[實(shí)用新型]一種井工定位及通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922393102.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN211557491U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常映輝;冀鵬飛;陳寧;董孟陽;索艷春;李濤;張婷;郭皇煌;賀建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國煤炭科工集團(tuán)太原研究院有限公司;山西天地煤機(jī)裝備有限公司
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W64/00;G01R31/382;G01C22/00;G01C21/00;G01C15/00
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，整個系統(tǒng)包括：地面監(jiān)控中心、井下GPS基準(zhǔn)點(diǎn)，定位通信機(jī)器人、軌道、定位標(biāo)簽、網(wǎng)絡(luò)基站、能源動力站；地面監(jiān)控中心通過無線通信的方式連接定位通信機(jī)器人，井下設(shè)備及人員的信息通過定位通信機(jī)器人及無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心，地面人員查詢井下設(shè)備的運(yùn)行信息及位置，通過定位通信機(jī)器人對井下所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的定位、遠(yuǎn)程遙控及信息傳輸，并對井下運(yùn)行的多個定位通信機(jī)器人進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃；所述井下GPS基準(zhǔn)點(diǎn)，為全部的定位機(jī)器人提供初始全球地理位置基準(zhǔn)點(diǎn)；所述定位通信機(jī)器人用于定位井下移動設(shè)備、人員及固定設(shè)備，根據(jù)井下工作設(shè)備的需求，提供高、中、低精度的定位信息，同時具有同設(shè)備及人員之間進(jìn)行通信功能，該定位通信機(jī)器人在井下全部行走在軌道上；所述軌道架設(shè)在巷道中；所述網(wǎng)絡(luò)基站布置在巷道中；所述能源動力站設(shè)置于軌道上指定位置，為定位通信機(jī)器人進(jìn)行能源補(bǔ)充；網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)置于軌道上指定位置，為定位通信機(jī)器人提供與地面監(jiān)控中心聯(lián)絡(luò)的無線通信網(wǎng)絡(luò)；定位標(biāo)簽貼附于井下移動設(shè)備、人員及固定設(shè)備，與定位通信機(jī)器人通過無線通信方式建立連接以進(jìn)行定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，所述定位通信機(jī)器人包括機(jī)器人本體、定位組件、主控模塊、能源模塊、位置檢測組件以及無線通訊模塊；所述定位組件、主控模塊、能源模塊、位置檢測組件以及無線通訊模塊均安裝于所述機(jī)器人本體上；所述機(jī)器人本體上還設(shè)置了用于驅(qū)動機(jī)器行動的驅(qū)動輪組和支撐滑輪組，所述支撐滑輪組用于將機(jī)器人本體支撐在軌道上，驅(qū)動輪組用于驅(qū)動機(jī)器人本體在軌道上移動；所述無線通訊模塊連接主控模塊，用于與設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)基站進(jìn)行信息通信，實(shí)現(xiàn)主控模塊與設(shè)備及地面監(jiān)控中心之間的信息交互；所述能源模塊連接機(jī)器人本體、主控模塊、檢測組件以及無線通訊模塊以進(jìn)行能源供應(yīng)；所述定位通信機(jī)器人將定位組件更換為圖像采集模塊、危險氣體檢測模塊、通風(fēng)檢測模塊，使它成為一個特定功能的機(jī)器人，運(yùn)行在軌道上，實(shí)現(xiàn)對工作面和巷道的監(jiān)測。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，所述定位組件由高、中、低三種定位精度的傳感器組成；高定位精度的傳感器包括全站儀、慣性導(dǎo)航、激光雷達(dá)，用于為井下重要采掘、運(yùn)輸裝備提供厘米級的定位；中定位精度的傳感器包括毫米波雷達(dá)，用于為井下輔助采掘裝備提供分米級的定位；低定位精度定位采用電磁波探測方式，定位組件中的發(fā)射器發(fā)射無線電波，安裝有接收器的設(shè)備或工作人員接收到發(fā)射器的信號，并返回給發(fā)射器，確定固定設(shè)備及人員工作區(qū)域，為固定設(shè)備及人員提供米級的定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動輪組包括驅(qū)動輪和驅(qū)動源，驅(qū)動源是電機(jī)或發(fā)動機(jī)，用于調(diào)節(jié)驅(qū)動輪的速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，所述位置檢測組件為高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)拍攝軌道上的標(biāo)簽，確定機(jī)器人當(dāng)前所在的位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，主控模塊包括驅(qū)動源控制器、數(shù)據(jù)采集及存儲單元和主運(yùn)算器；其中驅(qū)動源控制器用于控制驅(qū)動元件工作；數(shù)據(jù)采集及存儲單元用于將檢測組件的位置信息進(jìn)行采集并存儲，通過主運(yùn)算器的計(jì)算，確定定位機(jī)器人的位置，同時采集及存儲已經(jīng)通過定位的移動設(shè)備、固定設(shè)備的運(yùn)行信息和位置信息，采集及存儲人員的位置信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種井工定位及通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通訊模塊用于接收井下設(shè)備的運(yùn)行信息、向網(wǎng)絡(luò)基站傳輸井下設(shè)備的運(yùn)行及位置信息、人員的位置信息，通過網(wǎng)絡(luò)基站傳輸來自地面監(jiān)控中心的命令，同時接收其他定位通信機(jī)器人的位置信息，防止軌道上行進(jìn)的定位通信機(jī)器人發(fā)生碰撞。