[00139102]基于轮式电机的全转向地下空间综合管廊智能巡检车研究

为了实现上述目标,本项目采用轮毂电机技术、全转向技术以及智能集中监测技术,开展基于轮式电机的全转向地下空间综合管廊智能巡检车研究,拟实现城市地下空间综合管廊的智能化、无人化监测,其主要研究内容如下： 1)基于轮毂电机的地下空间综合管廊智能巡检车辆全转向系统的结构设计 传统车辆的车轮转向角度被限制在-35°至+35°之间,车辆的转向操作受到了较大的限制,特别是在城市地下空间这种地形复杂,空间狭窄的区域,传统的转向方式会极大地阻碍巡检车辆的灵活性,降低其工作效率。因此,开展基于轮毂电机的地下空间综合管廊智能巡检车辆全转向系统的结构设计是本项目研究的第一步。拟采用轮毂电机来实现四轮独立驱动,并且设计一套可实现车辆全方位转向的全新转向系统结构,使巡检车辆能够完成零半径原地旋转以及横向移动等做种工作模式,大大地提高其操作的灵活性以及工作效率。 2)基于多传感的地下空间综合管廊智能巡检车辆环境感知研究 智能巡检车在地下综合管廊空间的巡检内容主要包括远红外检测缆线和接头表面温度、设备表面外观查看以及有毒有害气体检测等等。本项目拟利用包括双目（前/后）摄像头、超声波、红外热像仪以及有毒有害气体检测仪等多元异构传感器综合采集地下空间综合管廊的环境信息,从而实现车辆对地下空间综合管廊环境的感知。相关检测感知方法如下：（a）缆线和接头表面温度检测:智能巡检车通过搭载的红外热像仪,对巡检沿线的设备进行全方位温度扫描;（b）设备表面外观查看:通过搭载的可见光高清双目（前/后）摄像头,对巡检沿线的各设备进行全方位查看,并对重点设备进行图片拍摄;（c）有毒有害气体检测: 通过搭载的有毒有害气体检测仪,对管廊内的各重要气体进行分析,包括一氧化碳浓度检测、甲烷气体检测和硫化氢等气体检测。 3)基于轮毂电机的全转向地下空间综合管廊智能巡检车辆的控制设计 智能巡检车在行驶的过程中,即需要通过驱动控制系统来完成车辆行进的控制,又需要通过转向控制系统来完成对车辆行进状态的控制。本项目拟采用线控技术来实现驱动控制系统对车辆驱动的控制以及转向控制系统对车辆转向的控制,并且采用双闭环控制策略实现对两个系统的耦合控制,有效地保证车辆行驶的安全性和稳定性。 4)基于多源信息融合技术的环境信息综合处理研究 为实现智能巡检车对地下综合管廊各环境信息的全面监测,开展基于信息融合的综合处理方法的研究,包含对双目（前/后）摄像头、雷达,超声波,红外线以及GPS等传感器所采集信息的综合处理。 5)基于移动互联网的地下综合管廊智能巡检车辆远程监控平台的研究 在巡检车辆采集并处理环境信息后,后台监控平台需要获取这些信息并做出相应的操控指令。因此需要对后台监控平台的功能进行研究与开发,比如后台监控平台需具备提供巡检时采集的可见光和红外视频、显示巡检车辆的工作状态以及提供巡检点上采集的红外热图等功能。