(tǒng)對隧道環(huán)境監(jiān)測，包含隧道中的氣體濃度、溫度、濕度、煙霧等環(huán)境信息，支持監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)展示、存儲、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和超限報(bào)警。應(yīng)用于環(huán)境異常、火災(zāi)、有毒有害氣體泄露等事件的輔助決策。
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