一种用于井下的智能巡检系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于井下的智能巡检系统，包括固定设置在井内侧壁(1)上用于为机器人车体(3)提供导向柔性导轨(2)，用于运载检测模块、数据处理模块和控制模块的机器人车体(3)，设置在所述柔性导轨(2)上，用于进行数据检测的光源(5)、摄像头(6)、温度传感器(7)、复合气体检测传感器(8)、光纤传感器(9)，用于处理检测数据的数据处理模块(11)、主控制模块(12)、存储器模块(14)、中央控制系统(16)，用于传送数据的数据接收模块(4)、数据传送模块(13)和用于为机器人车体(3)的运动提供动力的电源模块(15)。本发明专利技术能够及时发现井下存在的安全隐患，提高井下的安全性，降低了检测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下的智能巡检系统
本专利技术涉及煤矿井下安全检测领域，具体涉及一种用于井下的智能巡检系统。
技术介绍
目前，国家对安全生产的要求越来越高，煤炭生产企业的矿井要求必须安装以下装置：人员定位系统、通讯系统、图像传输监控系统和瓦斯监控系统，但所有这些现有系统大都是固定在井下的单一系统，存在以下问题：1)需要人员在井下操作，井上无法及时了解井下的现场数据；2)系统无追踪功能，死角太多；3)每安装一种系统，都需要在井下重复布线，重复安装各种主机或系统服务器。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中井下测试需要多种装置，安装和检测费时费力的技术问题，提供一种用于井下的智能巡检系统，能够及时发现煤矿井下存在的安全隐患，提高井下的安全性，降低了检测成本。本专利技术提供一种用于井下的智能巡检系统，包括：柔性导轨：固定设置在井内侧壁上，用于为巡检机器人车体提供导向，柔性导轨由若干短导轨拼接而成，短导轨包括导轨本体，设置在导轨本体上的导向装置，设置在短导轨两端的连接装置和设置在短导轨一端的缓冲装置；导轨本体包括弹性材料层；机器人车体：设置在柔性导轨上，用于运载数据接收模块、光源、摄像头、温度传感器、复合气体检测传感器、光纤传感器、运动控制模块、数据处理模块、主控制模块、数据传送模块、存储器模块和电源模块；数据接收模块：固定安装在机器人车体上，用于接收中央控制系统传送的运动指令并将运动指令传送至主控制模块；光源：固定安装在机器人车体上，用于为摄像头提供亮度；摄像头：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下影像数据，用于将影像数据传送至数据处理模块，通过影像数据可以判断井下是否存在异物、裂纹等；温度传感器：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下温度数据，用于将温度数据传送至数据处理模块，温度传感器能够测量井下的环境温度以及电缆的温度；复合气体检测传感器：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下瓦斯浓度数据，用于将瓦斯浓度数据传送至数据处理模块，复合式气体检测传感器能够检测瓦斯、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫等可燃性气体的浓度；光纤传感器：固定安装在机器人车体上，用于实施采集井下应力数据，用于将应力数据传送至数据处理模块，应力数据包括井下的异常振动、漏水以及应力变形等；运动控制模块：固定安装在机器人车体上，用于接收主控制模块发送的运动指令，用于根据运动指令调节机器人车体的运动状态；数据处理模块：固定安装在机器人车体上，用于接收摄像头传送的影像数据，用于接收温度传感器传送的温度数据，用于接收复合气体检测传感器传送的瓦斯浓度数据，用于接收光纤传感器传送的应力数据，用于将影像数据、温度数据和应力数据与存储器模块中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将对比结果传送至主控制模块；主控制模块：固定安装在机器人车体上，用于接收数据处理模块传送的对比结果并根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于接收数据接收模块传送的运动指令，用于向运动控制模块传送运动指令，用于将预警信息和报警信息发送至数据传送模块；数据传送模块：固定安装在机器人车体上，用于接收主控制模块发送的预警信息和报警信息，用于将预警信息和报警信息发送至中央控制系统；存储器模块：固定安装在机器人车体上，用于存储标准数据，用于向数据处理模块发送标准数据，用于接收中央控制系统发送的标准数据更新信息；电源模块：固定安装在机器人车体上，用于为机器人车体的运动提供动力；电源模块上设有蓄电池，当柔性导轨能够提供电能时蓄电池处于充电状态，由柔性导轨为智能巡检机器人的运行提供动力，当柔性导轨无法提供电能时蓄电池处于放电状态，为智能巡检机器人的运行提供动力；中央控制系统：用于接收主控制模块传送的预警信息或报警信息，并将预警信息转换为预警信号、将报警信息转换为报警信号反馈至管理人员，用于向数据接收模块发送运动指令。机器人在柔性导轨上沿柔性导轨的延伸方向在井下运动，能够实时采集井下的视频数据、温度数据和应力数据并将其与标准数据进行比较，当实时状态数据与标准数据的区别超过预警阈值时，生成预警信息通过数据传送模块传送至中央控制系统，当实时状态数据与标准数据的区别超过报警阈值时，生成报警信息通过数据传送模块传送至中央控制系统，中央控制系统将预警信号和报警信号及时反馈至管理人员，使其能够及时发现并排除存在安全隐患，提高了煤矿井下的安全性。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体包括从内向外依次设置的支撑层、弹性材料层和耐磨层。金属材料制成的支撑层能够为柔性电缆提供强度，保证在其上运行的智能巡检机器人的安全性；弹性材料层能够为柔性电缆提供柔性，使设置在高压线塔之间的柔性轨道与高压电缆具有相似的弧度，提高智能巡检机器人实时监测的准确性；耐磨层能够提高柔性导轨的耐磨性，提高柔性导轨的使用寿命。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体的横截面为圆形。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导向装置设置在导轨本体的下方，长度等于导轨本体的长度。导向装置能够使智能巡检机器人在沿柔性导轨延伸方向运行是保持稳定，防止智能巡检机器人在柔性导轨上出现摆动。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体还包括设置在弹性材料层内侧的导电层。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，柔性导轨还包括设置在导轨本体外侧的集电装置，集电装置通过导线与导电层相连，集电装置的长度等于导轨本体的长度。机器人车体上的电源模块通过集电装置与导电层相连，能够从中获取电能，为智能巡检机器人在柔性导轨上的运行提供动力。本专利技术所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，中央控制系统包括：天线：用于接收主控制模块传送的预警信息或报警信息，用于将预警信息传送至预警模块，用于将报警信息传送至报警模块；预警模块：用于接收天线传送的预警信息，用于根据预警信息生成预警信号，用于将预警信号传送至显示模块，用于将预警信号传送至数据库模块；报警模块：用于接收天线传送的报警信息，用于根据报警信息生成报警信号，用于将报警信号传送至显示模块，用于将报警信号传送至数据库模块；数据库模块：用于存储标准数据，用于对标准数据进行更新，用于将更新后的标准数据传送至存储器模块，用于接收预警模块传送的预警信号，用于接收报警模块传送的报警信号；显示模块：用于接收预警模块传送的所述预警信号，用于接收报警模块传送的所述报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈至管理人员。本专利技术在使用过程中，电源模块为智能巡检机器人提供动力使其在柔性导轨上沿着柔性导轨延伸方向运行，设置在机器人车体上的光源为摄像头提供亮度，摄像头实时采集井下的影像数据，温度传感器实时采集井下的温度数据，光纤传感器实时采集井下的应力数据，影像数据、温度数据和应力数据传送至数据处理模块后与标准数据进行对比并生成对比结果，当对比结果超过预警阈值时，生成预警信息传送至主控制模块，当对比结果超过报警阈值时，生成报警信息传送至主控制模块，主控制模块将预警信息和报警信息传送至中央控制系统，中央控制系统根据预警信息通过预警模块生成预警信号，通过报警模块生成报警信号，并将预警信号和报警信号通过显示系统反馈至管理人员，使其及时发现井下出现的安全隐患；当智能巡检机器人需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于井下的智能巡检系统，其特征在于：包括：柔性导轨(2)：固定设置在井内侧壁(1)上，用于为机器人车体(3)提供导向，所述柔性导轨(2)由若干短导轨拼接而成，所述短导轨包括导轨本体(21)，设置在所述导轨本体(21)上的导向装置(22)，设置在所述短导轨两端的连接装置(23)和设置在所述短导轨一端的缓冲装置(24)；所述导轨本体(21)包括弹性材料层(212)；机器人车体(3)：设置在所述柔性导轨(2)上，用于运载数据接收模块(4)、光源(5)、摄像头(6)、温度传感器(7)、复合气体检测传感器(8)、光纤传感器(9)、运动控制模块(10)、数据处理模块(11)、主控制模块(12)、数据传送模块(13)、存储器模块(14)和电源模块(15)；数据接收模块(4)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收中央控制系统(16)传送的运动指令并将所述运动指令传送至所述主控制模块(12)；光源(5)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于为所述摄像头(6)提供亮度；摄像头(6)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下影像数据，用于将所述影像数据传送至所述数据处理模块(11)；温度传感器(7)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下温度数据，用于将所述温度数据传送至所述数据处理模块(11)；复合气体检测传感器(8)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下气体浓度数据，用于将所述气体浓度数据传送至所述数据处理模块(11)；光纤传感器(9)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实施采集井下应力数据，用于将所述应力数据传送至所述数据处理模块(11)；运动控制模块(10)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述主控制模块(12)发送的运动指令，用于根据所述运动指令调节所述机器人车体(3)的运动状态；数据处理模块(11)：固定安装在所述机器人车体(31)上，用于接收所述摄像头(6)传送的所述影像数据，用于接收所述温度传感器(7)传送的温度数据，用于接收所述复合气体检测传感器(8)传送的所述瓦斯浓度数据，用于接收光纤传感器(9)传送的应力数据，用于将所述影像数据、温度数据和应力数据与所述存储器模块(14)中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将所述对比结果传送至所述主控制模块(12)；主控制模块(12)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述数据处理模块(11)传送的所述对比结果并根据所述对比结果生成所述预警信息或所述报警信息，用于接收数据接收模块(4)传送的所述运动指令，用于向所述运动控制模块(10)传送所述运动指令，用于将所述预警信息和所述报警信息发送至数据传送模块(13)；数据传送模块(13)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述主控制模块(12)发送的所述预警信息和所述报警信息，用于将所述预警信息和所述报警信息发送至所述中央控制系统(16)；存储器模块(14)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于存储所述标准数据，用于向所述数据处理模块(11)发送所述标准数据，用于接收中央控制系统(16)发送的标准数据更新信息；电源模块(15)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于为所述机器人车体(3)的运动提供动力；中央控制系统(16)：用于接收所述主控制模块(12)传送的所述预警信息或所述报警信息，并将所述预警信息转换为预警信号、将所述报警信息转换为报警信号反馈至管理人员，用于向所述数据接收模块(4)发送运动指令。...

【技术特征摘要】
1.一种用于井下的智能巡检系统，其特征在于：包括：柔性导轨(2)：固定设置在井内侧壁(1)上，用于为机器人车体(3)提供导向，所述柔性导轨(2)由若干短导轨拼接而成，所述短导轨包括导轨本体(21)，设置在所述导轨本体(21)上的导向装置(22)，设置在所述短导轨两端的连接装置(23)和设置在所述短导轨一端的缓冲装置(24)；所述导轨本体(21)包括弹性材料层(212)；机器人车体(3)：设置在所述柔性导轨(2)上，用于运载数据接收模块(4)、光源(5)、摄像头(6)、温度传感器(7)、复合气体检测传感器(8)、光纤传感器(9)、运动控制模块(10)、数据处理模块(11)、主控制模块(12)、数据传送模块(13)、存储器模块(14)和电源模块(15)；数据接收模块(4)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收中央控制系统(16)传送的运动指令并将所述运动指令传送至所述主控制模块(12)；光源(5)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于为所述摄像头(6)提供亮度；摄像头(6)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下影像数据，用于将所述影像数据传送至所述数据处理模块(11)；温度传感器(7)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下温度数据，用于将所述温度数据传送至所述数据处理模块(11)；复合气体检测传感器(8)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实时采集井下气体浓度数据，用于将所述气体浓度数据传送至所述数据处理模块(11)；光纤传感器(9)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于实施采集井下应力数据，用于将所述应力数据传送至所述数据处理模块(11)；运动控制模块(10)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述主控制模块(12)发送的运动指令，用于根据所述运动指令调节所述机器人车体(3)的运动状态；数据处理模块(11)：固定安装在所述机器人车体(31)上，用于接收所述摄像头(6)传送的所述影像数据，用于接收所述温度传感器(7)传送的温度数据，用于接收所述复合气体检测传感器(8)传送的所述瓦斯浓度数据，用于接收光纤传感器(9)传送的应力数据，用于将所述影像数据、温度数据和应力数据与所述存储器模块(14)中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将所述对比结果传送至所述主控制模块(12)；主控制模块(12)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述数据处理模块(11)传送的所述对比结果并根据所述对比结果生成所述预警信息或所述报警信息，用于接收数据接收模块(4)传送的所述运动指令，用于向所述运动控制模块(10)传送所述运动指令，用于将所述预警信息和所述报警信息发送至数据传送模块(13)；数据传送模块(13)：固定安装在所述机器人车体(3)上，用于接收所述主控制模块(12)发送的所述预警信息和所述报警信息，用于将所述预警信息和所述报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春梅，
申请(专利权)人：刘春梅，
类型：发明
国别省市：北京,11