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一种密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人

专利查询7月前  31

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1.本实用新型涉及煤矿井下密闭巷道巡检设备领域,具体涉及一种密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人。


背景技术:

2.目前,煤矿井下密闭巷道由于密闭时间长,内部的有害气体含量严重超标,当巷道启封后将存在很大的危险隐患。当密闭巷道启封后,高浓度瓦斯涌入工作面和其他巷道中,将会导致空气中氧气浓度减少;如果井下温度存在电火花或者明火,将会发生瓦斯爆炸;当氧气浓度充足,且温度很高,严重的话将会引起井下火灾。如果能够提前对密闭巷道内的空气场、温度场以及湿度场进行监测,掌握内部空气场、温度场以及湿度场的演化规律,采取适当的预防措施,则上述危险将不会发生。因此对密闭巷道启封前进行监测对于井下安全生产,作业人员生命安全具有非常重要的意义。
3.密闭巷道的密闭空间具有多种对作业人员生命安全存在隐患的因素,启封前,通常采用依靠工作人员亲身进行监测的普通监测手段,监测手段落后,可能危及作业人员生命安全。因此,运用机器人进入密闭巷道进行监测是可行的,但是,目前运用多气体、温度以及湿度等多因素监测的机器人进行密闭巷道监测在矿井生产中还没有。
4.我国是一个煤炭大国,随着开采的进行,煤矿内部各个巷道、工作面错综复杂,这就导致有些巷道要进行密闭,而有的密闭巷道要进行启封。目前还没有一个成型的装备或系统能够对密闭巷道空气场、温度场以及湿度场进行实时监测。


技术实现要素:

5.基于此,本实用新型提供了一种密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人,以解决现有技术依靠工作人员亲身进行监测,监测手段落后,可能危及作业人员生命安全的技术问题。
6.为实现上述目的,本实用新型提供了一种密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人,其包括移动机器人平台和控制箱,其中:
7.所述移动机器人平台包括由车轮驱动实现移动的遥控小车,所述遥控小车上搭载有第一控制器,以及与所述第一控制器连接的第一通讯模块、摄像头、温湿度传感器和气体浓度检测传感器;
8.所述控制箱包括第二控制器和第二通讯模块,所述第二控制器通过所述第二通讯模块与所述第一通讯模块无线通讯连接。
9.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人还包括对遥控小车的移动进行远程操控的行走控制手柄,所述行走控制手柄与所述第二控制器通讯连接,所述行走控制手柄集成设置在所述控制箱上或与所述控制箱分开设置。
10.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述摄像头包括前置摄像头和后置摄像
头,所述前置摄像头朝向所述遥控小车的前进方向,所述后置摄像头朝向所述遥控小车的后退方向,且所述前置觉摄像头集成有红外功能。
11.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述遥控小车上设有云台,所述前置摄像头通过所述云台搭载于所述遥控小车上。
12.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述控制箱还包括对云台进行远程操控的云台控制手柄,所述云台控制手柄与所述第二控制器连接。
13.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述云台上还设有里程计和陀螺仪。
14.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述遥控小车上设置支撑架,所述第一通讯模块高于所述遥控小车本体挂连在所述支撑架上。
15.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述支撑架为可伸缩支撑架。
16.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述第一通讯模块和所述第二通讯模块均包括无线高清视频传输器和无线数据传输器,其中,所述第一通讯模块和所述第二通讯模块通过所述无线高清视频传输器用于对视频数据进行传输,所述第一通讯模块和所述第二通讯模块通过所述无线数据传输器用于对非视频数据进行传输。
17.作为本实用新型的进一步优选技术方案,所述无线数据传输器与所述第二控制器连接,所述无线高清视频传输器连接有lan转hdmi模块,所述无线高清视频传输器通过所述lan转hdmi模块与所述第二控制器连接。
18.本实用新型的密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人,通过采用上述技术方案,使得其由移动机器人平台和控制箱两部分组成,利用遥控小车进入密闭巷道中进行实时监测,能够准确掌握密闭巷道内部空气场、温度场以及湿度场的演化规律,以及视频图像信息,有望给智能矿山的建设增加全新视角;移动机器人平台利用遥控小车搭载摄像头、温湿度传感器和气体浓度检测传感器等监测设备,由外部的控制箱对移动机器人平台进行远程控制使遥控小车在密闭巷道形走,以实时获取监测数据,在对密闭巷道内的危险程度还不了解的情况下,无需人工进行入密闭巷道进行数据采集;整个设备设计简单,使用方便,通过遥控获取危险源数据,无论是对安全生产,还是对增加经济效益和社会效益,都具有十分重要的意义。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.图1为本实用新型密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人提供的一实例的系统框图;
21.图2为本实用新型中移动机器人平台提供的一视角的结构示意图;
22.图3为本实用新型中移动机器人平台提供的另一视角的结构示意图。
23.图中:1、遥控小车,2、温湿度传感器,3、第一通讯模块,4、前置摄像头,5、后置摄像头,6、气体浓度检测传感器。
24.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中
所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语,仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
26.如图1所示,本实用新型提供了一种密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人,包括移动机器人平台和控制箱,由控制箱远程控制移动机器人平台在密闭巷道内行走,同时,由移动机器人平台将获取的密闭巷道内的信息回传给控制箱,以便于对密闭巷道的情况进行综合分析。
27.所述移动机器人平台包括由车轮驱动实现移动的遥控小车1,所述遥控小车1上搭载有第一控制器,以及与所述第一控制器连接的第一通讯模块3、摄像头、温湿度传感器2和气体浓度检测传感器6,摄像头作为遥控小车1的眼睛用于采集图像数据,温湿度传感器2用于采集密闭巷道内的温湿度数据,气体浓度检测传感器6用于采集检测甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氢的气体浓度,其中,所有采集到的数据均通过第一通讯模块3输送给控制箱。
28.所述控制箱包括第二控制器和第二通讯模块,所述第二控制器通过所述第二通讯模块与所述第一通讯模块3无线通讯连接,第二控制器通过第二通讯模块接收由第一通讯模块3输送来的数据,同时,通过第二通讯模块与第一通讯模块3无线通讯将控制指令发给移动机器人平台的第一控制器,例如,远程操控遥控小车1移动的指令。
29.所述第一通讯模块3和所述第二通讯模块均包括无线高清视频传输器和无线数据传输器,其中,所述第一通讯模块3和所述第二通讯模块通过所述无线高清视频传输器用于对视频数据进行传输,所述第一通讯模块3和所述第二通讯模块通过所述无线数据传输器用于对非视频数据进行传输。所述无线数据传输器与所述第二控制器连接,所述无线高清视频传输器连接有lan转hdmi模块,所述无线高清视频传输器通过所述lan转hdmi模块与所述第二控制器连接。
30.在一具体实施中,所述密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人还包括对遥控小车1的移动进行远程操控的行走控制手柄,所述行走控制手柄与所述第二控制器通讯连接,所述行走控制手柄集成设置在所述控制箱上或与所述控制箱分开设置。
31.优选地,所述遥控小车1上设置支撑架,所述第一通讯模块3高于所述遥控小车1本体挂连在所述支撑架上,通过支撑架调高第一通讯模块3的高度,有利于无线信号的传输,从而确保通讯稳定可靠。进一步优选地,所述支撑架为可伸缩支撑架,以方便根据需求调节第一通讯模块3的安装高度。
32.优选地,所述摄像头包括前置摄像头4和后置摄像头5,所述前置摄像头4朝向所述遥控小车1的前进方向,所述后置摄像头5朝向所述遥控小车1的后退方向,且所述前置觉摄像头集成有红外功能,开启红外功能后可在黑暗环境中使用对环境进行探测,方便在光线较差的密闭巷道中控制遥控小车1行走。
33.进一步优选地,所述遥控小车1上设有云台,所述前置摄像头4通过所述云台搭载于所述遥控小车1上。所述控制箱还包括对云台进行远程操控的云台控制手柄,所述云台控制手柄与所述第二控制器连接。
34.进一步优选地,所述云台上还设有里程计和陀螺仪,里程计用于记录遥控小车1的行驶里程,陀螺仪用于采集并调节前置摄像头4的平衡状态,因为巷道内的道路起伏不平,
遥控小车1在行走时会高低晃动,陀螺仪便能够在高低晃动的条件下,确保前置摄像头4采集的图像画面稳定。
35.本实施例提出的密闭巷道启封危险源智能感知移动机器人,由移动机器人平台和控制箱两部分组成,利用遥控小车1进入密闭巷道中进行实时监测,能够准确掌握密闭巷道内部空气场、温度场以及湿度场的演化规律,以及视频图像信息,有望给智能矿山的建设增加全新视角。
36.本实施例的移动机器人平台利用遥控小车1搭载摄像头、温湿度传感器2和气体浓度检测传感器6等监测设备,由外部的控制箱对移动机器人平台进行远程控制使遥控小车1在密闭巷道形走,以实时获取监测数据,在对密闭巷道内的危险程度还不了解的情况下,无需人工进行入密闭巷道,便能准确的获取密闭巷道内部空气场、温度场以及湿度场的演化规律,以及视频图像信息。整体设备设计简单,使用方便,通过遥控获取危险源数据,无论是对安全生产,还是对增加经济效益和社会效益,都具有十分重要的意义。
37.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域熟练技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对本实施方式做出多种变更或修改,而不背离本实用新型的原理和实质,本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

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