交通隧道巡检机器人运动形态及检测技术综述

利用巡检机器人巡检隧道,是提高隧道巡检效率并保障隧道内行车安全的重要手段。文章从巡检机器人的运动形态及常用的检测方法两方面进行分析,对比了轮式、履带式、轨道式三类巡检机器人适用环境和优势、劣势。分析结果表明,轮式巡检机器人速度快、机动性强,但在跨越障碍物上的表现较差,更适合于在平坦、平滑的场所进行巡检;履带式巡检机器人具有良好的越障能力,但速度较慢,能源消耗相对较大;轨道式巡检机器人具有运动稳定、巡检高效的优势,目前被广泛应用于交通隧道巡检中。交通隧道巡检机器人常用的视觉、红外、三维激光和超声等四种检测技术,已被成功应用于设备状态监测、结构问题检测和潜在危险识别等诸多巡检任务中。但目前尚缺少针对交通隧道火灾等紧急场景的巡检机器人火灾识别定位、火场感知的相关算法和应用开发,这将是未来需要重点关注的领域。

量子点诱导高氮掺杂提高氧化石墨烯基超级电容器性能

使用氧化石墨烯量子点(GQD)嵌入氧化石墨烯(GO)层间,在NH氛围下采用光照辐射进行还原和氮掺杂,制备一种类“三明治”结构的超级电容器电极材料。光化学还原法可以在短时间内实现材料的还原和掺氮。氧化石墨烯量子点丰富的边缘活性位点使氮的原子数分数高达18.19%,大幅提高了材料的湿润性和电导率。同时量子点嵌入氧化石墨烯层间,可以有效防止氧化石墨烯片的堆叠,增加材料中离子通道数量。制备的两电极超级电容器在0.3 A/g电流密度下的比容量高达380 F/g,电极充放电循环2 000次以后,电容量仍然保持初始电容量的86%。这种富氮石墨烯在新型储能系统中具有潜在的应用前景。

巡检机器人输煤栈桥智能识别应用

输煤栈桥是火电厂重要环节之一,其物料运输安全性和稳定性是需要时刻关注的问题。传统的巡检方式是指派人工定时到指定位置检查皮带及托辊有无异常,此方式效率低,且输煤栈桥环境恶劣不利于人体健康。设计了一套用于输煤栈桥的巡检机器人系统,该系统适应输煤栈桥狭长、复杂、多粉尘等环境情况,结合智能图像分析算法和红外测温传感器,实现对输煤栈桥皮带撕裂、皮带跑偏、皮带落煤撒煤、运输料异常、托辊温度异常的全方位监控,当发现异常立即上报工作人员,在有效提高输煤栈桥的安全性和稳定性的同时提高巡检效率,实现电厂减员增效,促进电厂输煤系统乃至整个厂区向全智能迈出更近一步。

螺旋碳管插层还原氧化石墨烯制备自组装超级电容器

石墨烯基超级电容器电极面临着层间堆叠的问题,使用独特的螺旋碳管(HCNTs)插层还原氧化石墨烯(rGO),采用自组装的方法构建3D全碳网络,直接用于无黏结剂的超级电容器电极(rGO&HCNTs),可有效减少石墨烯的堆叠。rGO包裹具有类弹簧结构的HCNTs,这种3D网络极大地增加了电极的比表面积,提高了电荷转移速率,并且全碳结构具有较好的稳定性。rGO&HCNTs电极在0.25 A/g的电流密度下,表现出296 F/g的比电容,在1 A/g的电流密度充电/放电循环3 000圈之后,比容量为初始的89%。这种复合材料是高性能超级电容器及柔性电极的潜在候选材料。