[發明專利]煤礦井下火情監測機器人

無效

• 申請號: 201110404463.0
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN103147797A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 周曉麗
• 申請（專利權）人: 西安擴力機電科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G08C17/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明涉及一種監測機器人，尤其是涉及一種煤礦井下火情監測機器人。

背景技術

近年來，我國煤礦安全事故頻發，造成了重大人員傷亡和巨大的經濟損失，煤礦安全生產問題受到社會各界的關注，其中瓦斯爆炸是煤礦安全事故的一個重要方面。瓦斯爆炸就其本質來說，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產生的激烈氧化反應，瓦斯爆炸的條件是一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。

實際生產過程中，在加強通風與各項檢查工作降低瓦斯濃度的同時，還需采取諸多防止瓦斯引燃的措施，如井口房、瓦斯抽放站及主要通風機房周圍20m內禁止使用明火、使用安全照明燈、嚴格管理井下火區、嚴格執行放炮制度、嚴格掘進工作面的局部通風機管理工作、采用防爆性能優良的電氣設備、防止機械摩擦火花等，以減小甚至杜絕瓦斯爆炸事故發生。雖然采取了上述諸多防止瓦斯引燃的措施，但實際生產時仍不可避免地會出現可能引起瓦斯爆炸的高溫火源，如能在火源處于萌芽狀態時將其熄滅，則將會有效減小甚至決絕煤礦瓦斯爆炸事故的發生概率。但是，現如今在煤礦井下作業環境中，安全監測系統還不夠完善，所采用的火情監測系統形式較為單一，一般均由多個分別布設于煤礦井下巷道內的無線檢測單元和布設于地面上的上位監控機組成，多個無線檢測單元組成一個無線傳感器網絡。實際使用過程中，由于無線傳感器網絡的覆蓋范圍有限，因而存在監測數據不全面的情形；同時隨著開采工作不斷進行，需及時在新的開采區域布設無線傳感器網絡，因而現場工作量較大，所需投入的人力物力較多。綜上，現有的煤礦井下火情監測系統存在現場工作量較大、人力物力較多、智能化程度較低、監測數據不全面等多種實際問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦井下火情監測機器人，其結構簡單、設計合理、操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能解決現有煤礦井下火情監測系統存在的現場工作量較大、人力物力較多、智能化程度較低、監測數據不全面等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種煤礦井下火情監測機器人，其特征在于：包括機器人本體、供所述機器人本體安裝的行走底盤、對行走底盤進行驅動的電動行走驅動機構、安裝在所述機器人本體內的電子線路板和由煤礦井下工作人員隨身攜帶的手持式移動終端；所述電子線路板上設置有控制器二、GPS定位單元、前方障礙物檢測單元、視頻采集單元、對所述機器人本體的行走方向進行實時檢測的方向檢測單元和與控制器相接的無線通信模塊二，所述GPS定位單元、前方障礙物檢測單元、視頻采集單元和方向檢測單元均與控制器相接；所述電動行走驅動機構由控制器二進行控制且其與控制器二相接，所述行走底盤與電動行走驅動機構之間通過傳動機構進行連接；所述手持式移動終端包括程序更新鍵、內部存儲有多套機器人控制程序的數據存儲單元、以無線通信方式與控制器二進行雙向通信且能對控制器二內部控制程序進行實時更新的控制器一以及分別與控制器二相接的參數輸入單元一、顯示單元一和無線通信模塊一，所述無線通信模塊一與無線通信模塊一的工作頻段相同，所述控制器一通過無線通信模塊一和無線通信模塊二與控制器二進行雙向通信，所述程序更新鍵和數據存儲單元均與控制器一相接；所述控制器二通過無線通信模塊二和無線通信模塊三與布設于上位監控室內的上位監控機進行雙向通信，所述無線通信模塊二與無線通信模塊三的工作頻段相同，且無線通信模塊三與上位監控機相接；所述控制器一通過無線通信模塊一和無線通信模塊三與上位監控機進行雙向通信。

上述煤礦井下火情監測機器人，其特征是：所述手持式移動終端還包括與控制器一相接的控制程序下載端口。

上述煤礦井下火情監測機器人，其特征是：所述電子線路板上還設置有與控制器二相接的瓦斯濃度檢測單元。

上述煤礦井下火情監測機器人，其特征是：所述前方障礙物檢測單元包括對所述機器人本體前方所存在障礙物的距離進行實時檢測的距離檢測單元、對所述障礙物的方位進行實時檢測的方位檢測單元和對所述障礙物的大小進行實時檢測的障礙物大小檢測單元，所述距離檢測單元、方位檢測單元和障礙物大小檢測單元均與控制器二相接。

上述煤礦井下火情監測機器人，其特征是：還包括安裝在所述機器人本體上的自動排障機構，所述自動排障機構由控制器二進行控制且其與控制器二相接。

上述煤礦井下火情監測機器人，其特征是：所述電子線路板上還設置有與控制器二相接的報警指示單元、參數輸入單元二和顯示單元二。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單且電路設計合理，投入成本低，安裝布設簡便。