一、项目概况

隧道参数：单条隧道总长 2.3km，多分支廊道，地下密闭环境、温差 - 10℃~+65℃、高湿、隧道局部硫化氢 / 可燃气体积聚、粉尘大、无常规通风，禁止人员常态化入洞巡检

项目目标：替换人工实现全天候自主巡检：电缆接头红外测温、电缆外皮破损识别、隧道温湿度 / 有毒气体（CO/H₂S/O₂）监测、积水水位监测、风机 / 排水泵联动预警、5G 远程数据回传 + AI 缺陷实时研判

核心硬件：整机主控采用 微星 MS-CF17（3.5 寸无风扇工业主板，i5-1345UE 配置）作为机器人机载运算核心

MS-CF17工控主板

主板接口实拍

二、隧道工况痛点 & MS-CF17 选型匹配优势

1、现场痛点

地下隧道温差跨度大、潮湿凝露、震动大，普通消费级主板易死机、启停故障；

机器人搭载双光热成像相机 + 3~6 路高清可见光 + 激光雷达 + 多路 RS485 传感器，多路视频 + 传感数据并发，算力不足导致画面卡顿、AI 识别延迟；

隧道 5G 专网组网，多网口需求，需多路独立网口做相机、传感器、5G 模组物理隔离；

车载锂电 12~24V 浮动供电，电压波动大，电源不稳易宕机；

狭小机器人机身，无内置散热风扇空间，风扇易积尘故障。

2、MS-CF17 适配优势（对应落地需求）

宽温无风扇被动散热：工业版本 - 40℃~+70℃全温域稳定运行，鳞片式整机被动散热，无风扇免维护，适配隧道凝露、多粉尘密闭环境；

i5-1345UE 低功耗强算力：13 代 Raptor Lake-P 平台，Iris Xe 核显硬解码多路 4K 视频，本地轻量化 AI 缺陷识别（电缆破皮、接头过热算法本地推理，无需全量云端回传），最高 32GB DDR5 大内存支撑图像缓存；

4×I226 2.5G 独立网口：4 路 2.5G 千兆网口分工：2 路接双光热成像云台、1 路接激光雷达、1 路接隧道 5G 专网，物理隔离杜绝数据抢占带宽；

丰富扩展接口

4 路 RS485 串口：对接温湿度、气体、液位传感器、行走伺服电机；

M.2-B（带 SIM 卡槽）：直插 5G 工业模组，实现地下隧道专网无线传输；M.2-M：大容量 NVMe 固态存储巡检录像 + 巡检台账；M.2-E：拓展 WIFI6 本地近场调试；

4×HDMI+LVDS：本地调试屏 + 远程多路画面输出；

12~24V 宽压 DC 供电 + OVP/OCP 保护：完美匹配机器人车载锂电浮动供电，防反接、过压浪涌，隧道启停颠簸电压波动场景不掉电；

板载 TPM2.0：国网电力安全加密要求，巡检数据加密存储、防篡改，满足电力等保规范。

三、整机硬件架构（MS-CF17 为核心）

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感知层：红外热像仪+3路高清工业相机+激光雷达+RS485温湿度/气体/液位传感器

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运算主控：MS-CF17(i5-1345UE+16GB DDR5+512G NVMe)

  ├─网口1/2→双光相机数据采集

  ├─网口3→激光雷达SLAM自主导航

  ├─网口4→5G模组→国网隧道监控云平台

  ├─4×RS485→环境传感器+行走伺服控制系统

  ├─M.2-M→本地录像存储

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输出层：本地调试屏+后台电力监控大屏、异常声光报警、联动隧道排水/排风设备

四、落地功能落地明细

1、自主巡检与导航

MS-CF17 本地运行 SLAM 建图算法，依托激光雷达数据实现隧道全路径自主巡航、避障、定点停靠检测，支持预设巡检班次、断点续巡、远程遥控双模式。

2、多源数据本地 AI 分析（核心落地亮点）

红外测温识别：主板核显硬解热成像画面，本地 AI 算法识别电缆接头温升＞55℃自动标记预警，数据 + 热成像图实时上传国网运检平台；

外观缺陷识别：可见光图像本地识别电缆外皮破损、桥架变形、隧道墙体渗水，缺陷自动建档；

环境安全研判：汇总 H₂S/CO/O₂、温湿度、积水数据，超标瞬间就地报警 + 推送工单至电力运维班组。

3、国网云端数据交互

通过 M.2 插槽 5G 模组接入电力专用 5G 专网，MS-CF17 做边缘网关，按需上传结构化巡检数据，原始视频本地存储、按需调阅，节省隧道专网带宽。

4、低功耗续航优化

整机满载功耗＜22W，配合机器人 48V 锂电，单次满电连续巡检 6h，单趟覆盖 2km 隧道，效率为人工巡检 6 倍，单隧道年减少 85% 人工入洞频次。

五、项目落地成效

安全收益：有毒有害、高温高危隧道实现无人进场，规避运维人员中毒、高空坠落安全事故；

运维效率：原人工 2.3km 隧道全检需 2 天，机器人单日完成 2 轮全检，缺陷检出率由人工 72% 提升至 96%；

降本增效：单条隧道年节省巡检人工成本约 18 万元，提前预判电缆过热隐患，规避电缆击穿停电故障；

扩展性：同硬件方案批量复用至国网福州、天津、西宁多地 110kV/220kV 电缆隧道巡检机器人项目。

六、同方案拓展选型

低配（简易环境监测型机器人）：MS-CF17-U300E，用于仅环境 + 基础视频巡检；

高配（重载机械臂检测机器人）：MS-CF17-i7-1365UE，搭载局放检测、接地环流精密采集设备，高强度 AI 运算场景。