石油化工装置转动设备状态监测是预知性维修工作的关键环节,通过状态监测可及时发现早期故障及隐患,以便采取相应措施避免相关重大事故的发生。状态监测结果可以作为设备检修或检修计划的参考,有助于管理人员确定合理的故障检修时机及项目,合理延长设备的使用寿命和降低维修费用,也可以为提高设备性能而进行的技术改造及参数优化提供数据和信息。机器人是机械和电子技术的结合体,机器人技术近些年发展迅速,以隶属于中国科学院的新松机器人自动化股份有限公司为代表的国内外高科技机器人企业,开发出了AGV(自动导引车)、AUV(无缆水下机器人)、工业焊接机器人、变电站巡检机器人等多种形式的机器人产品,而转动设备状态监测机器人现在还没有出现。机器人控制器是机器人最为核心的部件之一,目前多为整体封装的计算机电控系统,一般不具有开源性,不适合进行功能的拓展,而以树莓派作为机器人主控制器具有很多优势,且以树莓派为控制器的机器人模型目前已经出现,而以树莓派为控制器的状态监测机器人还没有出现。综上所述,本文设计了一种基于树莓派的石油化工企业用多功能状态监测机器人,该机器人复合了移动机器人、状态监测、故障诊断、远距离遥控、视频传输、卫星定位、自动导航等技术,可以代替操作工人或管理人员在石油化工装置中进行设备视频巡检、转动设备状态监测、可燃气监测报警、设备简单故障排除、事故应急处置等工作,具有自动充电、夜间照明、频闪测速、超声波避障、红外线测温、加速度传感器测振、与现场人员对讲、收发电子邮件及工作票证打印等功能。此机器人可扩展安装多种传感器及功能模块,操作者可以远程登陆机器人控制系统,执行特定的工作程序。机器人整体采用防爆设计,将成为现代化石油化工企业的得力助手,减轻相关人员的工作量及受现场环境条件的不良影响,一定程度上提高石油化工企业运营效率。本文综合运用机械、电子、传感器、计算机及计算机辅助设计等技术,全面完成了树莓派状态监测机器人的机械结构设计、动力系统设计、控制系统设计、远程通信及遥控系统设计、状态监测功能设计等工作。