通信世界网消息（CWW）运营商通信机房作为通信传输的枢纽，其安全可靠的运行至关重要，设计高效、稳定、安全的电气设备检测系统是当前运维管理部门的诉求和痛点。通信机房内数量庞大的配电设备、网络设备是巡检的重点目标，为保证配电站设备的安全稳定运行，周期性的例行巡检和特殊天气时候的特检非常必要，巡检的主要任务有通信设备的外观、温度、噪声状况巡视，以及众多仪表的数据记录。巡检任务量大，目前主要方式为人工巡检，巡检效果因人而异，与巡检人员对设备的了解、人员的责任心等有很大关系，还存在一定危险性。

因此，急需打造面向RPA（Robotic Process Automation）应用的一体化智能视觉巡检机器人系统，采用计算机视觉检测技术对电气设备关键零部件图像进行实时分析，判别设备零部件的状态与关键参数变化，并结合5G的高带宽、低时延、高并发特性，以5G网络进行“云-端”高分辨率图像传输和智能控制，持续提高协同运营水平，保证电信运营企业的安全运转。

RPA机器人流程自动化是能够代替或者协助人类在计算机、RPA手机等数字化设备中完成重复性工作与任务的技术，可以协助人类完成大量“规则较为固定、重复性较高、附加值较低”的工作。运营商机房巡检是一种典型的需要大量人力参与、重要性高，但重复度极高、技术含量一般的工作。通过部署面向运营商机房的视觉巡检机器人系统，可以帮助电信运营商完成重复单调的流程性工作，减少人工失误，提高运营效率，降低运营成本。运营商机房巡检是一种典型的RPA监视任务。RPA机器人可用来监视关键的设备或系统，提升企业安全管理水平。通过RPA模拟客户与设备的互动，确保系统环节顺利进行。若发现任何问题，RPA将及时报告，以电子邮件、短信、警报等形式通知相关负责人，并记录下操作日志，确保设备系统正常安全运行。

平台构建

RPA机器人平台构建

构建面向运营商机房设备异常检测的智能巡检机器人系统平台，具有环境感知、行为控制、导航规划与动态决策等功能，通过传感器感知环境信息和自身的速度、位置、姿态等信息，处理感知信息并作出正确的决策和行为控制，最终以较优路径无碰撞地在环境中行走，自动完成巡检任务。运营商机房巡检RPA机器人如图1所示。

图1 运营商机房巡检RPA机器人

基于ROS的双轮差分驱动控制移动机器人平台，融合了多种智能器件，包括可见光/热成像摄像头、激光雷达、避障传感器、位姿传感器IMU、AI超算平台、工控机、无线网关、驱动器、直流无刷轮毂电机等。基于ROS的双轮差分驱动控制移动机器人平台共有3层：底层安装驱动轮、万向轮和电机，中层放置电源板、导航板、底层控制板、激光雷达和超算平台，上层放置高清摄像机、烟感传感器和显示设备。

面向通信设备的计算机视觉检测

工程安全审核的结果可以通过移动终端APP进行实时查阅，通过应用智能图像分析和深度学习技术，实现对通信基站工程人员是否佩戴安全帽和安全带的实时分析识别、跟踪和审核存档，对未佩戴安全帽和安全带的危险行为实时告警，将报警截图和视频保存到数据库，可根据时间段对异常记录和报警图像进行查询点播。

系统功能

施工人员人脸识别鉴权

为了确保施工安全，在施工人员进入工作现场前，必须通过工程建设APP进行实时人脸图像采集与身份核实，确定属于工程建设人脸库中的成员，才允许进行作业。人脸识别模型采用个性化人脸模型，通过工程人员集中采集的人脸图像搭建工程建设人脸特征库，进行实时人脸识别，最终反馈“通过”或“不通过”，并记录安全鉴权结果。

基于SSD的安全带、安全帽检测

安全带、安全帽检测依赖高质量的标注工作，需要精细截取施工人员全身照片，标注出安全带、安全帽的位置回归框，并形成四类训练样本：佩戴安全帽、未佩戴安全帽、佩戴安全带、未佩戴安全带。运营商机房作业人员的安全检测流程如图2所示，系统在识别过程中自动截取施工人员头部图像，通过SSD框架分类识别出是否佩戴安全帽；肢体图像送入SSD分类，识别出是否佩戴安全带。最终给出审核结论，反馈至移动终端APP前台并进行图像存档，必要时发送告警消息，以供管理人员进行实时管控。

图2 运营商机房作业人员的安全检测流程

通信及电气设备质量检测实施

设备质量检测与自动化巡检是工业场景最基础的应用，核心是基于计算机视觉的智能控制系统和感知系统。通用运营商机房巡检RPA机器人基于超高清摄像机实现4K级以上图像的采集，针对工业制造、大型数据中心和电气化工程建设场景，进行自动化设备质量检测和自动化巡检。通过微小目标识别技术，识别出施工后的通信设备是否安装正确，是否存在异常连接、关键原件缺失、设备安装错误等问题，视觉检测结果可以在手机APP中查询。

基于视觉AI的远程点检

运营商机房巡检RPA机器人支持基于5G+AI的远程点检，针对大型数据中心、大型机房、基站站点、网络枢纽等工业场景，按照预先设定的周期和方法，对通信、电力、电气等设备上的规定部位（点）进行有无异常的预防性周密检查，通过拍摄设备高清图片，结合目标检测框架SSD网络进行异常分类识别，以使设备的隐患和缺陷能够得到早期发现、早期预防、早期处理。尤其在AR技术飞速发展的今天，实现基于5G高速网络和超高清视频流（4K以上）的远程视频点检，可以帮助工业管理人员足不出户完成点检工作，提升工作效率。巡检机器人视觉检测体系如图3所示。

图3 巡检机器人视觉检测体系

系统应用

本文介绍的面向电信运营商机房巡检的RPA机器人系统，可以根据运营商机房巡检场景的实际需求，实现定制化功能。机器人搭载视觉感知设备，如热成像相机、烟感探测器等，按照巡检要求进行例行机房巡检，自动完成检测工作，及时发现问题并发出告警。该系统突出了5G网络的应用以及先进计算机视觉AI技术的引入，能有效解决巡检中存在的问题，达到精准、安全、可靠的要求。

运营效率提升

项目自2020年1月应用以来，单位巡检投资成本大幅下降，累计安全巡检运营成本费用下降32%，其中人工费下降88%、设备折旧费用下降51%、交通费下降39%、监控运营费下降90%，覆盖场景由成之前的12个增加到41个，实现安全巡检场景大幅扩展，机房设备巡检覆盖面由18%提高到77%，并加强对巡检质量的监控考核，巡检高质量完成率由之前的35%提升到63%~65%的区间。

降低成本、提质增效

该项目已在天津移动四大网络枢纽机房正式部署和应用，包括空港机房、网管机房、移通机房和曹庄机房，累计执行巡检作业计划104轮次，工作时长达2万小时（单次巡检20小时），每次执行任务均在4000平米的室内空间进行智能缺陷检测，可节约人工240人天/月（每次巡检4人，工作6小时，每月巡检10次），可节约人工总计约2880人天/年。

同时，系统基于工程建设APP对120次室外5G基站工程建设进行了合规性审查，包括是否正确佩戴安全带、安全帽，并将施工检测图像进行备案。应用以来，可实现节约人工50人天/月（减少监理人工工作时间），总计节约人工600人天/年，同时可减少移动管理方的质检、稽核人员10人天/月（120人天/年）。

取得对外行业拓展的新突破

运营商机房巡检机器人项目是依托于中国移动集团公司技术中台总体规划和2020年中国移动省级自立研发计划进行的完全自主研发，实现了级联网络新框架的提升，极大地提升了系统性能。目前已实现集团内和集团外整体推广，尤其在天津公司四大网络枢纽机房实现正式部署和应用，包括空港机房、网管机房、移通机房和曹庄机房，巡检累计104轮次、时长达2万小时，对累计4000平方米的室内空间进行智能缺陷检测，同时，系统基于工程建设APP对120次室外5G基站工程建设进行了合规性审查，包括是否正确佩戴安全带、安全帽，获得广泛好评。