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人工智能领域职工优秀创新成果|危化行业防爆智能巡检机器人系统解决方案

发布时间:2025-11-11 10:17:25   
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  「为持续激发人工智能领域广大职工的创新热情和创造潜能,充分发挥广大职工在加快打造发展新质生产力重要阵地中的作用,在北京市总工会指导下,北京物联网智能技术应用协会特开展人工智能领域职工优秀创新成果征集活动。旨在挖掘一批具有创新性、实用性和推广价值的职工优秀创新成果,搭建人工智能领域职工创新成果交流展示平台,促进成果转化与应用,推动人工智能技术与产业深度融合,提升职工创新能力和产业竞争力,助力北京国际科技创新中心建设。现对最终入选的成果通过多渠道系列展示,并开展产业对接。诚邀各界开展合作交流,详情可咨询北物联李老师(联系电话:13521200337)。

项目名称:危化行业防爆智能巡检机器人系统解决方案

所属领域:智能制造

单      位:七腾科技(北京)有限公司

成果完成人:朱 冬、宋 雯、王承承、吴沁雨、张 宁、朱婷婷

一、单位简介


Company Profile

 


七腾科技(北京)有限公司隶属七腾机器人有限公司全资子公司,七腾机器人有限公司成立于2010年,是一家集特种机器人设计、研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业,在应急安全领域处于头部地位。产品涵盖防爆四足机器人、防爆轮式机器人、防爆挂轨巡检机器人等,其中四足机器人产品为全球首款量产式的防爆四足机器人。七腾机器人为中石油、 中石化、中海油、中化集团、巴斯夫等海内外知名企业提供产品服务和解决方案,并已在卡塔尔、沙特、新加坡、巴西、 加拿大马来西亚等多个国家开展业务。截至目前,公司获得300余项专利等知识产权,16项国家级、30项省部级、36项行业级企业荣誉资质,牵头及参与国家标准、行业标准、团体标准40余项。北京全球战略中心位于北京朝阳区,加快全球化布局,实施“两高千线,区域发展”战略,统筹联动北京、重庆两大高水平开放新高地,推动全球上千条渠道资源共享,结合区域优势,不断释放乘数效应。建设全球合作伙伴体系,吸引国内国外高端科技人才植根中国,服务全球机器人市场,持续提升自主品牌国际知名度和产品竞争力。

 

二、成果简介


Introduction to Achievements

  该项目主要针对光气化装置区智能化巡检建设,其主要危险源包括:可燃气体、有毒有害气体等,对区域内设备装置区运行情况进行检测,包括压力表、流量计、温度计、液位计等表计、易泄漏装置等,装置区域内存在多种可燃性气体,有火灾及爆炸风险。一方面,人工巡检内容多、工作量大且容易漏检;另一方面,对巡检人员的技能要求较高,生产场所中存在噪声、有毒有害气体等危险因素。人工巡耗费大量精力,容易出现人工疲劳巡检空白,且夜间检无法准确判断可燃气体泄漏情况,人工抵近巡检危险性较大,人工巡检无法充分满足安全生产需求,域内安全风险极大。一旦出现安全事故,经济损失和社会不良影响难以估计。

  七腾机器人针对环境特点,采用了高清摄像头、气体泄漏算法、噪声分贝算法、红外测温算法、抖动识别技术、声纹振动监测技术、深度学习技术解决了夜间平稳行走,多种气体同时识别,主动避障等项目的痛点,获得了项目的好评。

  一是针对环境检测,对氧气、一氧化碳、可燃性气体、硫化氢等易燃易爆、有毒有害气体进行实时检测,携带泵吸式危险气体检测模块,将数据实时传输到控制中心,为操控人员提供现场环境信息,当监测到有害气体超标时,系统将进行报警,以提示运维人员及时处理。二是针对设备运行状态检测,我们采取了噪声分贝算法、红外测温算法、抖动识别技术、声纹振动监测技术、深度学习技术;七腾机器人通过对现场设备声音采集,监测现场设备的噪声分贝数据,当设备噪声分贝数据处于异常区间时,可产生设备异常的预警信息;能够对设备表面温度进行采集,对重点温度观察设备进行精确测温,并将红外图像及温度数据实时上传至机器人管控平台,对设备温度异常进行预警;能够获取设备声纹数据、振动的振动位移以及振动速度数据,将声纹和振动信号转换为语谱图和图像,通过深度学习技术提取图像特征,判断图像对应的声纹和振动信号是否为异常,通过分析声纹和振动数据实时监测被测设备是否正常运行。

三、成果创新性


Innovation of Achievements

  (一)防爆技术新高度

  在危化行业,防爆是重中之重。七腾机器人始终将防爆技术创新作为产品研发的核心任务,其推出的多款机器人均达到了顶尖的防爆等级,如防爆轮式机器人 - SGLS-C3 达到 Ex db IIC T6 Gb 的防爆等级 ,这在 II 类设备中独占鳌头。在高危环境下,机器人自身若成为引爆危险的源头,后果不堪设想。而七腾机器人通过不断探索和改进防爆技术,从电气系统的防爆设计,到机械结构的优化,确保机器人在易燃易爆环境中稳定运行,有效防止了潜在的爆炸风险,为高危行业安全生产筑牢了坚实的防线,让整个巡检工作流程安全、稳定地进行。

  (二)设计创新提升适应性

  从设计角度来看,七腾机器人也有着诸多创新之处。防爆轮式机器人 - SGLS-C3 采用模块化设计,各个功能模块如同搭积木一般,可以通过标准化的接口和规范灵活组合。这种设计使得机器人能够根据不同的应用场景,快速集成气体检测、图像采集、温度监测等多种设备,彻底摆脱了传统设备功能固定、应用场景单一的困境,大大提升了设备的通用性和适应性。在化工园区中,不同区域的检测需求可能不同,SGLS-C3 可以通过更换或添加模块,迅速适应新的检测任务。

  防爆轮式机器人 - L4-S 则进行了大胆的小型化轻量化升级,体积缩减近 40% 。小巧的身形赋予它出色的机动性和灵活性,使其能够轻松抵达狭窄的管道、设备间隙等以往巡检的 “死角”。而且,它还强化了抗腐蚀和防潮功能,无论是在潮湿的地下管廊,还是复杂多变的海上平台,都能稳定运行,成功拓宽了巡检的应用场景,满足了更多特殊环境下的巡检需求。

  防爆轮式机器人 - L7 Twister 的四轮八驱搭配独立悬挂设计更是一大亮点。每个车轮都配备独立动力单元,赋予它卓越的越野能力和机动灵活性。在复杂崎岖的地形上,它能实时感知地形变化并动态调节离地间隙,单轮悬空时也能保持平稳行驶。在狭窄空间里,还能完成侧向平移、原地转向等高难度动作,与传统防爆轮式机器人相比,机动性实现了质的飞跃,成为复杂高危环境下 “全能型” 巡检的典范。

(三)AI 赋能智能升级

  在智能化方面,七腾机器人同样表现出色。防爆轮式机器人 - SGLS-C3 和防爆轮式机器人 - L7 Twister 还可加装七腾自研的 AI 工控机,高达 100TOPS 的算力,让它们如同拥有了一颗超级 “智慧大脑”。这颗 “大脑” 能在高温、恶劣环境下长时间稳定工作,具备可靠性高、扩展性好、实时性强、抗干扰能力强等诸多优势。AI 工控机可以快速处理机器人搭载的各类传感器采集到的数据,通过数据分析和机器学习算法,实现对设备状态的精准判断和故障预测。当检测到气体浓度异常升高或设备温度超出正常范围时,机器人能迅速发出警报,并提供相应的处理建议,进一步提升了机器人的智能化水平和巡检效率,为危化行业的安全生产提供了更智能、更高效的保障。
四、产生的效果及应用前


The generated effect and before application

  1.提升安全水平:防爆只能巡检机器人在化工园区、石油石化等高风险行业的应用,能够有效避免人员直接暴露在易燃易爆、有毒有害的环境中,从而大幅提高巡检过程的安全性。

  2.增强精确度和可靠性:机器人搭载的高精度传感器能够实时收集数据,并通过内置算法进行分析,比人工巡检更加精确和可靠。可以在恶劣环境中连续工作,不受天气、光线等因素的影响。

  3.提高效率和覆盖面:防爆智能巡检机器人 24 小时不间断工作,覆盖更广的区域,且能够到达一些人员难以接近或危险的地方,提高了巡检的效率和覆盖范围。该产品在全国30多个省市应用推广,已向行业内1000余家企业提供了5年期技术输出服务,有效解决了6000多个痛点难点问题,3年合同额超过10亿元,化工领域市场占有率90%以上,有效发现上万个完全隐患,平均减少98%的安全事故发生率,取得了显著的经济和社会效益。

  

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