可爬金属壁无人移动平台是承载大面积表面污染探测器的载体，形式灵活多样，壁面吸附方式主要包括：负压吸附、真空吸附、磁吸附、气体推力吸附、粘性吸附和仿生学吸附等。

1.爬壁无人平台组成

（1）移动平台应具有可攀爬大于等于90度角金属（铁）墙壁的功能，可在大于等于90度角金属（铁）墙壁上进行巡测，并具备地形随动探测器，根据地面情况可升降探测器，避免磕碰或划伤探测器表面。

（2）控制器为控制平台移动的单元，应具有控制平台转向、单步前进及匀速方式前进的功能，并且步长及前进速度可调。

（3）位置信息模块，能够实时记录移动平台及表面污染探测单元所在的位置，测量行进速度，并把位置及速度信息通过无线通讯模块传递给遥控和信息控制计算机。

（4）数传电台模块可将探测数据、视频信息、移动轨迹信息上传至遥控和信息处理计算机，同时也可接收计算机对装置的操控指令。

（5）电池为移动平台、探测器及其它模块提供电源。

视频监控模块

视频监控模块通过摄像头把移动平台周围的情况采集出来，实时通过无线通讯模块把信息传递到遥控和信息控制计算机，方便在远距离遥控时操作人员了解所测区域的周围情况。

遥控和信息处理计算机

遥控和信息处理计算机主要用于遥控无人移动平台、处理探测器输出数据、绘制探测区域的α、β污染热点图、显示移动平台周围的环境图像。

技术总则

（1）爬壁平台落地方案必须通过高校、研究所的论证评审。

（2）配件充足，并且标识清楚，便于操作。

（3）进行模块化及耐洗消设计，便于维修洗消去污作业，确保工作完成后，第一时间进行去污洗消，达到国家标准水平。

（4）在装备配套设计建设过程中，必须高度重视其机动性能的实现，对装备的外形尺寸、重量等完全按照国家标准运输要求加以设计建设，具体满足“公路、铁路、空运”三位一体的运输要求，以满足快速机动与投送需要。

（6）在对装置进行爬壁设计时，要考虑装置运行过程中的安全性，可爬壁角度应大于等于90度。

（7）仪器温度适应性、淋雨性符合国军标要求，防护等级为IP34、温度满足-20℃～+60℃要求。

（8）移动平台能够升降探测器，具备地形随动探测功能。

（11）严格按照国军标明确的军用装备公路、铁路、空运和水运等投送要求进行设计；必须满足减振、防冲击和快速装卸载与固定捆绑安全可靠的国标要求。

（13）装备配套的视频监控模块，必须设计具备360度全景摄像头，确保在远距离遥控时操作人员了解所测区域的周围情况。

（16）装置具有避障功能。

（17）装置具有单步前进及匀速方式前进模式，步长及前进速度可调；

（18）整机使用寿命10年，大修期5年内，3年保修。

（19）装备制造完成后都必须进行验证和试验，并设置见证点，可委托第三方、设计单位及购买方进行独立验证。供货商应提供设备的试验或验证报告、合格证书等证明材料。供货商应提供丰富、详细、完善的教材和资料。供货商应提供持续的售后服务，提供完善的装备培训，确保易损易耗件和维修配件的供给。

技术指标

工作环境适应性指标

（1）使用环境温度：-20℃-60℃；

（2）最大湿度：95±5％RH；

（3）防淋雨：IP34；

（4）横摇：±45°（周期3~14s）；纵摇：±5°（周期4~10s）；长期横倾：±15°；长期纵倾：±5°；

（5）抗霉菌：按照要求，菌种2组，霉菌生长等级不超过2级，且不会出现对材料的侵蚀以及电气或电子系统、光学系统的损坏；

（6）抗盐雾：按照要求，对装置进行24h连续喷盐雾和24h干燥交替处理96小时，机械、电气性能不受影响，无明显腐蚀。

装置技术指标

（1）尺寸：≤600mm×600mm×300mm（主体尺寸，不含摄像装置及天线）；

（2）重量：≤30kg；

（3）连续工作时间：≥1 h；

（10）作业效率：≮4m²/min（地面）；

（13）无线遥控数据传输距离：≮300m；

（15）配备360°全景摄像头；

（16）摄像头分辨率不低于1920×1080；

（17）装置爬壁角度：≥90°（墙面材料为金属铁）；

（18）装置爬壁材料：金属铁；

（19）电池更换时间：≯5min；

（20）具有较高的遥控操作灵敏度，延迟时间不超过1秒；

（21）遥控和信息处理计算机：屏幕：不小于15英寸CPU：四核心/八线程，主频不小于2.6GHz,硬盘：固态硬盘，容量不小于128GB。

（22）成像软件系统技术指标：软件测试须取得第三方测试报告，污染成像分辨面积不大于10cm×10cm。

六性要求

引用标准

可靠性要求

大面积移动式表面污染快速巡测装置的可靠性指标为平均故障间隔时间MTBF≥200h，结合该指标，提出装置可靠性设计要求。

1. 满足设计要求的条件下，贯彻简化优化设计的原则，尽量减少零部件（元器件）的数量和种类；

2. 采用成熟技术和工艺，设计上力求简单，传动链少，零件数量少，调整环节少，联接可靠；

3. 结构件通常需设计成长寿命件，与设备的寿命同期。用计算或分析软件找出薄弱环节，设法提高系统中最低可靠度零件的可靠度；合理选择材料和加工工艺，去除焊接件的应力、机加工件的残余应力等；

4. 为了保证结构能可靠、安全地工作，材料的工作应力与许用应力之比即安全系数通常需大于1.5，重要的地方其值更大；

5. 进行冗余、容错设计，如采用并联系统，提高散热能力等；

6. 新材料、新工艺、新技术的采用会降低可靠性，应慎用；

7. 尽量选用标准件，尤其是对易损易耗件；

8. 避免采用容易疏忽、容易出现维护和操作错误的结构。如金属件应倒圆角(以利于金属层和油漆层的附着)；避免不同金属间的电化学偶；润滑油需满足高低温的环境要求；

9. 进行热设计。选择适应温度环境的元器件并进行热设计；海洋环境下的露天设备不能直接吹风，以免盐雾、潮气损坏设备；

10. 进行抗振防冲、防噪声设计；

11. 合理规定维修期，若维修期过长，可靠度就会下降；

12. 设置装置运行监测系统，及时对故障进行报警；

13. 增加过载保护和自动停机装置；

14. 对工作和非工作状态(如运输、维修状态)进行环境防护设计，以确保设备在包装、运输、贮存环节的可靠性。

维修性要求

为进一步减少维修时间，提升可维修比例，快速恢复系统、设备的战技术性能，大面积移动式表面污染快速巡测装置需开展设备模块化设计。模块化单元与设备其他部件之间连接尽量通用化，采用快速接头。

1. 设备主要组件维修的平均修复时间MTTR不大于30 min。预防性维修与测试性应结合起来，要求每年对设备主要组件进行全面测试。所用的测量设备每年进行校验，测试精度高于1%，正常情况下每10年更换一次；测试通讯的设备误码率不应高于10^-9，测试或给出的状态信号的设备误报警率应小于1‰。

2. 应根据其故障率的高低、维修的难易、尺寸和质量的大小以及安装特点等合理安排产品的配置，凡需维修的零部件都应具有良好的可达性和维修空间；对故障率高而又需要经常维修的部位，应提供最佳的可达性和维修空间。

3.装置的检查点、测试点等应有良好的可达性。设备进出电缆应尽量安排在同一侧。

4. 装置应优先选用标准化的元器件、零部件、紧固件、外购件、原材料和工具。

5. 装置设计时必须使故障率高、容易损坏、关键性的零部件或单元具有良好的互换性和通用性。

6. 需要在基层更换的部件应模块化。在更换模块后一般不需要进行调整；若必须调整时，应简便易行。模块的尺寸与质量应便于拆装、携带或搬运。

7. 应按照使用和维修时人员所处的位置、姿势与使用工具的状况，并根据人体量度，提供适当的操作空间，使维修人员可以有比较合理的维修姿态，尽量避免以跪，卧、蹲、趴等容易疲劳或致伤的姿势进行操作。

8. 在结构和功能上可行时，模块单元应设计成仅需一人便能迅速而方便地拆卸、维修。单元的质量宜小于16 kg，质量超过4 kg的单元应设置把手。

9. 设计时应考虑使维修人员的工作负荷和难度适当，尽量减少笨重、繁重的维修项目，尤其是在设备旋转条件下技巧性强的检测，维修工作，以保证维修人员的持续工作能力、维修质量和效率。

测试性要求

制定和贯彻测试性设计准则的依据为GJB 2547A-2012《装备测试性工作通用要求》。根据大面积移动式表面污染快速巡测装置组成及运行特点，编制测试性设计要求：

    1. 装置应设置状态自监测功能，当设备出现故障时，应报警。

 2.装置应对高压、电源、通讯、测量通道等重要参数或节点进行监测，出现故障应报警，并能将故障定位到现场可更换单元。应对电源、通讯、数据采集等参数进行监测，出现故障应报警，并能对故障定位到现场可更换单元。

3. 设置外部测试功能，当内部测试不能完成测试任务时，应能利用外部测试，确定故障件，定位故障。

保障性要求

1.  装置设计时应符合国家标准运输规定的要求；

2.  装置应满足模块化、通用化、标准化、系列化的要求；

3.  装置的备件品种应齐全，并按比例配置；

4.  装置的随机文件应齐全、详实，满足正常运行和异常应急运行操作的要求；

5.  运行操作人员应经过专门的培训；

6.  应制定定期维护和修理的计划；

7.  装置短期停运期间，相关的测量仪表应定期通电；长期停运期间，相关的测量仪表应定期校验；

8.  应保证充裕的修理备件和元器件；

9.  应配备通用的标准化的保障设备和专用保障设备；

10.维修人员应经过专门的培训。

11.备品备件应包含探测模块、移动平台的雷达模块、摄像头、电机、锂电池等器件，以及在平时使用过程易于损坏的其他器件。

<!--[if !supportLists]-->2.3.6     <!--[endif]-->安全性要求

装置在设计中要始终贯彻“以人为本，安全第一”的设计原则，将伤害或损坏的风险控制在最小状态，以保障作业人员的人身安全，装置设计要求主要有：

安全性基本要求

1.在安全性和先进性、功能和性能、进度和费用等诸因素综合权衡时，安全性应放在首位；

2.关键模块以及关键功能应能保证在两个独立的人为差错的组合、或某一部件故障与某一个人为差错的组合不会直接导致灾难或严重事故；

3.其他部件要求一次故障或一次人为差错能安全，即单个部件故障、共模故障、人为差错或某个设计特性不会直接导致系统灾难或严重事故；

4.必须采取措施消除或控制4级和5级危险，或将危险风险减少到可以接受的水平。

<!--[if !supportLists]-->2.3.6.2    <!--[endif]-->安全性设计要求

1.在研制过程充分考虑安全性，在采用新的设计方法、材料、生产工艺和试验技术时，必须避免操作人员、维修人员可能出现的操作失误而引起的危险；

2.充分采用人素工程设计，减少和防止人为失误造成的危险，并使装置总体符合操作使用管理要求；

3.安全性设计应保证人员能安全地进行操作，在设计操作部位和控制系统的结构时，必须避免操纵人员、维修人员可能出现的操作失误而引起的危险；

4.为了把不能消除的危险所形成风险减少到最低限度，应考虑采取补偿措施，包括联锁、冗余、故障安全保护设计、系统防护、灭火和消防服、防护设备和防护规程等；

5.当各种补偿措施都不能消除危险时，应在工艺文件、生产工艺文件和使用维护说明书中给出报警和注意事项，并在危险零部件、器材、设备和设施上标出醒目的标识，以保护人员和设备；

6.在完工文件和培训文件中设有醒目的安全性有关内容；

7.在满足可靠性和技术要求的前提下，应简化设计，减少零部件、模块数量，将复杂程度降至最低，提高系统的固有可靠性；

8.安全保障设施和措施应能发现和识别应急状况，及时将情况通报操作人员，并留给操作人员足够的反应时间；能消除或隔离应急状态，以营救操纵人员；

9.尽量使用成熟可靠的技术、工艺、材料和元器件，控制新技术、新材料、新工艺的比例；

10.可能被接触的不安全部位，必须有防护措施或明显的安全警告；

11.对使用和维修有操作顺序要求的设备，应当采用联锁装置，以防止误操作产生的安全问题；

12.安装、使用、维修、运输、贮存、检查手册或说明书中的安全注意事项，必须以醒目的警示性文字或图示明确表达，并应将这些安全注意事项放在手册或说明书的扉页；

13.分析维修方案，保证维修过程的操作安全；

14.产生危险能源的部位，必须对人员采取必要的保护措施；

15.装置上配备有安全保护挂钩锁扣，当装置巡测墙壁时，将锁扣固定于墙壁上方可锁挂的位置上，挂钩锁扣通过线缆连接巡测装置，防止巡测装置爬壁测量时从壁上滑落损坏仪器以及砸伤工作人员。

环境适应性要求

装置主要是电子设备，包括传感器、信号处理电路、电机等。影响装置可靠性、安全性的环境参数主要有温湿度、霉菌、盐雾、油雾、振动、冲击等。

根据环境条件分析，制定环境适应性设计要求：

1. 系统选用设备应满足环境要求。

2. 电路板刷三防漆。对电子设备或组件进行密封设计。设备外壳刷保护漆。合理选择管路材料，进行耐腐蚀设计。

3. 开展抗震、抗冲击设计，尽可能的使设备小型化。

4. 适当的选择和设计减振器，使设备实际承受的机械力低于许可的极限值。

其他特性指标

使用寿命

设备机械部件寿命为20年。

电子部件寿命为10年。

电磁兼容性要求

装置满足设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》中RE101、RE102、RS101、RS103等相关要求。

自主可控要求

整套装备国内生产，评标时在满足战技指标要求的前提下，元器件国产化率高者优先。关键软硬件和关键材料的国产比例为100%。

<!--[if !supportLists]-->1     <!--[endif]-->材料和验收

材料选择

（1）应避免那些会影响设备长期保持性能的缺陷；

（2）在制造过程中，供货商应采取必要预防措施以确保材料和部件的品质不受损伤；

（3）设备材料及外形在选择上应考虑不易被污染且被污染后易于去污；

（4）备品备件的材料等品质应等同于设备原件；

（5）系统设备所使用材料应有良好的防腐蚀性能以适应外界环境。

外购材料

（1）对基本的外购产品（如金属板材、管材、焊料等）应提供满足标准的材料符合性证书；

（2）仪表的连接系统应选择质量优良的电气元件；

（3）电子部件应优先从经权威机构进行质量监测过的合格产品型号中进行选择。如果选不到合适产品，则应使用有较好应用的产品，但需要有该产品的检测报告；

（4）供货商有义务在电子部件入库前按照电子部件制造商提供的验收程序进行适当的检测；

（5）购买方保留抽检的权利，检查每个产品都进行了必须的试验，并参考试验结果的记录。

外购采购规格书

（1）采购规格书必须与已进行过质量鉴定试验材料的制造规格书相一致；

（2）这些文件不必提交给购买方，然而，这些文件必须在工厂里可以查验，特别是在工厂验收期间。

验收

一般原则

对材料和产品的试验和检查应满足中国国家标准、IEC推荐标准、或本技术方案中提到的具体标准的要求。

验收试验应按照供货商提交的、经过购买方认可的规范来执行。

需执行下列检查：

（1）型号、规格、数量正确

（2）设备的主要功能

（3）组装与图纸的符合性

（4）部件与零件清单的符合性

（5）机械设计的符合性（根据总装配图和详图检查设备结构和尺寸）

（6）制造质量（焊接和组装检查）

（7）表面涂层的质量和厚度检查（后者可通过取样检查）

（8）箱体的防护等级

（9）根据接线图检查接线的正确性，以及布线、接线和部件组装的质量

（10）设备、部件、测试和调节点、导线和端子排的标识（如有）

（11）可以方便地对设备的不同部分进行维修（特别是对易损或消耗部件）

（12）电气检查，包括回路连续性、电介质试验、绝缘电阻试验

（13）根据相应的质量鉴定等级，检查质保文件、型式试验和质量鉴定试验报告的符合性

试验

（1）制造完工试验应包括功能试验和性能试验

（2）供货商应出版试验报告

<!--[if !supportLists]-->3.5  <!--[endif]-->寿命

（1）设备机械部件寿命为20年

（2）电子部件寿命为10年

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