2024列车车底检测机器人

列车车底检测机器人Traininspectionrobot1列车车底检测机器人Traininspectionrobot1目  次前  言 II12范围 1目  次前  言 II12范围 1规范性引用文件 134术语和定义 1系统组成 256技术要求 2试验方法 678检验规则 9标识、包装、运输和贮存 10参 考 文 献 11I列车车底检测机器人1 范围本文件适用于列车车底检测机器人。2 规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 191包装储运图示标志列车车底检测机器人1 范围本文件适用于列车车底检测机器人。2 规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 191包装储运图示标志GB/T 2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB2894 安全标志及其使用导则GB 11291.2 2部分：机器人系统与集成GB/T 24338.4-2018轨道交通电磁兼容第3-2GB 50157 地铁设计规范CJJ/T 306 城市轨道交通车辆基地工程技术标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1列车车底检测机器人 traininspectionrobot3.2后台监控系统 backgroundsmonitoringsystem系统。3.3列车车底检测机器人系统 traininspectionrobotsystem1主要由机器人、充电桩、后台服务器、通讯设备和后台监控系统组成（以下简称机器人系统）。3.4召回率recallrate巡检机器人对预设包含缺陷情况检出情况评定的比率。3.5精确率precisionrate正确检测为缺陷的样本个数占所有缺陷检测样本个数的比率。4 系统组成机器人系统组成配置应满足表1的要求表1 列车车底检测机器人系统组成配置5 技术要求5.1 使用条件5.1.1 正常环境要求在如下环境条件下应能正常工作a) 环境温度：-5℃～+55℃；b) 环境相对湿度：5%～95%（无冷凝水）。5.1.2 供电要求 交流供电机器人充电桩电源应为交流电，额定电压220V，允许幅值偏差：-10%～10%主要由机器人、充电桩、后台服务器、通讯设备和后台监控系统组成（以下简称机器人系统）。3.4召回率recallrate巡检机器人对预设包含缺陷情况检出情况评定的比率。3.5精确率precisionrate正确检测为缺陷的样本个数占所有缺陷检测样本个数的比率。4 系统组成机器人系统组成配置应满足表1的要求表1 列车车底检测机器人系统组成配置5 技术要求5.1 使用条件5.1.1 正常环境要求在如下环境条件下应能正常工作a) 环境温度：-5℃～+55℃；b) 环境相对湿度：5%～95%（无冷凝水）。5.1.2 供电要求 交流供电机器人充电桩电源应为交流电，额定电压220V，允许幅值偏差：-10%～10%。 直流供电机器人直流电源输入宜采用锂电池供电，输出最大电压为58.8VDC，最大充电电流不超过60A，允许波纹系数5%。2序号系统组件配置要求1机器人●2充电桩●3后台服务器●4通讯设备●5遥控手柄○6提升结构○注：●表示规定应做的项目，○表示可不做的项目5.2 外观和结构要求...6CJJ/T306/宽/1798mm×700mm×1100mm(收臂状态)。250kg（含电池）。外壳表面应有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等其他缺陷。外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施。外壳和电器部分的外壳不应带电。内部电气线路应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目颜色和标志加以区分，电气系统不应有漏电现象。5.3 续航能力和充电要求65.2 外观和结构要求...6CJJ/T306/宽/1798mm×700mm×1100mm(收臂状态)。250kg（含电池）。外壳表面应有保护涂层或防腐设计，外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等其他缺陷。外壳应采取必要的防静电及防电磁场干扰措施。外壳和电器部分的外壳不应带电。内部电气线路应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，并用醒目颜色和标志加以区分，电气系统不应有漏电现象。5.3 续航能力和充电要求6h，续航时间内，机器人应稳定、可靠工作。3.5（20100%）。5.4 运动性能要求..45.4.515%。1m/s。0.6m/s。自主导航重复定位精度应不大于±30mm。最大制动距离应不大于0.5m。5.5 巡检功能要求5.5.1 基本要求 巡检内容包括识别车身上印刷车号及以下异常现象：——螺栓松动；——风管接头松动；——线缆接头松动；——阀门变位；——锁扣变位；——油位超阈值；——油色异常；——铭牌缺失；——开口销异常；——温度贴超温变色；——排风口异物；——压力测试口拔出等异常现象进行识别。 召回率评定90%则判定为合格，判定公式如下：TPRecallRate100%…………（1）TPFN式中：RecallRate——召回率；3TP——正确检测为缺陷的样本个数；FN——错误检测为不是缺陷的样本个数。 精确率评定95%则判定为合格，判定公式如下：TPPrecisionRate100%TPFP式中：Precision——精确率；TP——正确检测为缺陷的样本个数；FP——错误检测为缺陷的样本个数。5.5.2 开机自检功能生异常时能有效指示，并能上传故障信息。5.5.3 信息交互功能TP——正确检测为缺陷的样本个数；FN——错误检测为不是缺陷的样本个数。 精确率评定95%则判定为合格，判定公式如下：TPPrecisionRate100%TPFP式中：Precision——精确率；TP——正确检测为缺陷的样本个数；FP——错误检测为缺陷的样本个数。5.5.2 开机自检功能生异常时能有效指示，并能上传故障信息。5.5.3 信息交互功能机器人应能与本地监控后台进行双向信息交互，信息交互内容应包括以下内容：——检测数据和机器人本体状态数据；（。5.5.4 安全避障功能机器人应符合GB11291.2停车，障碍物移除后能继续遥控机器人。5.5.5 状态指示功能应能准确有效指示设备当前处于的工作状态或报警状态。5.5.6 后台软件功能结果图缩放、电池低电量阈值设置等功能。5.6 组件要求5.6.1 充电系统2的要求。表2 充电系统要求4系统项目要求充电方式手动直充/电池直充充电装置输入电压AC220V±10%输出标称电压DC58.8V，纹波小于±2%注：置于车辆段内的充电系统应采用防火联动充电房，设计应符合GB50157的要求。5.7 软件系统功能要求5.7.1 实时监控功能 监控后台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、里程信息、电池状态等信息。应能根据识别情况（或阈值）自动进行数据分析并告警。告警信息应长时报警提示，并支持人工核销。应具备通信告警功能，在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，上送告警信息。5.7.2 实时操控功能监控后台对机器人控制模式分为任务、手动遥控两种模式。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。监控后台应可实现控制机器人前进、后退、转向、停止，对设备存在的故障或者异常点位可进行确认，支持一键返航命令发送。5.7.3 任务管理功能机器人巡检任务管理界面主要应包括巡检日历和任务配置两大块。巡检任务应能以日历的形式展示任务安排情况，并能在任务配置界面编辑巡检任务和下发巡视任务。5.7.4 数据导出功能注：置于车辆段内的充电系统应采用防火联动充电房，设计应符合GB50157的要求。5.7 软件系统功能要求5.7.1 实时监控功能 监控后台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、里程信息、电池状态等信息。应能根据识别情况（或阈值）自动进行数据分析并告警。告警信息应长时报警提示，并支持人工核销。应具备通信告警功能，在通信中断、接收的报文内容异常等情况下，上送告警信息。5.7.2 实时操控功能监控后台对机器人控制模式分为任务、手动遥控两种模式。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。监控后台应可实现控制机器人前进、后退、转向、停止，对设备存在的故障或者异常点位可进行确认，支持一键返航命令发送。5.7.3 任务管理功能机器人巡检任务管理界面主要应包括巡检日历和任务配置两大块。巡检任务应能以日历的形式展示任务安排情况，并能在任务配置界面编辑巡检任务和下发巡视任务。5.7.4 数据导出功能数据查询统计应包括巡检点位数据查询、告警信息查询、巡检数据统计和误报核销等内容。所有报表、报告应能被查询、导出。系统应能在每个巡检任务结束后，自动生成巡检任务报表。5.8 可靠性要求机器人系统的平均无故障工作时间应≥3000整机使用寿命≥103105.9 电磁兼容性要求5.9.1 静电放电抗扰度机器人应能承受GB/T24338.4-2018中第6章6.3规定的静电放电抗扰度试验。5.9.2 射频电磁场辐射抗扰度机器人应能承受GB/T24338.4-2018中第6章6.2规定的射频电磁场辐射抗扰度试验。5.9.3 辐射骚扰测试5最大充电电流不大于60A充电保护具备过流、过压、过温、防拉弧等保护措施机器人应能承受GB/T24338.4-2018中第6章3.1值。5.10 机械振动性能机器人应能承受频率f为5Hz～90.3mm及f为9Hz～500机器人应能承受GB/T24338.4-2018中第6章3.1值。5.10 机械振动性能机器人应能承受频率f为5Hz～90.3mm及f为9Hz～5001m/s2动之后，设备不应发生损坏和零部件受振动脱落现象，上电工作正常。6 试验方法6.1 外观和结构标识、尺寸、重量等。6.2 续航能力应按如下步骤进行试验：a)b)c)将机器人充满电并在列车检修沟道，设置一个循环巡检任务；启动机器人执行循环任务，中间不允许充电并记录开始时间；机器人低电量启动充电并记录结束时间。6.3 运动性能6.3.1 爬坡能力应按如下步骤进行试验：15%的斜坡上，进行爬坡能力试验；操作机器人直行，使其行走至坡道上，再从坡道行走至坡底,2次。6.3.2 最大行驶速度应按如下步骤进行试验：a)b)c)d)e)将机器人停在测试起点上，进行最大行驶速度试验；遥控手柄启动机器人一直加速到最大挡位；观察移动监控平台上机器人的当前行驶速度；将机器人停在检修沟道起点上，进行最大巡检速度试验；后台下巡检任务，并启用最大巡检速度。6.3.3重复导航定位精度应按如下步骤进行试验：4个导航点，通过后台下发去四个导航点的任务命令；4个导航点停靠时，将机器人前置激光点画圈标记；4个导航点任务；机器人依次停靠4个导航点，同样将机器人前置激光点画圈标记；测量每个导航点画圈标记点的偏差。a)b)c)d)e)6.3.4最大制动距离6应按如下步骤进行试验：a)b)c)d)e)在机器人走行路径上预设一组光电传感器；将上述光电传感器输出信号与机器人急停型号串联；控制机器人在该路径上保持不低于1m/s的速度运行；将光电传感器投影到地面的位置记录为制动起点，将机器人停止状态的车头记录为制动终点；测量制动起点和终点的距离，并记录为L。6.4召回率评定试验应按如下步骤进行3次试验，全部满足则为通过：50个缺陷样本，并人为记录好点位信息与拍照存档；应按如下步骤进行试验：a)b)c)d)e)在机器人走行路径上预设一组光电传感器；将上述光电传感器输出信号与机器人急停型号串联；控制机器人在该路径上保持不低于1m/s的速度运行；将光电传感器投影到地面的位置记录为制动起点，将机器人停止状态的车头记录为制动终点；测量制动起点和终点的距离，并记录为L。6.4召回率评定试验应按如下步骤进行3次试验，全部满足则为通过：50个缺陷样本，并人为记录好点位信息与拍照存档；3点击右侧【图片展示】后，在【当前图】中在缺陷处应正确红框框出；判断召回率（正确检测为缺陷的个数/50*100%）90%。6.5精确率评定试验3次试验，全部满足则为通过：a)50500个正常样本，并人为记录好点位信息与拍照存档；3点击右侧【图片展示】后，在【当前图】中在缺陷处应正确红框框出；判断精确率（正确判断为缺陷的个数/所有判断为缺陷的个数*100%）是否大于95%。b)c)d)e)6.6开机自检功能试验应按如下步骤进行试验：a)b)c)d)e)将机器人准备完毕，放置在巡检线路起始点；开机启动机器人，观察机器人设备的自检状态，保证各状态显示正常；关机之后断开任一传感器的连接，重新启动机器人，观察机器人自检状态是否正常；其他传感器重复以上的操作，依次观察机器人的开机自检状态是否正常；机器人所有传感器完成以上操作后的开机自检均能正常检测，表示满足要求。6.7信息交互功能试验按如下步骤进行试验：a)b)c)将机器人放置在巡检起始点上；通过后台系统下发一次列车底盘巡检任务；76.8 安全避障试验按如下步骤进行试验：a)b)c)在机器人自动巡检任务状态下，运行方向站人模拟障碍物；机器人在前进方向上能够检测到障碍物并自动停车；将障碍物移除，继续行走执行任务。6.9 状态指示功能试验状态。6.10 后台软件功能试验按如下步骤进行试验：a)b)机器人通过后台系统定制巡检任务，并启动巡检；观察机器人执行结果是否符合要求。c)6.11 软件系统功能试验6.11.1 实时监控功能开机启动，监控后台下发巡检任务，判断机器人是否能实时采集、监控状态信息。6.11.2 实时操控控功能人前进、后退、转向，对设备存在的故障或者异常点位进行确认，一键返航命令发送等操作。6.8 安全避障试验按如下步骤进行试验：a)b)c)在机器人自动巡检任务状态下，运行方向站人模拟障碍物；机器人在前进方向上能够检测到障碍物并自动停车；将障碍物移除，继续行走执行任务。6.9 状态指示功能试验状态。6.10 后台软件功能试验按如下步骤进行试验：a)b)机器人通过后台系统定制巡检任务，并启动巡检；观察机器人执行结果是否符合要求。c)6.11 软件系统功能试验6.11.1 实时监控功能开机启动，监控后台下发巡检任务，判断机器人是否能实时采集、监控状态信息。6.11.2 实时操控控功能人前进、后退、转向，对设备存在的故障或者异常点位进行确认，一键返航命令发送等操作。6.11.3 任务管理功能启动机器人后，通过监控后台系统，完成任务的编辑，下发巡检任务。6.11.4 数据导出功能按如下步骤进行试验：机器人正常结束巡检任务后，执行数据查询、数据统计、误报核销等操作；点击导出操作后，自动生成巡检任务报表。6.12 电磁兼容性试验6.12.1 静电放电抗扰度根据GB/T 24338.4-2018中第6章6.3规定的严酷等级进行静电放电抗扰度进行试验，判断试验期间和试验后机器人是否能正常工作。6.12.2 射频电磁场辐射抗扰度根据GB/T 24338.4-2018中第6章6.2规定的严酷等级进行射频电磁场抗扰度进行试验判断试验期间和试验后机器人是否能正常工作。86.12.3 辐射骚扰测试根据GB/T 24338.4-2018中第6章3.1的规定进行试验，判断机器人辐射发射是否符合其限值。6.13 机械振动性能应满足GB/T2423.10中的有关规定。7 检验规则7.1 检验分类本文件规定的检验分为型式检验和出厂检验。7.2 型式检验能影响产品的重要性能，是原来的实验结论不再有效时，也应进行型式检验。7.3 出厂检验每台机器人出厂前，必须由制造厂的检验部门进行出厂检验，检验项目逐个进行，全部检验合格后，附有合格证方可允许出厂。3检验项目9序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂检验1外观和结构5.26.1●●2续航能力5.36.2●●3运动性能5.46.3●●4巡检功能召回率评定6.4●●5精确率评定6.5●●6开机自检功能●●7信息交互功能●●8安全避障功能●●9状态指示功能●●10后台软件功能0●●11软件系统功能要求实时监控功能1.1●●12实时操控功能1.2●●13任务管理功能1.3●●14数据导出功能1.4●●15电磁兼容性静电放电抗扰度2.1●○16射频电磁场辐射抗扰度2.2●○17辐射骚扰测试2.3 辐射骚扰测试根据GB/T 24338.4-2018中第6章3.1的规定进行试验，判断机器人辐射发射是否符合其限值。6.13 机械振动性能应满足GB/T2423.10中的有关规定。7 检验规则7.1 检验分类本文件规定的检验分为型式检验和出厂检验。7.2 型式检验能影响产品的重要性能，是原来的实验结论不再有效时，也应进行型式检验。7.3 出厂检验每台机器人出厂前，必须由制造厂的检验部门进行出厂检验，检验项目逐个进行，全部检验合格后，附有合格证方可允许出厂。3检验项目9序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂检验1外观和结构5.26.1●●2续航能力5.36.2●●3运动性能5.46.3●●4巡检功能召回率评定6.4●●5精确率评定6.5●●6开机自检功能●●7信息交互功能●●8安全避障功能●●9状态指示功能●●10后台软件功能0●●11