一、第一步:厂区区域拆分 + 防爆等级界定(需求前置硬性边界)
先把全厂划片,每个片区单独标注危险分区,直接锁定机器人防爆标准,这是所有需求的前提,不能后置。
分区逐个登记:
1 区:装置反应区、泵阀群、灌装栈台、压缩机厂房、管廊密集段;
2 区:仓库外围、道路、中控辅楼、罐区外圈;
严禁进入区:0 区密闭气相空间(只能固定机械臂伸入,移动机器人不可驶入)。
同步标注环境工况:
腐蚀类型:氯碱 / 酸洗(酸碱腐蚀)、炼化(油气腐蚀)、沿海厂区(盐雾);
温湿度:高温炉区、北方冬季露天低温、多雨积水路段;
道路条件:平整水泥地、坑洼碎石路、带台阶栈桥、多层高架管廊、有无坡道。
输出成果:《厂区防爆分区及环境工况统计表》,直接限定机器人防爆等级、底盘类型、外壳防护 IP 等级。
二、第二步:分车间盘点全部巡检点位(最核心落地环节)
按装置单元逐个罗列巡检点,精确到具体设备、位置、楼层高度,杜绝 “全厂随便走走巡检” 这种模糊描述。
分类梳理点位清单模板
1)管廊管线类点位
单层 / 多层架空管道、法兰接头、阀门填料函、伴热管线、支吊架、保温层、仪表导压管、排污导淋阀;标注:离地高度(1m/3m/6m)、单侧还是双侧管线、是否多层叠加。
2)动设备点位(机泵、风机、压缩机、搅拌器)
泵轴承座、电机壳体、地脚螺栓、油位视镜、冷却水管、振动测点、排气口;每一台机泵单独列为 1 个巡检点位。
3)静设备点位
换热器、冷却器、精馏塔塔身、人孔、封头、液位计、压力表 / 温度表就地表盘、安全阀、阻火器。
4)储罐区点位
立式储罐罐壁、罐顶人孔、罐壁接管、浮盘附件、液位远传就地指示器、紧急切断阀、静电接地夹。
5)电气与仪表点位
防爆接线箱、电缆桥架端子、开关柜、变送器、流量计、分析小屋在线仪表。
点位统计关键量化指标
总巡检点位总数;
高空点位数量(离地>2.5m,需要机械臂伸长作业);
点位分散程度:是集中一片装置区,还是跨多个远距离装置;
巡检通道宽度:会不会出现机器人转弯、错车空间不足。
三、第三步:逐个点位明确「检测内容 + 需要采集的数据类型」
区分目视检查、非接触传感检测、接触式精密检测三类需求,直接决定传感器配置清单,不用后期反复增配硬件。
1. 目视类需求(可见光摄像头)
就地压力表、温度表、液位计表盘读数识别;
管线有无破损渗漏、保温脱落、支架锈蚀、护栏缺失;
阀门开度指示标牌、铭牌完好性、现场警示牌状态;
现场有无物料堆积、杂物占道、跑冒滴漏直观画面留存。
2. 非接触传感检测需求
逐项勾选需要的检测项,作为硬件选配依据:1)红外热成像:电机定子温升、法兰内漏过热、电缆接头发热、伴热管线异常;2)气体检测:可燃气体、VOC、H₂S、Cl₂、NH₃、有毒挥发性介质浓度定量测量;3)噪声检测:风机、压缩机异响判断;4)激光扫描:储罐形变、管道位移、管廊支架变形三维建模。
3. 接触式主动检测需求(必须搭载机械臂)
1)超声测厚:管线壁厚检测、腐蚀速率测算;2)振动采集:泵、压缩机频谱数据采集,做预测性维护;3)局部放电检测:高压柜隐患排查。
4. 远程现场操作运维需求(进阶运维需求)
判断是否需要机器人执行动作,决定是否加装阀门操作抓手:
远程手动阀、排污导淋阀、放空阀启闭 / 开度调节;
定期盘阀,防止结晶卡涩;
现场取样、滤芯辅助拆装、仪表辅助紧固。
四、第四步:量化巡检频次、停留时长、作业周期
把模糊的 “每天巡检一次” 细化成可执行量化指标,用来核算机器人数量、续航、自动充电配置:
常规巡检:每日几轮、每轮完整跑完所有点位耗时多久;
重点高危点位:每 2 小时 / 每班必巡;
特殊工况:启停装置阶段、检修后重启加密巡检频次;
每个点位停留时间:拍照、测温、气体采样、数据存储耗时;
要求:是否支持多套巡检任务模板切换(正常工况 / 开停工工况两套路线)。
配套续航需求推导
单次连续巡检时长>8h:标配大容量电池 + 自动回桩充电;
24 小时不间断轮巡:必须双机互为备用或配置自动充电系统,杜绝中途停机。
五、第五步:梳理合规台账、报表输出需求(化工企业刚需,对接安监)
很多选型忽略报表需求,设备上线后无法满足安监检查,变成摆设,需明确:
巡检数据存储周期:至少留存 1 年 / 3 年历史记录;
自动生成报表格式:
日常巡检记录表、隐患台账、泄漏超标报警记录、温度异常统计表;
是否需要适配当地应急管理局固定 Excel/Word 模板,一键导出;
异常处置流程:超标后是否自动生成检修工单、派单至维保班组;
影像留存:每个点位照片是否自动绑定时间、坐标、设备编号,不可篡改。
六、第六步:信息化系统对接需求梳理(避免数据孤岛)
对接自控、设备管理部门,逐条确认接口要求:
现有在用系统清单:DCS、SCADA、MES、EAM 设备资产管理平台、智慧安环平台;
数据交互方向:
机器人侧:温度、气体浓度、报警信号、巡检完成状态主动上传中控;
中控侧:远程下发巡检任务、远程触发阀门操作指令下发给机器人;
部署方式:本地私有化部署、企业内网部署,是否禁止外网接入;
多机集群:未来是否扩容多台机器人,是否需要统一平台集中调度。
七、第七步:现场通行与导航约束条件梳理
决定底盘选型、导航方案,避免进场后无法正常巡航:
巡检通道:最小宽度、转弯半径、有无固定障碍物(立柱、钢结构、设备基础);
路面:最大爬坡角度、台阶高度、积水、油污、碎石路况;
导航环境:厂区钢结构密集,GPS 完全失效,必须确认是否需要 SLAM 激光导航;是否需要磁条 / 二维码冗余备份导航;
跨区域巡检:装置之间有无门禁、升降门,是否需要联动门禁自动开关。
八、第八步:多部门协同确认运维配套需求(运维、自控、安全三方)
1. 设备维保部门诉求
1)是否有能力自建机器人运维班组,还是需要全包托管维保;2)传感器标定、防爆年检是自行对接第三方,还是交由设备厂商一站式代办;3)易损件更换、备件备货模式。
2. 安全管理部门诉求
1)防爆整机证书、第三方检测报告交付要求;2)机器人越界闯入高危区域的联锁急停、声光报警逻辑;3)故障停机后是否自动锁定,禁止人工强行进入防爆区干预。
3. 操作岗位诉求
中控人员操作界面:网页端、客户端、手机 APP 哪种方式查看巡检画面;能否远程实时调取视频。
九、第九步:划分需求优先级,剔除冗余需求,匹配预算
把梳理完的全部需求分成三档,精准控制采购预算,杜绝过度配置:
刚性必选需求(不满足无法投用)防爆等级、基础视频巡检、可燃气体检测、常规红外测温、安监报表导出、内网对接;
重要可选需求(提升运维效率)振动检测、超声壁厚测量、远程阀门操作、自动充电;
远期预留需求(暂时不上,预留硬件接口)3D 扫描、自动取样、多机集群调度,预留快换接口,后期升级不用整机更换。
十、标准化输出成果:《移动防爆巡检机器人完整需求规格书》
梳理完毕后汇总成文,可直接发给厂商做方案报价,包含:
厂区防爆分区、环境工况说明;
完整巡检点位明细表(高度、位置、检测项);
巡检频次、作业时长、续航充电要求;
传感器配置清单(必选 / 可选);
是否需要机械臂 + 执行操作机构;
导航、底盘通行条件约束;
系统对接接口、部署方式要求;
报表台账、安监归档格式要求;
维保模式、年检标定代办要求;
需求优先级与预算区间。
附:常见需求梳理避坑点
只说 “巡检整个装置区”,不拆分具体点位,厂商无法核算臂展、行程,设备到场覆盖不全;
只考虑检测,不提阀门远程操作需求,后期新增只能额外加装改造;
遗漏报表、安监台账要求,巡检数据无法归档,无法通过安全检查;
没统计高空测点数量,选短臂机械臂,高层管线够不到;
未区分刚性需求和远期需求,一次性顶配采购,投资回报率大幅降低。

