项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题
现代城市的正常运行，背后需要一个极其复杂的体系来支撑---城市管网。每座建筑都有很深的地基，加之在建筑下面掏洞修管道也无法实施，因此这些管网不会从街区的中间斜穿而过，而是与道路并行。当管线出现问题的时候，如果是小问题，还勉强能够应付；可是如果有了大问题，或者线路升级，就必须把道路挖开了。不仅影响交通，还劳民伤财。
随着城市的发展，地下综合管廊必成为发展的趋势，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理。地下管廊不仅保了持路容完整和美观，在检修时对居民生活没有过多影响，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。
目前中国仅有北京、上海、深圳、苏州、沈阳等少数几个城市建有综合管廊
，许多城市管廊在建当中。目前，全国正在开展地下综合管廊建设示范试点。在15年确定了“地下综合管廊”十大试点城市。16年又确定包括广州、成都在内的十五个试点城市。除此之外，各地对城市地下综合管廊建设也具有很高的积极性，不少省市主动请缨搞项目试点，并纷纷出台相关规划。地下综合管廊的建设状况欣欣向荣。这便是著名的“马路拉链”现象。
截止至18年3月1日，湖南地下管廊建设项目多达66个。据悉，这66个在建地下综合管廊项目分布在长沙市、湘潭市、衡阳市、衡山县、邵阳市、常德市、郴州市、益阳市、永州市、吉首市、张家界市、祁阳县等12个市县。其中，长沙市项目最多，共31个，长沙市也是全国首批“地下综合管廊”十大试点城市之一。目前，长沙市首座地下综合管廊控制中心在雨花区高铁新城落成，将利用管廊内已经布有的监控和安全防范等多项系统，将实现对管廊的24小时智能监控。
地下管廊的正常运行，少不了精心的维护。由于管廊位处地下，通风条件差，空气质量不能保证，还时长产生积水的情况，其环境情况堪忧。而且隧道通常短则几公里、长则数十公里。使用人员进行巡检将耗费大量的人力资源，且巡检时须携带大量装备，增加身体负担，影响巡检任务。而且人工巡检数据记录落后、主观性强，通常以目测为主，不同工作经验、技能水平人员对巡检质量影响极大，数据分析可行性差，且易发生漏巡、错巡等，巡检质量差。若出现责任心不强的巡检人员，会造成巡检不到位，漏检等现象，致使地下管廊各设施存在一定的安全隐患，从而造成严重的后果。并且地下综合管廊的运维情况及其复杂一旦发生险情，巡检人员生命安全将受到威胁，更无法处置危情。如此广袤的工作区域，巡检人员不可能完全实时掌握地下管廊运行工况。
于是管廊巡检机器人应运而生，管廊机器人可以对管廊内的电力、水力、通讯管线设施进行表面外观与实时发热情况分析。全面监测管廊内各类设施设备状态，管廊巡检采用标准化设备分类及数据管理，数据客观、安全性高、可追溯，不受作业人员心理状态、作业水平等影响，不产生漏巡及错巡等，防患设备故障隐患，巡检质量高，提高了管廊管理效率。其环境适应能力强，恶劣环境下照常巡检，可深入危情现场，将现场情况及时上传到决策中心，并配合处理异常。采用综合化的运维管理平台，将机器人系统、环境监测系统等多维子系统进行高度融合，使作业平台更专业、更专一。
本项目致力于研究其环境监测部分，设计以及制作出其环境监测子系统，安装至管廊巡检机器人上实现其环境监测的功能。
本项目研制的管廊巡检机器人的环境监测子系统，致力于实现以下功能：
（1）空气质量检测：由于管廊位处地下，气体不易流通，很容易产生有害气体超标的情况，对人员和设备产生安全隐患，管廊巡视机器人携带气体检测芯片，可识别有害气。实现对气体如甲醛、二氧化碳、硫化氢、氧气等浓度定量监测，以及周围温湿度等环境信息。
（2）温度检测：红外测温，观测现场的温度情况，智能分析设备及电线的温度分布情况，智能识别热源、火灾源，发生事故时能及时报警，保证安全。
（3）视频监控：管廊巡视机器人携带高清摄像头巡检管廊，我们通过图像观察设备的运行状况，观察现场状况。还可进行智能算法图像处理对所拍摄设备的图片进行智能识别，分析设备的损坏情况。
（4）水位检测：地下湿气重，易积水，管廊巡视机器人有积水检测功能，可检测水位情况，防止损坏设备以及危险的发生。
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