煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及矿业除尘技术领域，公开了一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，包括小车本体和用于对环境进行监测的监测系统，小车本体包括车箱和设置在车箱下部的行走机构，车箱内设有净化系统，净化系统包括除尘盒、液态试剂容器、固态试剂容器和风机，车箱的一端设有进气口，进气口通过管道与除尘盒连接，除尘盒通过管道与液态试剂容器连接，液态试剂容器通过管道与固态试剂容器连接，固态试剂容器通过管道与风机的进气口连接；本实用新型专利技术提供的一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，能够为对煤矿的盲巷等不通风的区域以及狭窄、崎岖区域进行巡检以及清除这些区域里的瓦斯和粉尘。

【技术实现步骤摘要】
煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人
本技术涉及矿业除尘
，具体涉及一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人。
技术介绍
煤矿生产环境较恶劣，井下开采过程中会产生大量的粉尘，对井下工作人员的身体健康产生很大危害；随着煤被采走，岩体中贮藏的瓦斯会溢出，很有可能造成瓦斯中毒或瓦斯爆炸。现有的矿业作业中，通常采用除尘风机通过吹出的强风将雾化水吹向需要除尘的区域，适用于露天煤矿以及施工工地除尘，存在的问题是体积大，不便于移动，仅适用于露天煤矿以及施工工地除尘；此外，另一种除尘风机，采用的是将含有粉尘的空气从一端吸入，经过风机内部的一系列除尘机构将粉尘除去，净化后的空气从另一端排出，此种设备体积较大，且重量较重，不便于移动，难以适用于较多的矿业作业场景；还有一种通过在采煤机上安装除尘装置的除尘方式，用于除去在煤矿采掘过程中产生的粉尘，此种设计存在的问题是体积大，只能随采煤机移动而移动；除上述除尘设备外，还有一种固定安装的雾化水幕，由于只能固定安装，因此只能对一定区域内除尘，不能根据除尘需要作出适应性的调整；最后，还有一种轨道移动除尘设备，该设备只能沿铺设的导轨移动，有很多无法铺设导轨或铺设导轨成本高的区域，则无法到达，该设备的设计存在缺陷，气体不能经过洗气液净化，反而会把洗气液从设备中抽出来。综上，虽然现在已有许多除去井下粉尘与瓦斯的设备，但大多体积大，而且活动范围十分有限，对于盲巷等不通风的区域以及狭窄、崎岖的区域，这些设备则无能为力。但狭窄和不通风区域容易积聚瓦斯和煤粉尘，故存在的安全隐患不容小觑。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，该多功能机器人弥补了以往设备的安全盲区，为煤矿工作安全提供了保障，能解决煤矿狭窄、不通风区域的安全隐患，填补了井下瓦斯、粉尘清除技术的空缺，给煤矿工作人员提供安全的工作环境，对于生产安全与能源事业意义重大。本技术所采用的技术方案为：一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，包括小车本体和用于对环境进行监测的监测系统，所述小车本体包括车箱和设置在车箱下部的行走机构，所述车箱内设有净化系统，所述净化系统包括除尘盒、液态试剂容器、固态试剂容器和风机，所述车箱的一端设有进气口，所述进气口通过管道与除尘盒连接，所述除尘盒通过管道与液态试剂容器连接，所述液态试剂容器通过管道与固态试剂容器连接，所述固态试剂容器通过管道与风机的进气口连接，所述风机的排气口与车箱外部连通。瓦斯粉尘浓度指标过高时，净化系统中的风机开始运转，环境中的气体从进气口被抽入净化系统，依次经过除尘盒、液态试剂容器和固态试剂容器，液态试剂容器和固态试剂容器内分别有液态试剂和固态试剂，最后从排气口排出净化过后的气体，以此达到除去狭窄和不通风区域的粉尘和瓦斯的目的。具体的，气体由进气口吸入，首先经过的就是除尘盒，除尘盒包括挡板、隔板和集尘盒，挡板竖直设置，且挡板正对进气口，隔板安装在集尘盒上部，隔板上设有通孔，隔板将除尘盒分隔成上腔和下腔，通孔实现对上腔和下腔的连通。气体自进气口进入之后，气体中所夹带的粉尘由于惯性，在除尘盒中与除尘盒内壁、挡板碰撞，从而积聚实现粉尘的沉降，粉尘积聚到一定量时脱落，并从隔板上的通孔掉落到除尘盒下端的集尘盒中，实现对空气中粉尘的初步去除。之后经除尘盒后的空气通过管道输送至液态试剂容器，液态试剂容器的进风端位于靠近该容器的底部的位置，所述液态试剂容器的出风端位于靠近该容器的顶部的位置，能够达到洗气的目的。经过液态试剂容器洗气之后的空气通过管道输送至固态试剂容器，固态试剂容器的进风端位于该容器的顶部，固态试剂容器的出风端位于靠近该容器底部的位置，气体至上而下经过固态试剂，充分与固态试剂接触，需要说明的是，固态试剂可以为活性炭等对瓦斯具有吸附作用的物质，能够更好的用于吸附瓦斯。进一步的，为了实现有效的进气和排气，所述进气口与排气口分别位于车箱的前端和后端。进一步的，为了实现对环境的有效监测，所述车箱内设有控制模块，所述监测系统包括安装在小车本体上的摄像头、甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器，所述摄像头、甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器分别通过信号线与控制模块相连接。甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器，以实时监测机器人所处环境中的关键参数的变化，并且将这些测量结果返回给操作者，操作者根据返回的数据对机器人进行相应的操作。进一步的，为了实现对机器人的控制，还包括遥控器和图传显示器，所述遥控器连接有遥控信号发射模块，所述图传显示器连接有无线数据接收模块，所述控制模块还连接有遥控信号接收模块和无线数据发送模块。进一步的，所述图传显示器设置在遥控器上，所述遥控器上包括净化功能按钮、遥控方向按钮、刹车按钮和检测参数显示屏，所述无线数据接收模块分别与检测参数显示屏、图传显示器通过信号线连接。对机器人的各种操作需要操作人员的实时监控，遥控信号通过遥控信号发射模块、遥控信号接收模块传输给控制模块实现对机器人的控制；监测信号通过无线数据发送模块、无线数据接收模块传输给图传显示器和检测参数显示屏，实时返回图像信息实现对监控数据的可视化。进一步的，所述遥控信号发射模块包括设置在遥控器上的遥控天线一，所述无线数据接收模块包括设置在遥控器上的数据天线一，所述遥控信号接收模块包括设置在小车本体上的遥控天线二，所述无线数据发送模块包括设置在小车本体上的数据天线二。具体的，遥控天线二和数据天线二均设置在小车本体的后端。遥控天线二接收控制信号，控制信号由遥控天线二接收后传到控制模块中，由控制模块控制机器人做出相应操作，包括前进、后退、转弯以及启动净化系统。进一步的，为了方便对环境的图像监控，所述摄像头安装在小车本体的顶部。摄像头为红外摄像头，摄像头拍摄的图像通过数据天线二、数据天线一传输给遥控器，在遥控器上的图传显示器上显示。进一步的，所述甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器均安装在小车本体的前端。具体的，粉尘浓度传感器至于外壳前端表面，温度传感器与甲烷浓度传感器的电路板置于外壳前端面内测，传感器探头穿过外壳前端面伸到外壳外面。甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器以及温度传感器，监测环境中的各种参数，然后实时将测得的参数传回并显示在遥控器上的检测参数显示屏上。进一步的，所述控制模块为单片机。进一步的，所述行走机构为履带行走机构。履带行走机构包括履带轮和电机，电机依靠12V电源驱动履带轮，使用电机驱动芯片实现对电机运作方式的控制。该机器人用履带轮实现移动，在崎岖地形上也具有较好行走的能力。履带轮具有减震机构，在颠簸地形上也能相对更加平稳的运动。需要说明的是，净化系统中关于液态试剂容器、固态试剂容器的个数和液态试剂、固态试剂的种类一定程度上可以自由配置。本技术的有益效果为：该多功能机器人的主要功能为对煤矿的盲巷等不通风的区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，其特征在于：包括小车本体和用于对环境进行监测的监测系统，所述小车本体包括车箱和设置在车箱下部的行走机构，所述车箱内设有净化系统，所述净化系统包括除尘盒、液态试剂容器、固态试剂容器和风机，所述车箱的一端设有进气口，所述进气口通过管道与除尘盒连接，所述除尘盒通过管道与液态试剂容器连接，所述液态试剂容器通过管道与固态试剂容器连接，所述固态试剂容器通过管道与风机的进气口连接，所述风机的排气口与车箱外部连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，其特征在于：包括小车本体和用于对环境进行监测的监测系统，所述小车本体包括车箱和设置在车箱下部的行走机构，所述车箱内设有净化系统，所述净化系统包括除尘盒、液态试剂容器、固态试剂容器和风机，所述车箱的一端设有进气口，所述进气口通过管道与除尘盒连接，所述除尘盒通过管道与液态试剂容器连接，所述液态试剂容器通过管道与固态试剂容器连接，所述固态试剂容器通过管道与风机的进气口连接，所述风机的排气口与车箱外部连通。


2.根据权利要求1所述的煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，其特征在于：所述进气口与排气口分别位于车箱的前端和后端。


3.根据权利要求1所述的煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，其特征在于：所述车箱内设有控制模块，所述监测系统包括安装在小车本体上的摄像头、甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器，所述摄像头、甲烷浓度传感器、粉尘浓度传感器和温度传感器分别通过信号线与控制模块相连接。


4.根据权利要求3所述的煤矿粉尘及危险气体监测预警处理多功能机器人，其特征在于：还包括遥控器和图传显示器，所述遥控器连接有遥控信号发射模块，所述图传显示器连接有无线数据接收模块，所述控制模块还连接有遥控信号接收模块和无线数据发送模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振宇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37