[實用新型]一種井工定位及通信系統

有效

• 申請號: 201922393102.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN211557491U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）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）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 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: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本實用新型涉及提供一種井工定位及通信系統，包括地面監控中心、井下GPS基準點，定位通信機器人、軌道、定位標簽、網絡基站、能源站；所述地面上設置監控中心，井下設備及人員的信息通過定位通信機器人及網絡傳輸到地面監控中心，地面人員查詢井下設備的運行信息及位置，通過定位通信機器人可以對井下所有設備進行遠程的定位、遠程遙控及信息傳輸，并對井下運行的多個定位通信機器人進行任務規劃。本實用新型具有低成本的特點，可以提供不同精度的定位信息，高效的完成對井下各類設備及人員的定位，同時對井下工作設備的信息進行采集傳遞，操作人員在遠程操控中心控制，可以了解所有設備及人員的運行狀態，是實現井工自動化開采的基礎。

技術領域

本實用新型涉及井工的定位和通信技術領域，尤其涉及一種井工定位及通信系統。

背景技術

我國是煤炭的開采與消費大國，其中綜合機械化采掘及運輸占比很大，并逐年大幅提高。近年來，據統計煤礦在役掘進機約6000臺，在役綜采成套設備約3000套，在役防爆運輸車輛約20000臺，井下固定設備及工作人員多達數十萬，絕大部分設備都是由工人直接操作。煤礦井下環境惡劣、地質復雜，已經成為人員勞動強度最大的區域。

由于煤礦井下工作環境差，危險性大，人工操作局限性很大，因此采掘及運輸設備的自動化作業是發展的必然趨勢。2019年1月，國家煤礦安全監察局公告了《煤礦機器人重點研發目錄》，其中包括掘進、采煤、運輸、安控及救援五大類機器人，共涉及三十八中煤礦機器人，其中這三十八種機器人共有的技術就是精確定位及信息交互技術。要想實現采掘及運輸設備的自動化作業和井下人員的工作安全性，主要解決的就是在巷道或隧道中對各類設備和工作人員的定位和定姿、設備的運行信息傳輸及監控等問題。

在關于井工設備的定位定向的專利申請文件中，都需要在巷道中設置固定或者可移動的參考標記或者基站，需要人工固定參考標記或者通過多個無線定位基站機器人、通過點測來參與設備的導航過程，仍然存在工作效率低、速度慢、維護困難、實時連續測量受限等問題，無法實現設備完全的自主連續導航定位定向。而且井工設備的定位定向只針對于某一個固定設備，對于井工開采下的掘進、采煤、運輸、安控、救援設備及工作人員沒有形成類似于地面上“全球定位系統”的系統。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有定位技術成本高，定位分散及不精確的不足，提供一種統一、高效、低成本的井工定位及通信系統，類似“全球定位系統”，實現井工各類裝備及人員的定位及通信。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種井工定位、通信系統，包括：地面監控中心、井下GPS基準點，定位通信機器人、軌道、定位標簽、網絡基站、能源動力站；地面監控中心通過無線通信的方式連接定位通信機器人，井下設備及人員的信息通過定位通信機器人及無線網絡傳輸到地面監控中心，地面人員查詢井下設備的運行信息及位置，通過定位通信機器人對井下所有設備進行遠程的定位、遠程遙控及信息傳輸，并對井下運行的多個定位通信機器人進行任務規劃；井下GPS基準點，為全部的定位機器人提供初始全球地理位置基準點；定位通信機器人用于定位井下移動設備、人員及固定設備，根據井下工作設備的需求，提供高、中、低精度的定位信息，同時具有同設備及人員之間進行通信功能，該定位通信機器人在井下全部行走在軌道上；軌道架設在巷道中；網絡基站布置在巷道中；能源動力站設置于軌道上指定位置，為定位通信機器人進行能源補充；網絡基站設置于軌道上指定位置，為定位通信機器人提供與地面監控中心聯絡的無線通信網絡；定位標簽貼附于井下移動設備、人員及固定設備，與定位通信機器人通過無線通信方式建立連接以進行定位。