T-CANSI 152-2024 船舶艙室軌道式巡檢機器人

ICS47.020.60CCSU25中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)Shipcabinorbital2024-12-26發(fā)布IT/CANSI152—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14分類與標(biāo)記 24.1產(chǎn)品組成 24.2產(chǎn)品標(biāo)記 24.3基本參數(shù) 25要求 35.1外觀質(zhì)量 35.2設(shè)計與結(jié)構(gòu) 35.3功能 55.4性能 55.5防護等級 65.6環(huán)境適應(yīng)性 65.7電磁兼容性 65.8連續(xù)運行 7 76試驗方法 76.1試驗條件 76.2外觀和結(jié)構(gòu) 76.3功能 76.4性能 86.5防護等級 96.6環(huán)境適應(yīng)性 96.7電磁兼容性 96.8連續(xù)運行 96.9防爆 97檢驗規(guī)則 97.1檢驗分類 7.2出廠檢驗 7.3型式檢驗 8標(biāo)志、包裝、運輸和貯存 8.1標(biāo)志 8.2包裝 8.3運輸 8.4貯存 T/CANSI152—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化分會提出。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會歸口。本文件起草單位：江蘇科技大學(xué)，蘇州曠博智能技術(shù)有限公司，中船澄西船舶修造有限公司，中船黃埔文沖船舶有限公司，中國船舶集團有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟研究院，上海船舶工藝研究所，廣東省內(nèi)河港航研究有限公司。本文件主要起草人：蔣小偉、楊海透、鄒曉峰、陳林坤、老軼佳、吳曉聰、李巧平、謝許增、賈國巖、鄭濤、陳旻輝、劉靖康、潘強輝、侯典超、喻天祥、張建、蘇士斌、周元凱、于家川、閆德俊、孫昊、王緒明、毛紫浩。1T/CANSI152—2024船舶艙室軌道式巡檢機器人本文件規(guī)定了船舶艙室軌道式巡檢機器人（以下簡稱“機器人”）的分類和標(biāo)記、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。本文件適用于船舶艙室軌道式巡檢機器人的設(shè)計、制造和檢驗，可應(yīng)用于在建船舶及運行中船舶艙室設(shè)備巡檢及安全監(jiān)測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T1220—2007不銹鋼棒GB/T2829—2002周期檢驗計數(shù)抽樣程序及表(適用于對過程穩(wěn)定性的檢驗)GB/T3190—2020變形鋁及鋁合金化學(xué)成分GB/T3836.1—2021爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求GB/T3836.2—2021爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設(shè)備GB/T3880.1—2023一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分：一般要求GB/T4208—2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T10111隨機數(shù)的產(chǎn)生及其在產(chǎn)品質(zhì)量抽樣檢驗中的應(yīng)用程序GB/T10250船舶電氣與電子設(shè)備的電磁兼容性GB/T13306標(biāo)牌GB/T13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件CB1146.8—1996船舶設(shè)備環(huán)境試驗與工程導(dǎo)則傾斜和搖擺CB1146.9—1996船舶設(shè)備環(huán)境試驗與工程導(dǎo)則振動（正弦）JB/T8896—1999工業(yè)機器人驗收規(guī)則3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1軌道式巡檢機器人orbitalinspectionrobot2T/CANSI152—2024一種由電源模塊、驅(qū)動模塊、控制模塊、通信模塊、傳感器模塊等模塊組成，通過后臺監(jiān)控軟件操控，可以在特定安全防護區(qū)域沿軌道架設(shè)方向自主進行環(huán)境信息監(jiān)測、人員行為識別、危險區(qū)域闖入報警、設(shè)備安全隱患等巡檢任務(wù)的機器人。4分類與標(biāo)記4.1產(chǎn)品組成機器人由電源模塊、驅(qū)動模塊、控制模塊、通信模塊、傳感器模塊等組成，各模塊之間的控制關(guān)系見圖1。圖1機器人控制框圖4.2產(chǎn)品標(biāo)記機器人出廠前需要做好產(chǎn)品標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容包括：產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號等信息情況。機器人的型號命名方式如下：供電方式：電池組供電額定電壓，單位為V船舶艙室軌道式巡檢機器人代號4.3基本參數(shù)4.3.1機器人運動能力應(yīng)滿足以下要求：3T/CANSI152—2024a)機器人最大行走速度≤0.8m/s；b）機器人在最大速度下制動距離≤0.3m；c）機器人防碰撞最小有效距離≥0.5m；d）機器人爬坡角度≤15°。4.3.2機器人的工作電源為：a）額定工作電壓：DC48V(電池組供電)；b）最大工作電流：≤10A；c）平段0.3m/s運行不小于8h，里程8km。待機時長20h（SOC100%～50%）。4.3.3機器人的云臺參數(shù)應(yīng)滿足以下要求：a）可見光像素：≥400W像素，≥23倍光學(xué)變焦；b）紅外熱成像像素：分辨率640×480；c）測溫范圍：-20℃~150℃,60℃~600℃雙檔；d）水平旋轉(zhuǎn)角度范圍：0～355°;e)俯仰旋轉(zhuǎn)角度范圍：0～90°。5要求5.1外觀質(zhì)量5.1.1機器人結(jié)構(gòu)應(yīng)布局合理，操作方便，造型美觀，便于維修。5.1.2機器人成套設(shè)備中，所有緊固件、連接件應(yīng)裝配牢固、嚴(yán)密。所有相對轉(zhuǎn)動、滑動部位應(yīng)靈活可靠。5.1.3控制部分文字、符號、標(biāo)志應(yīng)清晰、端正。5.1.4機器人漆皮表面應(yīng)光潔，不應(yīng)有漏漆、起皮、脫落等缺陷，金屬表面不應(yīng)有銹蝕、裂縫，應(yīng)無明顯的凹痕和變形及其他機械損傷。5.2設(shè)計與結(jié)構(gòu)5.2.1總體要求機器人整體設(shè)計與結(jié)構(gòu)見圖2。4T/CANSI152—2024圖2機器人結(jié)構(gòu)5.2.2材料要求5.2.2.1機器人使用的金屬材料應(yīng)選用耐海水腐蝕材料，材料選用見表1。表1機器人材料選用表12345.2.2.2機器人使用的非金屬材料應(yīng)滿足機械強度要求。5.2.2.3機器人驅(qū)動輪應(yīng)使用非金屬材料，避免與軌道之間產(chǎn)生火花。5.2.2.4機器人設(shè)計行走輪應(yīng)各具有一組壓力彈簧，使行走輪緊貼軌道，具有行走輪防打滑、空轉(zhuǎn)措施。5.2.3尺寸要求機器人尺寸范圍應(yīng)符合以下要求：a）長度尺寸不超過700mm；b）寬度尺寸不超過400mm；c）高度尺寸不超過500mm。5.2.4重量要求5T/CANSI152—2024機器人本體重量應(yīng)不超過100kg。5.3功能5.3.1行走功能機器人應(yīng)能接收后臺控制指令，按照設(shè)定的速度和方向行走。5.3.2自主導(dǎo)航功能機器人應(yīng)具備實時定位功能并能按照預(yù)先設(shè)定路線自主行進和停止。5.3.3巡檢采集功能機器人應(yīng)能采集環(huán)境中的氧氣濃度值、一氧化碳濃度值、硫化氫濃度值、溫度值、煙霧濃度值并上傳到監(jiān)控后臺形成報表。5.3.4控制及保護功能機器人應(yīng)具備防碰撞、防超速，以及急停閉鎖和低電量告警功能，應(yīng)采取軌道限制性防脫保護措施。5.3.5報警功能機器人應(yīng)具備一氧化碳、氧氣、硫化氫等氣體檢測及報警功能，具備煙霧、溫度等環(huán)境數(shù)據(jù)檢測及報警功能。5.3.6智能識別功能機器人應(yīng)具備機械儀表指針讀數(shù)、數(shù)字儀表讀數(shù)識別功能和在指定規(guī)劃的區(qū)域內(nèi)檢測到未佩戴安全帽人員入侵識別功能。5.4性能5.4.1巡檢性能5.4.1.1巡檢作業(yè)時長機器人一次充電巡檢作業(yè)時長不低于1h。5.4.1.2巡檢準(zhǔn)確率機器人對儀器儀表和未佩戴安全帽人員入侵識別準(zhǔn)確率不低于95%，對環(huán)境中氧氣、一氧化碳、硫化氫、溫度、煙霧告警的準(zhǔn)確率應(yīng)為100%。5.4.2電氣性能5.4.2.1電源適應(yīng)性在表2所列電源波動情況下，機器人應(yīng)能滿足預(yù)定的各項控制功能要求。6T/CANSI152—2024表2電源波動表-10+6%±5%5.4.2.2絕緣電阻機器人接線端子與外殼之間、獨立回路之間冷態(tài)絕緣電阻應(yīng)不低于10MΩ,熱態(tài)絕緣電阻應(yīng)不低于5.4.2.3耐電壓性能機器人在承受2000V的試驗電壓下，歷時1min應(yīng)無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。5.4.3數(shù)據(jù)存儲機器人底層數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)應(yīng)存儲在機器人本體中，數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不小于365d。5.5防護等級機器人的IP防護等級應(yīng)不低于GB/T4208—2017的IP54級。5.6環(huán)境適應(yīng)性5.6.1溫濕度適應(yīng)性機器人在下列條件中應(yīng)能正常工作：a)大氣壓力：80kPa～106kPa；b)環(huán)境溫度：0℃~+40℃;c)平均相對濕度：不大于95%RH（+25℃)。5.6.2振動機器人在下列條件中應(yīng)能正常工作：a)頻率為2.0Hz～13.2Hz時，位移為±1.0mm；b)頻率為13.2Hz～80.0Hz時，加速度為6.9m/s2。5.6.3傾斜和搖擺機器人在下列條件中應(yīng)能正常工作：a)橫傾±15°;b)縱傾±7.5°;5.7電磁兼容性7T/CANSI152—2024機器人的電磁兼容性應(yīng)符合GB/T10250的要求。5.8連續(xù)運行機器人在額定負載和工作狀態(tài)下，連續(xù)運行8h，工作應(yīng)正常。5.9防爆機器人防爆等級應(yīng)為II類防爆等級，不低于“ExdbIIBT4Gb”。6試驗方法6.1試驗條件試驗條件應(yīng)符合JB/T8896—1999中5.1的規(guī)定。6.2外觀和結(jié)構(gòu)6.2.1目視和觸摸檢查船用機器人的外觀、文字和標(biāo)識。6.2.2目視和觸摸檢查船用機器人的連接件和主體各部件材料。6.2.3采用長度類器具、稱重器具檢查外形尺寸、結(jié)構(gòu)重量。6.3功能6.3.1行走功能啟動機器人，在設(shè)定工況下，檢測機器人是否按照設(shè)定速度和方向行走。6.3.2自主導(dǎo)航功能啟動機器人，在設(shè)定導(dǎo)航軌跡下，檢測機器人是否具備實時定位功能并能按照設(shè)定路線自主行進和停止。6.3.3巡檢采集功能啟動機器人，在模擬環(huán)境下，檢查機器人是否自動采集氧氣、一氧化碳、硫化氫等氣體濃度值、溫度值、煙霧濃度值，觀察報表，確定數(shù)據(jù)是否有效上傳。6.3.4控制及保護功能控制及保護功能試驗應(yīng)按下列要求開展：a)防碰撞功能試驗：啟動機器人，在設(shè)定導(dǎo)航軌跡下，在機器人正前方設(shè)置高200mm、寬200mm的障礙物，開始自動巡檢任務(wù)，檢查遇到障礙物是否自動停止。b)防超速保護性能試驗：啟動機器人，設(shè)置速度保護值，將速度保護值調(diào)至小于運行速度時，檢查機器人能否告警保護。c)一鍵急停閉鎖性能試驗：啟動機器人，開始自動巡檢任務(wù)，按下急停按鍵檢查是否自動停止，復(fù)位后檢查是否可以重新啟動。d)電池低電量告警性能試驗：啟動機器人，設(shè)定電池低電量告警閾值，檢查低于閾值時是否自動8T/CANSI152—2024告警并提示低電量故障狀態(tài)。6.3.5報警功能啟動機器人，按照設(shè)定的告警閾值在模擬環(huán)境下，檢查機器人采集的氧氣、一氧化碳、硫化氫等氣體濃度值、溫度值、煙霧濃度值，檢查高于閾值時是否自動告警。6.3.6智能識別功能智能識別功能試驗應(yīng)按下列要求開展：a)機械儀表、數(shù)字儀表識別功能試驗：將識別設(shè)備設(shè)置在機器人預(yù)設(shè)任務(wù)站點處（位于機器人視野前方2m內(nèi)），機器人采集設(shè)備儀表讀數(shù)，檢查機器人對設(shè)備儀表的識別讀數(shù)，識別結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確。b)指定規(guī)劃的區(qū)域內(nèi)檢測到未佩戴安全帽人員入侵識別功能試驗：啟動機器人，未佩戴安全帽的異常人員進入到指定規(guī)劃的區(qū)域，檢查機器人能否自動識別并告警。6.4性能6.4.1巡檢性能6.4.1.1巡檢作業(yè)時長設(shè)定循環(huán)巡檢任務(wù)，檢查巡檢作業(yè)時長能否連續(xù)運行1h。6.4.1.2巡檢準(zhǔn)確率在模擬環(huán)境下，設(shè)置20次巡檢任務(wù)，檢查機器人對儀器儀表和未佩戴安全帽人員入侵識別準(zhǔn)確率能否達到95%，對環(huán)境中氧氣、一氧化碳、硫化氫、溫度、煙霧告警的準(zhǔn)確率能否達到100%。6.4.2電氣性能6.4.2.1電源適應(yīng)性調(diào)節(jié)三相變壓器，使控制箱的電源參數(shù)按表2的規(guī)定變化，每種狀態(tài)下運行15min，觀察機器人運行是否正常。6.4.2.2絕緣電阻分別在裝置通電之前，以及液壓試驗和耐電壓試驗后，用兆歐表測量其絕緣電阻。6.4.2.3耐電壓性能耐高壓性能試驗步驟如下：a)試驗前，應(yīng)采取切實的安全防護措施；b)用自動高壓擊穿裝置分別在機器人中帶電回路之間，以及帶電回路與機器人外殼之間施加電壓；c)試驗電壓為2000V，頻率為50Hz；9T/CANSI152—2024d)試驗時，施加的電壓應(yīng)從不超過試驗電壓全值的50％開始，然后穩(wěn)定或分段（每段升壓不超過全值的5增加至全壓。電壓自半值增至全值的時間應(yīng)不少于10s，全值電壓試驗持續(xù)時間為1min；e)試驗過程中若發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即切斷試驗電源，并使帶電部位對地放電；f)試驗結(jié)束后，應(yīng)使帶電部位對地放電。6.4.3數(shù)據(jù)存儲檢查機器人數(shù)據(jù)存儲位置和存儲內(nèi)存空間大小，根據(jù)一天的數(shù)據(jù)總量核算是否可以滿足365天的存儲要求。6.5防護等級按照GB/T4208—2017中第14章的要求試驗。6.6環(huán)境適應(yīng)性6.6.1低溫機器人的低溫試驗按CB1146.2—1996中5.2規(guī)定的方法進行，嚴(yán)酷等級為：0℃±3℃、16h。6.6.2高溫機器人的高溫試驗按CB1146.3—1996中5.2規(guī)定的方法進行，嚴(yán)酷等級為：55℃±2℃、16h。6.6.3振動機器人的振動試驗按CB1146.9—1996第6章規(guī)定的方法進行，頻率范圍及振幅按5.6.2的規(guī)定。6.6.4傾斜和搖擺機器人的傾斜和搖擺試驗可在傾斜試驗臺上進行，也可在裝船后進行，按CB1146.8—1996第5章規(guī)定的方法進行。試驗時間和周期按5.6.3的規(guī)定。6.7電磁兼容性按GB/T10250規(guī)定的方法檢驗裝置電控箱的電磁兼容性。6.8連續(xù)運行設(shè)定循環(huán)巡檢任務(wù)，在額定負載狀態(tài)下連續(xù)運行8h檢查機器人各項功能及性能是否正常。6.9防爆防爆結(jié)合面、電氣間隙與爬電距離、耐化學(xué)試劑、耐熱耐寒、抗沖擊、引入裝置夾緊、密封及機械強度、靜壓、外殼耐壓及內(nèi)部點燃不傳爆、隔離件介電強度、變壓器型式、燃燒性能等試驗按照GB/T3836.1—2021、GB/T3836.2—2021規(guī)定方法執(zhí)行。7檢驗規(guī)則T/CANSI152—20247.1檢驗分類檢驗一般分出廠檢驗、型式檢驗兩種。7.2出廠檢驗7.2.1每臺產(chǎn)品均應(yīng)進行出廠檢驗，合格產(chǎn)品應(yīng)給予合格證。7.2.2出廠檢驗由公司質(zhì)檢部門負責(zé)進行。7.2.3檢驗項目應(yīng)符合表3的規(guī)定。7.2.4出廠檢驗各項功能和指標(biāo)應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，有一項不合格則該產(chǎn)品不合格。若出現(xiàn)C類不合格，允許返修成合格品；若出現(xiàn)A類、B類不合格，則應(yīng)返工，并重新試驗。7.3型式檢驗7.3.1有下列情況之一時，裝置應(yīng)進行型式檢驗：a）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠定型時；b）正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；c）正常生產(chǎn)時每五年一次；d）停產(chǎn)一年恢復(fù)生產(chǎn)時；e）出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗結(jié)果有較大差異時；f）國家有關(guān)機構(gòu)提出進行型式檢驗時。7.3.2檢驗項目應(yīng)符合表3內(nèi)的要求。7.3.3樣品采用GB/T10111規(guī)定的方法從出廠檢驗合格的產(chǎn)品中抽取。7.3.4批量不大于50臺時，樣品數(shù)量1臺。對A類質(zhì)量類別項目，有1項不合格判該批產(chǎn)品為不合格。對B類質(zhì)量類別項目，有1項不合格應(yīng)三倍抽樣重新檢驗，若仍有1項不合格則判該批產(chǎn)品為不合格。對C類質(zhì)量類別項目，有3項不合格，判該批產(chǎn)品不合格。7.3.5批量大于50臺時，按照GB/T2829—2002的規(guī)定進行抽樣檢驗。選用一次抽樣方案，判別水平Ⅲ,不合格質(zhì)量水平RQL不大于40。對照檢驗項目的要求進行檢驗，累計不合格數(shù)或不合格品數(shù)，按判定數(shù)組判定該批產(chǎn)品合格或不合格。若不合格應(yīng)按G