【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信
，尤其是涉及一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统及方法。
技术介绍
煤矿井下发生瓦斯爆炸等事故后，一般情况下，电力、通信系统将严重破坏，无法正常使用，给救援工作造成极大困难，也给煤矿救援机器人的研究和应用带来严重瓶颈，致使救援机器人与救援指挥中心、救援机器人与救援机器人之间不能保持良好的通信。目前，已经使用的煤矿救援探测机器人和救援人员的通信大都采用有线通信方式，导致机器人的行为和深入事故现场的距离受限，更无法在多级救援机器人系统中应用。因此，解决救援机器人和救援指挥中心、救援机器人系统各机器人之间的通信问题，快速建立可靠的应急无线通信系统，已经成为煤矿救援机器人推广应用的关键技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构紧凑、设计新颖合理，实现方便，智能化程度高的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于包括救援指挥中心计算机和与救援指挥中心计算机无线连接并通信的救援机器人系统，所述救援机器人系统包括沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道运行且运行过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的的运载机器人，所述运载机器人为车轮式机器人，所述运载机器人包括机器人本体一、设置在机器人本体一前侧的机器人存放仓和设置在机器人本体一后侧的布放系统存放仓，所述机器人存放仓和布放系统存放仓的底部均设置有支撑轮，所述机器人存放仓的仓门上安装有用于带动所述仓门开关的仓门开关驱动...
【技术保护点】
一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于：包括救援指挥中心计算机（6）和与救援指挥中心计算机（6）无线连接并通信的救援机器人系统，所述救援机器人系统包括沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道运行且运行过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的的运载机器人，所述运载机器人为车轮式机器人，所述运载机器人包括机器人本体一（1?1）、设置在机器人本体一（1?1）前侧的机器人存放仓（1?2）和设置在机器人本体一（1?1）后侧的布放系统存放仓（1?3），所述机器人存放仓（1?2）和布放系统存放仓（1?3）的底部均设置有支撑轮（1?13），所述机器人存放仓（1?2）的仓门上安装有用于带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构（1?4），所述机器人本体一（1?1）内安装有用于沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一（1?5）、对行走机构一（1?5）进行驱动的驱动机构一（1?6）、环境信息监测单元一（1?7）、自主导航单元一（1?8）和测距单元一（1?9），所述机器人本体一（1?1）上安装有自动排障机构（1?10）、无线通信单元一（1?11）以及与环境信息监测单元一（1?7...
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:包括救援指挥中心计算机(6)和与救援指挥中心计算机(6)无线连接并通信的救援机器人系统，所述救援机器人系统包括沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道运行且运行过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的的运载机器人，所述运载机器人为车轮式机器人，所述运载机器人包括机器人本体一(1-1 )、设置在机器人本体一(1-1)前侧的机器人存放仓(1-2)和设置在机器人本体一(1-1)后侧的布放系统存放仓(1-3)，所述机器人存放仓(1-2)和布放系统存放仓(1-3)的底部均设置有支撑轮(1-13)，所述机器人存放仓(1-2)的仓门上安装有用于带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构(1-4)，所述机器人本体一(1-1)内安装有用于沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一(1-5)、对行走机构一(1-5)进行驱动的驱动机构一(1-6)、环境信息监测单元一(1-7)、自主导航单元一(1-8 )和测距单元一(1-9 )，所述机器人本体一(1-1)上安装有自动排障机构(1-10)、无线通信单元一(1-11)以及与环境信息监测单元一(1-7)、测距单元一(1-9)和自主导航单元一(1-8)均相接的控制系统一(1-12)，所述仓门开关驱动机构(1-4)、自动排障机构(1-10)和驱动机构一(1-6)均由控制系统一(1-12)进行控制且三者均与控制系统一(1-12)相接，所述无线通信单元一(1-11)与控制系统一(1-12)相接； 所述机器人存放仓(1-2)内存放有用于对煤矿井下相关环境信息进行实时检测的探测机器人和用于跟随探测机器人进行通信网络搭建的布放通信网络机器人，所述探测机器人为履带式机器人，所述探测机器人包括机器人本体二( 2-1 )，所述机器人本体二( 2-1)内安装有行走机构二(2-2)、对行走机构二(2-2)进行驱动的驱动机构二(2-3)、环境信息监测单元二(2-4)、自主导航单元二(2-5)、测距单元二(2-6)、无线通信单元二(2-7)以及与环境信息监测单元二( 2-4)、自主导航单元二( 2-5 )和测距单元二( 2-6 )均相接的控制系统二(2-8)，所述驱动机构二(2-3)由控制系统二(2-8)进行控制且其与控制系统二(2-8)相接，所述无线通信单元二(2-7)与控制系统二(2-8)相接，所述控制系统一(1-12)与控制系统二( 2-8 )之间通过无线通信单元一(1-11)和无线通信单元二( 2-7 )进行双向通信，且所述控制系统一(1-12)通过无线通信单元一(1-11)与救援指挥中心计算机(6)进行双向通信，所述控制系统二(2-8)通过无线通信单元二(2-7)与救援指挥中心计算机(6)进行双向通信；所述布放通 信网络机器人包括第三机器人本体和设置在第三机器人本体上的中继器出口二( 7-2 )，所述第三机器人本体上安装有行走机构三，所述第三机器人本体内安装有对行走机构三进行驱动的驱动机构三(3-6)、环境信息监测单元三(3-7)、无线通信单元三(3-9)和与环境信息监测单元三(3-7)相接的控制系统三(3-8)，所述驱动机构三(3-6)由控制系统三(3-8 )进行控制且其与控制系统三(3-8 )相接，所述无线通信单元三(3-9 )与控制系统三(3-8 )相接，所述控制系统三(3-8 )通过无线通信单元三(3-9 )与救援指挥中心计算机(6)进行双向通信；所述布放通信网络机器人上搭载有无线通信中继器布放系统；所述布放系统存放仓(1-3)内存放有无线通信中继器布放系统，所述无线通信中继器布放系统包括无线通信中继器布放装置(4)和存放在无线通信中继器布放装置(4)上的无线通信中继器(5)，所述布放系统存放仓(1-3)的一端为开口端且设置有供无线通信中继器(5)出仓的中继器出口一(7-1);位于所述机器人存放仓(1-2)内的无线通信中继器布放装置(4)与所述控制系统一(1-12)相接，位于所述布放系统存放仓(1-3)内的无线通信中继器布放装置(4)与所述控制系统三(3-8)相接。2.按照权利要求1所述的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:所述行走机构三为履带式行走机构(3-5)，所述第三机器人本体包括内部设置有空腔且顶端敞口的底座(3-1)和固定连接在底座(3-1)顶端的顶盖(3-2 )，所述底座(3-1)上设置有第一凹陷部，所述顶盖(3-2)上设置有第二凹陷部，所述第一凹陷部与第二凹陷部相配合构成了中继器出口二(7-2)，所述履带式行走机构(3-5)的数量为两个且两个所述履带式行走机构(3-5)对称设置在所述底座(3-1)的两侧，所述底座(3-1)连接履带式行走机构(3-5)的侧壁上设置有多个通风孔(3-3)，所述驱动机构三(3-6)、环境信息监测单元三(3-7)、无线通信单元三(3-9)和控制系统三(3-8)均设置在底座(3-1)内部空腔中，所述顶盖(3-2 )与底座(3-1)之间设置有用于罩住所述驱动机构三(3-6 )、环境信息监测单元三(3-7)、无线通信单元三(3-9)和控制系统三(3-8)的防爆盖(3-4)。3.按照权利要求1或2所述的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:所述无线通信中继器布放装置(4)包括布放装置壳体(4-1)以及设置在布放装置壳体(4-1)内且用于将布放装置壳体(4-1)内腔分隔成动力仓(4-24)和无线通信中继器存放仓(4-25)的隔板一(4-2)，所述布放装置壳体(4-1)的顶端安装有上盖板(4-22)，所述布放装置壳体(4-1)的底部设置有中继器出口三(7-3);所述无线通信中继器存放仓(4-25)内设置有与隔板一(4-2)固定连接的滑动轨(4-3)和与滑动轨(4-3)相平行的支撑轨(4-4)，所述滑动轨(4-3)与所述支撑轨(4-4)之间的空间为无线通信中继器存放轨道(4-5),所述动力仓(4-24)内一端设置有布放电机(4-6),所述布放电机(4-6)与所述控制系统一(1-12)或所述控制系统三(3-8)相 接，所述布放电机(4-6)的输出轴穿过所述隔板一(4-2)和滑动轨(4-3)伸入到了所述无线通信中继器存放仓(4-25)中，位于所述无线通信中继器存放仓(4-25)中的布放电机(4-6)的输出轴上安装有第一带轮(4-7)，所述动力仓(4-24)内另一端设置有从动轴固定台(4-8)，所述从动轴固定台(4-8)上转动连接有从动轴(4-9 )，所述从动轴(4-9 )穿过所述隔板一(4-2 )和滑动轨(4-3 )伸入到了所述无线通信中继器存放仓(4-25)中，位于所述无线通信中继器存放仓(4-25)中的从动轴(4-9)上安装有第二带轮(4-10)，所述无线通信中继器存放仓(4-25)内设置有无线通信中继器(5)推放组件，所述无线通信中继器(5)推放组件包括滑动连接在滑动轨(4-3)上的滑动套头(4-11)、转动连接在滑动套头(4-11)上的滑动轴(4-12)、安装在滑动轴(4-12)上的第三带轮(4-13 )和固定连接在滑动轴(4-12 )上的布放推板(4-14 )，所述滑动轴(4_12 )与所述支撑轨(4-4)滑动连接，所述第一带轮(4-7)、第二带轮(4-10)和第三带轮(4-13)上连接有同步齿形带(4-15)。4.按照权利要求3所述的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:所述隔板一(4-2)的数量为两块，相应所述动力仓(4-24)的数量为两个且所述无线通信中继器存放仓(4-25)的数量为一个，两个所述动力仓(4-24)分别位于所述无线通信中继器存放仓(4-25)的两侧，所述滑动轨(4-3)、支撑轨(4-4)和无线通信中继器存放轨道(4-5)的数量均为两条，所述无线通信中继器(5)推放组件的数量为两组。5.按照权利要求3所述的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:所述动力仓(4-24)内设置有布放电机(4-6)的一端设置有布放电机安装台(4-16),所述布放电机安装台(4-16 )上固定连接有电机安装夹(4-23 )，所述布放电机(4-6 )通过电机安装夹(4-23)安装在布放电机安装台(4-16)上；所述隔板一(4-2)和滑动轨(4-3)上设置有用于安装支撑布放电机(4-6)的输出轴的布放电机轴承(4-17)和用于安装支撑从动轴(4-9)的从动轴承(4-18);所述滑动轨(4-3)上固定连接有用于固定布放电机轴承(4-17)的布放电机轴承盖板(4-19)和用于固定从动轴承(4-18)的从动轴承盖板(4-20);所述滑动套头(4-11)上设置有用于转动连接所述滑动轴(4-12)的滑动轴承(4-21)。6.按照权利要求1所述的煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于:所述无线通信中继器(5)包括不倒翁底座(5-1)和连接在不倒翁底座(5-1)顶端的不倒...
【专利技术属性】
技术研发人员：马宏伟，薛旭升，魏娟，李晓鹏，毛清华，党林，王川伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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