一、背景
在陶瓷生产的过程中，有一个至关重要但又常常被忽视的环节，那就是陶瓷生产炉的巡检。陶瓷生产炉长度一般约为100~200米，中间烧制输送线有大量轴承。需要巡检的点位包括顶层冒火检测，中间滚轴是否内部断轴检测，两边侧壁冒火检测。然而，由于长期的高温、重载和磨损，这些轴承很容易出现故障，导致生产中断，甚至引发安全事故。
为了解决这些问题，旗晟机器人研发了陶瓷生产线智能巡检系统。该系统采用先进的传感器技术和人工智能算法，能够对陶瓷生产炉进行全方位、实时的监测。通过对顶层冒火、中间滚轴内部断轴以及两边侧壁冒火等关键点位的检测，系统能够及时发现潜在的问题。
二、项目需求概述
需求是通过巡检机器人在线监控窑炉产线的安全,包括以下几点：
1、监控密炉的顶部着火监测、主要是有冒火现象
2、监控密炉的两面窑壁着火情况、包括掉落、破裂、缺失等
3、监控窑炉银棒断棒情况(辊棒内部断棒现象:出现某一条棒向上或者向下、断棒的辊棒不转动）
4、其他异常检测：异响，温度偏高，管道破损，设备损坏等
5、展示平台功能：实时视频传输；巡检轨迹呈现、机器人操控；任务配置、任务下发；数据采集归档；视频存储；报警、报表管理；远程实时查看视频等数据，重大故障、事故等能第一时间通知。
三、旗晟方案概述
本方案的实现主要依托巡检机器人本体、视觉检测系统、红外热成像系统、声纹识别系统对整个廊道进行全面巡检。同时智能巡检系统可以接入原有的摄像头，将AI功能赋予这些摄像头，使得摄像头具备识别人员行为，安全帽佩戴，现场明火，烟雾等情况的功能。
智能巡检系统主要组成包括：
1、巡检机器人1台，覆盖300~400米U轨道，覆盖生产线两侧；
2、整体监控平台：自带智能算法，实现实时监控、数据存储、视频采集存储、智能识别、报警报表、用户权限管理等功能；
3、系统网络：以WIFI6为主干网络，通过智能网关将现场机器人信号转化成以太网信号接入主干网络，实现监控平台与现场各类设备的互联互通；
三、巡检机器人系统设计
轨道式智能巡检机器人的主要部件包括：本体、驱动电机、轮组、导轨、辅助轮组、边缘计算模块、5G/WIFI6通讯模块、360°全方位云台、可见光高清摄像机、声纹传感器、红外热像仪、气体传感器等。机器人示意图如下：（本案摄像头将客制化设计，安装在机器人前端，提升摄像头高度，增大视角），机器人具备爬坡能力，可以越过陶瓷产线上的的附属设备。
1、巡检机器人部分参数
1.1车体尺寸：530mm(L)×350mm(W)×560mm(H)
1.2使用温度：-20~80℃
1.3充电模式：磷酸铁锂电池+自主充电+手动充电
1.4行走定位：编码器+RFID定位
1.5行走速度：0~1m/s
1.6行走停止精度：±10mm
1.7爬坡：大于25度
1.8防护等级：IP66
2、轨道敷设概述
轨道安装在陶瓷产线上方，沿陶瓷产线布置，如果遇到附属物阻挡，机器人可以爬坡越过，或者下降穿过。
四、软件平台及算法介绍
智能控制与数据分析软件采用分层的模块化结构，基于跨平台的BS架构；采用纯面向对象的编程语言JAVA进行托管代码编程；以面向对象的存储器实时数据库和大型商用关系型数据库相结合。通过多线程进行耗时任务的后台处理，避免阻塞用户的界面操作。软件系统的体系结构共分为4层，分别为界面层、基础技术层、开源组件服务、业务层和用户层，如图所示。各模块基于界面编程，广泛应用API界面，降低模块间的耦合，系统架构清晰，功能扩展方便。
1.1数据查询界面
数据查询界面分为，实时数据，报警数据，图片数据及打印数据界面。打印数据页面显示生成的数据报告列表，可通过日期区间查找数据报告。
1.2系统设置界面
系统设置界面主要包括阈值设置，用户管理，日志管理界面。用户管理主要显示已注册的用户信息，超级管理员可对用户进行密码更改，及删除用户操作。
1.3其他系统接口要求
平台提供标准的对外接口，以实现扩展应用、现有应用系统、硬件设备之间的数据通信与信息互动。应按照要求为远程服务预留数据接口，按需上传符合格式要求的数据。
1.4平台权限管理要求
支持按用户所属角色对每个用户授予不同权限，并支持设置用户级别，按照不同级别决定云台控制优先权；可在线授权、转移和收回权限，客户端刷新后即可生效。用户登录、操作等都进行权限查验。
陶瓷生产线智能巡检系统的出现，为陶瓷生产带来了创新与变革，它将成为陶瓷行业可靠的守护者，助力陶瓷生产的安全性和效率将得到极大的提升，为陶瓷行业的发展注入新的活力。
