一种用于煤矿井环境的地面站制造技术

本发明专利技术提供了一种用于煤矿井环境的地面站，所述地面站用于控制无人机在所述煤矿井环境中飞行，以通过所述无人机采集所述煤矿井环境的环境数据，所述地面站用于接收所述环境数据以对所述煤矿井环境进行实时监测，所述地面站还用于控制所述无人机在无线充电站上充电。站还用于控制所述无人机在无线充电站上充电。站还用于控制所述无人机在无线充电站上充电。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤矿井环境的地面站


[0001]本专利技术涉及煤矿井环境探测领域，尤其涉及一种用于煤矿井环境的地面站。

技术介绍

[0002]目前，我国煤炭资源的分布存在浅层埋藏量不足的特性，煤炭开采逐步向深部开发利用发展，开采难度越来越大，容易出现瓦斯冲突、冲击地压等灾害的可能性也随之升高。传统的开采方案都是通过人工下矿井的方式去开采，这样可能对于工人的人身和财产造成损失。而且人工巡检比较费时费力，难以高密度实施，巡检结果过度依赖人员经验，实时性较差。
[0003]无人机作为一款高度智能的机器人，是一种通过无线电技术、设备和自控程序实现远端智能调控的非载人飞行器。无人机具有远程操控或自主能力，不存在执行人员伤亡的隐患，可以作为有效地探测设备。但是如何将无人机技术运用到煤矿井巡检中是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种用于煤矿井环境的地面站。能够将无人机技术运用到矿井巡检中。
[0005]有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种用于煤矿井环境的地面站，其特征在于，所述地面站用于控制无人机在所述煤矿井环境中飞行，以通过所述无人机采集所述煤矿井环境的环境数据，所述地面站用于接收所述环境数据以对所述煤矿井环境进行实时监测，所述地面站还用于控制所述无人机在无线充电站上充电。
[0006]可选的，结合第一方面，所述地面站具有远程控制无人机平台，所述远程控制无人机平台用于与所述无人机中的机载计算机进行通信，以获取所述无人机采集到的环境数据。
[0007]可选的，结合第一方面，所述环境数据包括所述无人机与所述煤矿井顶壁的距离、所述无人机与所述煤矿井底部的距离、所述无人机与所述侧壁的距离，所述地面站还用于根据所述环境数据对所述煤矿井巷道进行实时3D建模，其中，所述无人机与所述煤矿井顶壁的距离是所述无人机通过测顶雷达测量的，所述无人机与所述煤矿井底部的距离是所述无人机通过测高雷达测量的，所述无人机与所述煤矿井侧壁的距离是所述无人机通过3D激光雷达测量的。
[0008]可选的，结合第一方面，所述环境数据还包括所述煤矿井环境的点云地图，所述地面站，还用于从所述无人机接收点云地图，其中所述点云地图是所述无人机通过预置SLAM算法与3D激光雷达测量到的点云数据获取到的。
[0009]可选的，结合第一方面，所述地面站还用于对所述顺槽皮带机的工作状态进行监测并实时展示。
[0010]可选的，结合第一方面，所述环境数据还包括所述顺槽皮带机的热图像，所述地面
站，还用于从所述无人机接收所述顺槽皮带机的热图像，以对所述顺槽皮带机的工作状态进行检测，其中，所述顺槽皮带机的热图像是所述无人机通过所述红外热像仪采集到的。
[0011]可选的，结合第一方面，所述环境数据还包括所述顺槽皮带机的高清图像，所述地面站，还用于从所述无人机接收所述顺槽皮带机的高清图像，以对所述顺槽皮带机的工作状态进行检测，其中，所述顺槽皮带机的高清图像是所述无人机通过高清摄像头拍摄的。
[0012]可选的，结合第一方面，所述环境数据还包括所述煤矿井环境内有毒气体的浓度，所述地面站，还用于从所述无人机接收所述煤矿井环境内有毒气体的浓度，所述煤矿井内有毒气体的浓度是所述无人机通过气体传感器测量的。
[0013]可选的，结合第一方面，所述环境数据还包括所述煤矿井环境内是否存在可燃性气体的信息，所述地面站，还用于从所述无人机接收所述煤矿井环境内是否存在可燃性气体的信息，所述煤矿井环境内是否存在可燃性气体的信息的所述无人机通过所述气体传感器获取的。
[0014]可选的，结合第一方面，所述地面站还用于检测所述无人机的电量，当所述无人机的电量低于预设电量阈值时，控制所述无人机在所述无线充电站上充电。
[0015]可选的，结合第一方面，所述地面站还用于：当所述无人机的当前位置存在一个方向上不在对应安全坐标区段时，调整所述无人机在该方向上飞行至该方向所对应的安全坐标区段内，所述一个方向为上下垂直方向、前后水平方向和左右水平方向中的任意一个方向；当所述无人机的当前位置存在至少两个方向上均不在对应安全坐标区段时，调整所述无人机飞行至安全空间区域，所述安全空间区域是所述无人机依据安全坐标区段P1、安全坐标区段P2、安全坐标区段P3构建的安全空间区域，所述安全空间区域是由所述安全坐标区段P1的两个端点、所述安全坐标区段P2的两个端点、所述安全坐标区段P3的两个端点顺次相连所构成。
[0016]本申请能够将无人机技术运用到煤矿井的巡检中，以解决以往通过人工方式进行巡检过度依赖巡检人员的问题，能够提高实时性，且能够减少发生人员伤亡。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的一种无人机的系统硬件配置图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的一种无人机的外形结构图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的一种巡检系统的硬件连接图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的一种无人机软件工作流程图；
[0021]图5为本专利技术实施例提供的一种无人机的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例提供的三个方向上安全坐标区段P1的示意框图；
[0023]图7为本专利技术实施例提供的三个方向上安全坐标区段P2的示意框图；
[0024]图8为本专利技术实施例提供的三个方向上安全坐标区段P3的示意框图；
[0025]图9为本专利技术实施例提供的安全区域空间的示意框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本申请中出现的术语“和/或”，可以是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0028]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
[0029]请参见图1，本申请提供了一种基于煤矿井环境的无人机，其特征在于，所述无人机包括：机载计算机、3D激光雷达、测高雷达(毫米波雷达)、测顶雷达(毫米波雷达)、红外热像仪、高清摄像头(高清夜市模块)、气体传感器。以及飞行控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿井环境的地面站，其特征在于，所述地面站用于控制无人机在所述煤矿井环境中飞行，以通过所述无人机采集所述煤矿井环境的环境数据，所述地面站用于接收所述环境数据以对所述煤矿井环境进行实时监测，所述地面站还用于控制所述无人机在无线充电站上充电。2.根据权利要求1所述的地面站，其特征在于，所述地面站具有远程控制无人机平台，所述远程控制无人机平台用于与所述无人机中的机载计算机进行通信，以获取所述无人机采集到的环境数据。3.根据权利要求1所述的地面站，其特征在于，所述环境数据包括所述无人机与所述煤矿井顶壁的距离、所述无人机与所述煤矿井底部的距离、所述无人机与所述侧壁的距离，所述地面站还用于根据所述环境数据对所述煤矿井巷道进行实时3D建模，其中，所述无人机与所述煤矿井顶壁的距离是所述无人机通过测顶雷达测量的，所述无人机与所述煤矿井底部的距离是所述无人机通过测高雷达测量的，所述无人机与所述煤矿井侧壁的距离是所述无人机通过3D激光雷达测量的。4.根据权利要求2所述的地面站，其特征在于，所述环境数据还包括所述煤矿井环境的点云地图，所述地面站，还用于从所述无人机接收点云地图，其中所述点云地图是所述无人机通过预置SLAM算法与3D激光雷达测量到的点云数据获取到的。5.根据权利要求2所述的地面站，其特征在于，所述地面站还用于对所述顺槽皮带机的工作状态进行监测并实时展示。6.根据权利要求5所述的地面站，其特征在于，所述环境数据还包括所述顺槽皮带机的热图像，所述地面站，还用于从所述无人机接收所述顺槽皮带机的热图像，以对所述顺槽皮带机的工作状态进行检测，其中，所述顺槽皮带机的热图像是所述无人机通过所述红外热像仪采集到的。7.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨澎，何东亮，
申请(专利权)人：苏州荷清智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：