[發明專利]一種煤礦井下用無人機巷道巡檢系統

在審

• 申請號: 202011206663.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112306095A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 喬慶;王浩森;李杰宇;王瑞;王彥軍;白鋒;高成章
• 申請（專利權）人: 山西銀鋒科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01C21/20;B64C39/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種煤礦井下用無人機巷道巡檢系統，包括無人機巡檢子系統、信息傳輸子系統和底面控制子系統，所述無人機巡檢子系統包括飛控單元、外部負載儀器單元、避障及測距單元、圖像采集單元、語音播報單元和瓦斯監測單元。實現了便于適應巷道復雜地形的目的，實現了便于對巷道進行更加有效地巡檢的效果，保障了人員人身安全，達到了井下減人增效的目的，提高了礦井巷道巡檢的智能化水平，實現了實時控制井下無人機對巷道進行巡檢的效果，實現了井下無人機巡檢數據圖像的低延時傳輸的效果，為煤礦井下巷道的實時監測，提升了巡檢效率，達到了便于全面排查巷道內安全隱患的效果，降低了巷道內的安全風險。

技術領域

本發明涉及煤礦井下巡檢技術領域技術領域，尤其涉及一種煤礦井下用無人機巷道巡檢系統。

背景技術

巷道是在地表與礦體之間鉆鑿出的各種通路，用來運礦、通風、排水、行人以及為冶金設備采出礦石新開鑿的各種必要準備工程等，這些通路，統稱為巷道。為了安全高效開采煤炭，煤礦巡檢是消除事故隱患，預防事故，保證煤礦安全生產的重要手段和措施。

目前，煤礦井下大部分是靠人工進行檢查，部分有條件的礦井可能配備了巡檢機器人。人工巡檢過程中存在人員安全風險并且效率較低，且難以發現隱患點，巡檢機器人對巷道的平整度要求較高，若地勢不平坦，行進的道路有障礙時，巡檢機器人將不能前進，需要井下工作人員清理障礙物，難以適應復雜的巷道地形，巡檢效率較低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種煤礦井下用無人機巷道巡檢系統，解決了現有的巷道巡檢方式存在人員安全風險且難以發現隱患點，難以適應復雜的巷道地形，巡檢效率較低的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種煤礦井下用無人機巷道巡檢系統，包括無人機巡檢子系統、信息傳輸子系統和底面控制子系統，所述無人機巡檢子系統包括飛控單元、外部負載儀器單元、避障及測距單元、圖像采集單元、語音播報單元和瓦斯監測單元，所述飛控單元包括飛行數字地圖模塊、導航定位模塊和蓄電池管理模塊，所述飛行數字地圖模塊、導航定位模塊和蓄電池管理模塊均與飛行姿態控制模塊連接，所述飛控單元、外部負載儀器單元、避障及測距單元、圖像采集單元、語音播報單元和瓦斯監測單元均與數據圖像傳輸單元連接，所述數據圖像傳輸單元連接地面控制子系統，所述地面控制子系統包括遠程控制單元、圖像處理單元、巷道斷面監測單元、瓦斯檢測單元和應急處理單元，所述應急處理單元連接有遠程會議模塊和手機應用APP,所述信息傳輸子系統包括井下5G基站、地面數據控制中心和地面信息網絡。

優選的，所述飛行數字地圖模塊中預先設置好無人機巡檢路線。

優選的，所述蓄電池電量管理模塊實時監控無人機蓄電池電量監測，當電量不足時，所述飛行姿態控制模塊會根據預先設計程序驅動無人機平穩降落。

優選的，所述圖像采集單元中包括安裝在無人機云臺上的高清變焦相機和探照燈。

優選的，所述避障及測距單元包括激光測距儀，所述外部負載儀器單元包括外接的小型科學儀器。

優選的，所述瓦斯監測單元與語音播報單元連接，所述圖像傳輸單元通過5G技術連接地面子系統。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、該煤礦井下用無人機巷道巡檢系統，通過飛行數字地圖模塊可以控制飛行航線，飛行姿態控制模塊控制控制飛行速度和飛行高度，導航定位模塊精確反饋無人機位置，蓄電池電量管理模塊可以實時對無人機蓄電池的電量監測，避障及測距單元主要依靠安裝在無人機上的激光測距儀，可以感知無人機的障礙物距離，實現了便于適應巷道復雜地形的目的，實現了便于對巷道進行更加有效地巡檢的效果，保障了人員人身安全，達到了井下減人增效的目的，提高了礦井巷道巡檢的智能化水平。