T／CAS428-2020 综合管廊智能化巡检机器人通用技术标准

T/CAS 4282020

巡检机器人应采用电池供电方式，供电电压允许幅值偏差士10%

在0.5m/s的行走速度下巡检机器人的续航时间应不小于4h，续航时间内，巡检机器人应能稳定、 可靠工作。

6.5.3充电性能要求

.5.3.1巡检机器人应具有自主充电及手动充电功能，巡检任务完成后或电池电量不足时应能自 回充电。 .5.3.2 2巡检机器人应能与充电装置配合完成充电，充电装置应满足下列要求： a) 充电装置可采用分布式部署或单站式部署，应满足就近充电需求： b） 充电方式可采用接触式充电或非接触式充电； c） 充电装置应具有连接状态判断、延时供电保护、带载插拔保护的功能； d) 充电装置应具备过压保护、过流保护、短路保护、漏电保护的功能； e 充电装置应采用智能启停充电方式，能自动检测机器人到来或离开钙镁磷肥标准，自动调整工作状态； f) 处于非充电状态时和充满电后，充电装置应自动断电； g 充电装置的接头应可靠牢固，外壳应将端子完全封闭； 充电装置及充电地点应做防火、防爆、防触电设计。

6.6电磁兼容性能要求

6.6.1静电放电抗扰度

巡检机器人应满足GB/T17626.2规定的严酷等级为4级的静电放电抗扰度试验。

6.6.2射频电磁场辐射抗扰度

巡检机器人应满足GB/T17626.3规定的严酷等级为2级的射频电磁场辐射抗扰

6.6.3工频磁场抗扰度

巡检机器人应具备避撞功能，在自主行走 物时应距离障碍物2m停止或

6.8环境信息传感系统要求

6.8. 1 通用要求

巡检机器人的环境信息传感系统应包括视频检测模块、红外热成像检测模块、气体检测模块及温 检测模块，且应符合下列要求：

巡检机器人的环境信息反馈信号应能实时传送至远程监控系统； 巡检机器人的环境信息传感终端应符合国家现行相应标准的规定； C 环境信息采集内容及报警阅值应符合GB50838及GB/T51274的有关规定； 超出报警阈值时，应在远程监控系统发出报警，并自动生成记录； 巡检机器人的环境传感系统宜具有自校准功能； f） 采集的环境信息于本地存储记录时间不小于7d，且能自动更新

6.8.2云台性能要求

巡检机器人的环境信息传感系统安装于云台之上，云台性能应符合下列要求： a）垂直范围：有轨式巡检机器人一90°～0°，无轨式巡检机器人一45°～90°； b）水平范围：±180°； c）云台定位精度应优于0.1°

巡检机器人应配备具有红外灯辅助光源的视频摄像机，能够对设备外观、设备分合状态及仪表指示 等进行检测，并符合下列规定： a）视频摄像机应做防雾设计，上传视频分辨率应不低于高清1080P； b）视频摄像机应支持视频的播放、停止、抓图、录像及显示等功能

6.8.4红外线热成像检测

巡检机器人应配备红外线热成像仪，能对综合管廊内出现的热量集中、烟雾、明火信息进行采集并 反馈，且符合下列规定： a 红外摄像头应具备自动对焦功能，热成像仪分辨率应不低于384×288； b） 红外图像应能显示影像中温度最高点位置及温度值，并具有热成像图数据； 测温精度为读数的2%或2℃（取绝对值大者）； d）测温范围不小于一20℃~十200℃

巡检机器人应能实时采集周围空气中的氧气及有毒有害气体含量并反馈，且符合下列规定： a）可同时检测氧气、有毒有害气体； b）氧气检测精度为0.1%（体积分数），响应时间不大于30s； c）有毒有害气体检测精度为1%（体积分数），响应时间不大于20s

巡检机器人应能实时感知周围环境温度及湿度并反馈，且符合下列规定： a）温度检测精度每25℃不低于土0.2℃，响应时间不大于5s，重复测量精度不小于士0.2℃； b）相对湿度检测精度要求为土2%，响应时间不大于5s，重复测量精度不小于土2%

巡检机器人应能实时感知周围环境温度及湿度并反馈，且符合下列规定： a）温度检测精度每25℃不低于0.2℃，响应时间不大于5S，重复测量精度不小于士0.2℃ b）相对湿度检测精度要求为土2%，响应时间不大于5s.重复测量精度不小于土2%

巡检机器人应具有遥控功能且符合下列要求： a）在遥控状态下，巡检机器人动作应正确、稳定； b)遥控响应时间应不大于 2 s.

巡检机器人应具有遥控功能且符合下列要求： a）在遥控状态下，巡检机器人动作应正确、稳定； b)遥控响应时间应不大于 2 s.

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巡检机器人应具备自检功能且符合下列要求： a 自检内容应包括通信、电池、驱动及检测设备等模块的工作状态，发生异常时应报警提示并上 传信息至远程监控系统； b） 自检信息应具有本地存储功能； C 巡检机器人应能在开机后、停机前及发生异常时启动自检

6.12状态指示功能要求

巡检机器人应具有状态指示功能，可指示并上传巡检机器人的工作状态、充电状态及报警状态至 监控系统。

6.13控制防火门功能要求

巡检机器人应具有与防火门的联动控制功能

6.14系统硬件及软件要求

6.14.1巡检机器人系统硬件符合下列要求：

6.14.1巡检机器人系统硬件符合下列要求： a 系统硬件应采用模块化设计，核心器件宜采用嵌入式微处理器； b) 系统器件宜采用通用型集成芯片，且不应低于汽车级。 6.14.2 巡检机器人系统软件应符合下列要求： a) 应建立软件功能组件框架，通过网络化实现软件功能组件化； 应具备容错纠错机制，通过微重启实现组件子集的自恢复； C 应编制标准的通信开源协议，且具有二次开发功能。

6.15 与统一管理平台的对接要求

巡检机器人应根据统一管理平台的要求，预留并设计兼容性可拓展功能模块，功能模块数据可通 P/IP标准通信接口供统一管理平台实时调用和读写

7.1工作环境适应性检测

7.1.1.1试验方法

GB/T2423.2中"试验Bb”的规定进行，温度：60

7.1.1.2判定准则

应符合5.1中a)的规定，

应符合5.1中a)的规定

7.1.2.1试验方法

/T2423.1中“试验Ab”的规定进行，温度：一20°

7.1.2.2判定准则

应符合5.1中a)的规定。

应符合5.1中a)的规定。

7.1.3湿热交变试验

7.1.3.1试验方法

按GB/T2423.4中“试验Db”的规定进行高温55℃、相对湿度95%、24h循环、原地恢复2h的 湿热试验。

7.1.3.2判定准则

应符合5.1中b)的规定。

应符合5.1中b)的规定。

在良好的光线条件下，检查巡检机器人外观结构、保护涂层、连接件、紧固件、电气部件、可更换部 示标识等，测量巡检机器人尺寸及重量，

应符合6.1.1～6.1.4的规定。

应符合6.1.1～6.1.4的规定。

7.3.1.1试验方法

T/CAS428—20207.3.1.2判定准则应符合6.2.1的规定。7.3.2防爆性能7.3.2.1试验方法巡检机器人的防爆性能试验应符合GB3836.1中型式试验部分和相应防爆型式专用标准的规定。7.3.2.2判定准则应符合6.2.2的规定。7.4运动性能检测7.4.1运行速度7.4.1.1试验方法巡检机器人运行速度检测应按如下步骤进行试验：a)在试验场地划出50m的测量区间，预先设定导航轨迹，标出始端线和终端线；b）使巡检机器人自主导航行走，保持直线驶过始端线和终端线，记录其驶过始端线和终端线所用时间，计算行走速度；c)试验重复进行3次，取平均值。7.4.1.2判定准则应符合6.3.1的规定。7.4.2直行偏移量7.4.2.1试验方法无轨式巡检机器人直行偏移量检测应按如下步骤进行试验：a)在平整的试验地面上取50m测量区间，划出横向始端线、终端线和纵向控制线，如图1所示；b)巡检机器人位于始端线处，并使巡检机器人运动中心线与纵向控制线平行；c)巡检机器人启动后，在不调整转向的情况下通过测量区间；在终端线处停止行走，以初始轨迹切线延长线为基准，测量50m距离内巡检机器人的直行偏移量e;e)试验重复进行3次；f)取各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%。图1无轨式巡检机器人直行偏移量试验8

T/CAS 428—20207.4.2.2判定准则应符合6.3.2的规定。7.4.3爬坡能力7.4.3.1试验方法7.4.3.1.1无轨式巡检机器人应按如下步骤进行试验：a)选择坡度为20°的坡面且长度不小于2m的斜坡进行爬坡能力试验，如图2所示，如需调整坡度，以h与α的比值确定；b)将巡检机器人正对试验装置的斜坡坡道，停在斜坡前沿；c)操作巡检机器人以不大于0.5m/s的速度直行，使其行走至坡道上，再从坡道行走至坡底；d)爬坡过程中应观察巡检机器人是否有停止、滑移的现象；e)试验重复进行3次。说明：斜坡的投影长度；h斜坡高度。图2无轨式巡检机器人爬坡能力试验7.4.3.1.2有轨式巡检机器人应按如下步骤进行试验：a)有轨机器人应在轨道上进行爬坡能力试验，如图3所示，斜坡段坡度不应小于工作最大需求坡度；b)将巡检机器人停滞于坡底，正对试验装置的斜坡段轨道；c)操作巡检机器人以不大于0.5m/s的速度直行，使其行走至坡顶，再从坡顶行走至坡底；d)爬坡过程中应观察巡检机器人是否有停止、滑移的现象；e)试验重复进行3次。9

T/CAS428—2020轨道图3有轨式巡检机器人爬坡能力试验7.4.3.2判定准则各次试验结果均应符合6.3.3的规定。7.4.4转弯半径7.4.4.1试验方法7.4.4.1.1无轨式巡检机器人原地自转能力检测应按如下步骤进行试验：a)将巡检机器人停放在试验场地的转弯性能测试区（测试区已画有不同转弯半径的同心圆）；在转弯性能测试区进行巡检机器人原地转向试验，如图4所示；c)操作巡检机器人顺时针和逆时针各转动3次并测定；d)取各方向各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%。图4无轨式巡检机器人原地自转能力试验7.4.4.1.2无轨式巡检机器人转弯半径检测应按如下步骤进行试验：a）将巡检机器人停放在试验场地的转弯性能测试准备区，其大小应能允许巡检机器人做全圆周转弯动作；b)使巡检机器人处于连续转弯行走状态，画出巡检机器人离转向中心最远点形成的轨迹圆，在互相垂直的两个方向测量轨迹圆半径，如图5所示；c)操作巡检机器人顺时针和逆时针各转动3次并测定；10

T/CAS428—2020取各方向各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%。图5无轨式巡检机器人转弯半径试验7.4.4.1.3有轨式巡检机器人转弯半径检测应按如下步骤进行试验：a)按照6.3.4规定的最小转弯半径布设一半圆弧形试验轨道，如图6所示；b)使巡检机器人以0.5m/s的速度在试验轨道上行进；观察巡检机器人在试验轨道上能否连续行走，行走过程中有无与轨道摩擦的现象；d)操作巡检机器人正行和倒退各进行3次并测定。CKCD轨道说明：Rmin最小转弯半径。图6有轨式巡检机器人转弯半径试验7.4.4.2判定准则各次试验结果应符合6.3.4的规定11

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7.4.5.1试验方法

无轨式检机器人应按如下步骤进行越障能力试验： 在试验场地上布置越障试验装置，宽度应天于巡检机器人的宽度； b 越障试验装置的高度应不小于50mm； 巡检机器人正对越障试验装置，停在越障试验装置前沿； C 操作巡检机器人直行，使其越过越障试验装置； ? 试验重复进行3次，取各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得 超过平均值的30%

无轨式检机器人应按如下步骤进行越障能力试验： a） 在试验场地上布置越障试验装置，宽度应天于巡检机器人的宽度； 越障试验装置的高度应不小于50mm； C) 巡检机器人正对越障试验装置，停在越障试验装置前沿； d 操作巡检机器人直行，使其越过越障试验装置； ? 试验重复进行3次，取各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得 超过平均值的30%

7.4.5.2判定准则

各次试验结果应符合6.3.5的规定

各次试验结果应符合6.3.5的规定。

7.4.6.1试验方法

在1m/s的运动速度下，对巡检机器人下发制动指令，测量制动距离。试验重复进行3次，取各次 实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%。

7.4.6.2判定准则

试验结果标准值应符合6.3.6的规定。

告果标准值应符合6.3.6

7.5导航定位性能检测

巡检机器人导航定位性能应按如下步骤进行试验： a 在测量区间上，预先标定导航轨迹，并标明预设点位置、始端线和终端线； b） 设定巡检机器人自主行走路线、预设点位置和运动速度（1m/s）； ） 观察并记录巡检机器人的自主行走路线，并测量巡检机器人的自主导航定位误差； 试验重复进行3次，记录行进方向上重复导航的定位误差，取各次实测值的平均值作为标准 值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%，

巡检机器人导航定位性能应按如下步骤进行试验： 在测量区间上，预先标定导航轨迹，并标明预设点位置、始端线和终端线； b） 设定巡检机器人自主行走路线、预设点位置和运动速度（1m/s）； 观察并记录巡检机器人的自主行走路线，并测量巡检机器人的自主导航定位误差； 试验重复进行3次，记录行进方向上重复导航的定位误差，取各次实测值的平均值作为标准 值，实测值的最大值和最小值的极差不得超过平均值的30%

试验结果标准值应符合6.4.1～6.4.2的规定

7.6.1续航能力试验

7.6.1.1试验方法

巡检机器人续航能力应按如下步骤进行试验： a）在模拟场地设置一个循环巡检任务； b）启动巡检机器人以0.5m/s的运动速度执行循环任务，连续进行，中间不准许补充能量；

c）巡检机器人在正常试验周期内若出现电量不足报警等情况，判定续航时间不满足要求

7.6. 1.2判定准则

应符合6.5.2的规定

7.6.2充电性能检测

7.6.2.1试验方法

在试验场地内任意选取不少于2 ，在任意位置对巡检机器人发布自主充电命令，观察 停靠于最近的充电装置，并正确执行自 主充电命令，试验次数不得少于3次

7.6.2.2判定准则

每次试验均应符合6.5.3的规定

次试验均应符合6.5.3的

7.7.1静电放电抗扰度试验

7.7.1.1试验方法

巡检机器人静电放电抗扰度试验应符合GB/T17626.2的有关规定

巡检机器人静电放电抗扰度试验应符合GB/T17626.2的有关规定

7.7.1.2判定准则

试验结果评价应符合GB/T17626.2规定的a类

7.7.2射频电磁场抗扰度试验

7.7.2.1试验方法

巡检机器人射频电磁场抗扰度试验应符合GB/T17626.3的有关规定

7.7.2.2判定准则

7.7.3工频磁场抗扰度试验

7.7.3.1试验方法

7.7.3.2判定准则

试验结果评价应符合GB/T17626.8规定的a类或b类。

巡检机器人避撞功能检测应按以下步骤进行试验： a）在巡检机器人行进路线上正向设置静止状态的非网状障碍物[200mm（高）×100mm（宽） b）将巡检机器人按照预设路线行走，观察其行走过程中遇到障碍物是否及时停止并报警，测量

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全距离； 将障碍物移除，观察巡检机器人是否恢复行走； d) 上述试验不应少于3次，取各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的 差不得超过平均值的30%。

三距离 将障碍物移除，观察巡检机器人是否恢复行走； 上述试验不应少于3次，取各次实测值的平均值作为标准值，实测值的最大值和最小值的极 差不得超过平均值的30%，

试验结果标准值应符合6.7的规定。

试验结果标准值应符合6.7的规定

试验结果标准值应符合6.7的规定。

7.9环境传感系统功能检测

7.9.1云台性能检测

7.9.1.1试验方法

应分别测量云台水平方向和垂直方向旋转至终端时所旋转的角度，并记录试验结果。控制云台沿 水平及垂直方向转动0.1°.通过视频观察云台有无明显转动

7.9.1.2判定准则

应符合6.8.2的规定

应符合6.8.2的规定。

7.9.2视频及红外线热成像检测

7.9.2.1试验方法

模拟执行视频及红外巡检任务，检查其生成的视频、红外视频、照片及红外热成像图

7.9.,2.2判定准则

应符合6.8.3～6.8.4的规定

7.9.3.1试验方法

巡检机器人气体检测功能应按以下步骤进行试验： a）将巡检机器人放置在试验区域，设置环境信息参数报警值； b） 将已知浓度的标准气体分别输入巡检机器人的气体检测设备进气口，模拟检测环境参数到达 报警阈值： c 观察巡检机器人是否在超过环境信息报警阈值时发出异常警报

7.9.3.2判定准则

应符合6.8.5的规定。

7.9.4.1试验方法

便巡检机器人模拟执行温湿 生成的温湿度反馈信息

7.9.4.2判定准则

应符合6.8.6的规定。 14

应符合6.8.6的规定。

应符合6.8.6的规定。

巡检机器人遥控性能试验应按以下步骤进行： a）在试验场地上选取测量区间并划出控制端线和停车端线； b） 将巡检机器人放置于控制端线，在远程监控系统切换不同的控制模式，遥控巡检机器人进行运 动、停止、云台动作

巡检机器人通信性能试验可与遥控性能试验同步进行，应按下列步骤进行： 1， 在试验场地上取50m试验区域，将巡检机器人放置在试验区域内，远程监控系统置于试验 域外； b） 用远程监控系统下达任务指令，接收巡检机器人采集传输的任务信息

7.11.2 判定准则

应符合6.10的规定

7.12.1.1试验方法

在巡检机器人与远程监控系统正常通信后，断开通信模块，观察远程监控系统是否有报警提示。

7.12.1.2 判定准则

Z.12.2.1试验方法

将电池模块阈值设置不足电量，进行电池模块的自检，观察是否有报警提示，若有报警提示，根据报 警提示辨别故障模块

7.12.2.2判定准则

7.12.3.1试验方法

巡检机器人与远程监控系统正常通信后，断开任一驱动模块电源（或信号线），观察是否有报警

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示，若有报警提示，应根据报警提示辨别故障模块

公差标准7.12.3,2判定准则

7.12.4检测设备模块

7.12.4.1试验方法

巡检测机器人与远程监控系统正常通信后，断开任一检测设备电源（或信号线），观察是否有报警提 示，若有报警提示，应根据报警提示辨别故障模块

7.12.4.2判定准则

电气设备标准规范范本7.12.5.1试验方法