先进制造技术

（1）技术水平多楼层仓库的面积大，仓库安全检查困难，尤其是危险化学品、石油、放射性金属等危险物品仓库。近些年我国危化品仓库发生多起重大安全事故，导致事故的主要原因就是随着仓库规模的扩大，危化品存储环境复杂，且机械稳定性差，人工操作易出错，此类仓库人工巡检效率较低且容易发生安全事故，这就需要对仓库采用无人巡检的方式替代传统的人工审查方式。自动巡检装置可以通过定位技术确定待测物体的位置数据，结合仓库的堆垛位置信息实现仓库的虚拟场景绘制，从而实现可视化监测。目前，自动巡检装置已广泛应用于变电站巡检、安防等领域，一般具备远程遥控、自主定位与导航、基于红外热成像测温的设备检查、仪表读数识别、设备工作声音异常检测等功能。其中自主定位与导航常采用磁轨引导与RFID定位、高精度GPS定位导航、激光定位导航、或视觉定位导航等方式。就多楼层建筑仓库而言，该建筑内分为多个楼层，可以存放多种不同类型的产品，不同产品对仓库的要求存在区别，因此对多楼层建筑仓库的安全性要求更高，若发生故障，需要对故障点及时采取措施，避免造成人员伤亡与财产损失。多楼层建筑仓库自动巡检与故障定位的研发能够弥补现有自动巡检装置的不足，本项目产品在普通自动巡检装置自主定位、环境状态监测、自主充电等功能基础上，装配多种指标的监测传感器，仓库的配电线上也装配传感器，通过传感器实时获取仓库的数据传输至PC控制终端，通过数据融合、分析，智能数据处理技术，在对仓库进行安全检查的同时实现对仓库故障点的精准定位，确保仓库安全。（2）产品或技术的新颖性、先进性和独特性本项目旨在实现多楼层建筑仓库自动巡检与故障定位，设计多楼层建筑仓库自动巡检装置，该装置集成了自主定位、环境状态监测、自主充电等功能，能够满足多楼层仓库的安全检查需求。自动巡检装置能够在复杂的仓储环境中实现自主定位，构建仓库地图并自主进行路径规划，通过搭载的超声波和红外传感器实现巡检过程中的自主避障。当前仓储系统面积大，且不同种类的仓库布局不同，导致巡检路线复杂，该装置的自主定位和路径规划功能可以得到最优巡检路线，有效提高巡检效率。此外，本项目中的自动巡检装置不仅可以监测温度、湿度、光照度等基础环境状态指标，还搭载了烟雾传感器、CO传感器等气体监测传感器，最大程度上保证了仓库的安全。在大型仓库中，为了保障24小时的安全运行，需要长期自动巡检，本项目中的自动巡检装置能够自主监控电池电量，当电量低于阈值则停止巡检并寻找最近的充电站进行自动充电，解决了续航问题从而实现长期自主工作。传统巡检装置往往只监测了仓库的内部环境指标，缺乏对仓库配电线路的监测，而长时间的使用会导致线路发生绝缘老化问题，容易造成触电事故，给仓库带来了安全隐患。本项目设计的电力传输线绝缘性能自动监测装置可以监测电力传输线的绝缘性能，将自动巡检装置采集到的数据传输到PC终端，通过故障诊断系统对故障点进行定位，同时可以准确识别故障类型，能够有效避免仓库可能发生的故障。本项目中的自动巡检装置可以确定故障点距离起点的距离，实现故障区段定位，从而第一时间处理故障，解决安全隐患。多楼层仓库复杂的环境和多样的异常工作状态给故障诊断带来了困难，如何根据仓库中传感器采集的数据对故障情况进行高效诊断，是仓储安全方面亟需解决的问题。本项目设计的故障诊断系统利用数据挖掘技术分析传感器采集的电压、电流、频率、功率、负载电流等电气线路实时数据，将实时数据输送到PC终端，对数据进行分析，利用智能数据处理技术，准确判别仓库故障点所在位置，及时发现故障、识别故障，采取有效措施避免造成巨大的经济损失，避免给工人带来安全隐患。

（1）市场规模随着社会经济飞速发展和人民消费需求不断增长，我国市场贸易总额不断增加，仓储业务也到达了新一轮的发展阶段。根据全国重要物流节点城市自然资源与规划管理局公告统计情况，2021年第一季度全国仓储用地成交共83起，总面积达462.41万平方米，成交总额达35.35亿元。其中，仓储用地成交总面积最大城市前三为天津77.55万平方米，占比17%；成都63.12万平方米占比14%；上海54.05万平方米，占比12%。我国仓储业务在不断、快速地扩张阶段，仓库的面积和使用率正在不断增加。然而，当前的仓库都具有多楼层、面积大、检修困难等特点，各种物资在运输和存放过程中难以避免的会出现不同程度的安全问题。2015年8月12日天津港口大爆炸事件更以惨痛的代价告诫着人们仓储业务中实现及时故障定位和预警功能的重要性。对于各大港口、大型工厂、物流部门等需要存放大量不同种类物资的地区来说，仓库管理人员无法实现24小时实时安全监测，针对仓库线路和物资储存中出现的安全问题，安装相应的故障检测装置是相当必要的，自动巡检装置和故障定位技术的市场规模和需求量越来越大。（2）市场分析目前，市场上对于多楼层建筑仓库的故障检测及定位的装置主要有：手持装置、基于微机的保护装置、故障录波装置等。其中，手持装置无法实现完全的自动化，不便于维修人员的检修且易造成检测结果的不准确，故其市场需求量呈下降趋势。传统的基于微机的保护装置和故障录波装置虽然能够实现故障检测和一定范围内的故障定位功能，在市场上占据的份额较大，但其灵敏性和可靠性不高，测距精度得不到保障。除此之外，对于仓库配电线故障的检测方法大多为通过外接电路来测量传输线的电流、绝缘电阻等参数，或是直接检测传输线漏电情况，这些方法往往需要外加电源等，增加了装置的复杂性。另外，当前市场上的故障检测装置都是在故障发展到一定程度才能发现，难以从根本上解决多楼层建筑仓库中的安全问题。近年来，高速数字信号处理器和许多富有创新性的智能化技术飞速发展，新型技术的引入成为多楼层建筑仓库故障检测装置的一种新的发展趋势，预计在未来几年的发展中逐渐占领主流地位。（3）竞争优势1）本项目紧跟科学技术发展趋势，将数据分析技术、人工智能技术等引入多楼层建筑仓库的故障检测和定位中，具有创新性和科技性。2）本项目能够实现24小时不间断自动巡检、故障数据可视化和故障精准定位功能，能够节省大量的人力资源，避免造成过大的经济损失和人员伤亡。3）与传统的检测装置相比，本项目具有自动化程度高、安全可靠、省时省力、定位精度高、反应及时等优点，具有很大的市场竞争力。4）由于仓储行业故障发生率较高，且故障一旦发生容易造成巨大的经济损失，故该行业在仓库安全方面往往投入大量的人力和财力，本项目提出的多楼层建筑仓库自动巡检和故障定位系统具有广阔的应用前景。