煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人的製作方法

2023-05-24 13:00:36

煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，包括機器人本體、行走底盤、電動行走驅動機構和電子線路板；電子線路板上設置有瓦斯濃度監測單元、行走位置監測單元、行走方向監測單元、根據瓦斯濃度監測單元所監測信息繪製出所監測區域瓦斯濃度隨時間變化曲線並相應推算出各時刻瓦斯濃度變化率的數據處理器、用於輸入瓦斯濃度報警閾值的參數輸入單元一、用於輸入瓦斯濃度變化率報警閾值的參數輸入單元二、由數據處理器進行控制的報警指示單元以及數據存儲單元和時鐘電路。本發明結構設計合理、操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能在搜救過程中同步對搜救區域周側的瓦斯濃度進行監測，並能對瓦斯濃度變化情形自動進行分析處理。
【專利說明】煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機器人，尤其是涉及一種煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人。
【背景技術】
[0002]近年來，我國煤礦安全事故頻發，造成了重大人員傷亡和巨大的經濟損失，煤礦安全生產問題受到社會各界的關注，其中瓦斯爆炸是煤礦安全事故的一個重要方面。瓦斯爆炸就其本質來說，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產生的激烈氧化反應，瓦斯爆炸的條件是一定濃度的瓦斯、高溫火源的存在和充足的氧氣。當煤礦安全事故發生後，現場環境複雜惡劣，充滿未知和不確定性的因素，嚴重威脅搜救人員的生命安全，給搜救工作的部署和實施帶來嚴峻考驗。而災難發生後的48小時是實施營救的關鍵時間，否則超過48小時被困者生還的可能性就變得很小。而救援機器人可代替搜救人員提前進入現場執行搜救探測任務，其可深入到複雜、危險或不確定的災害現場，探測未知環境信息，搜索和營救被困者。但是由於搜救時間緊迫，實際執行搜救任務時，一般只採用搜救機器人提前對事故現場環境進行大致探測，且確定安全搜救區域後，搜救人員便需及時進入搜救區域。然而，事故現場的環境狀態可能會不斷發生變化，尤其是瓦斯濃度變化較快，其直接威脅著搜救人員的生命安全，這就需要一種結構設計合理、使用操作簡便且能在搜救過程中同步對搜救區域周側的瓦斯濃度進行同步監測、並能對瓦斯濃度變化情形進行自動分析處理的煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，因而能有效確保搜救人員的生命安全。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其結構設計合理、操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能在搜救過程中同步對搜救區域周側的瓦斯濃度進行監測，並能對瓦斯濃度變化情形自動進行分析處理。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:一種煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵在於:包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前後移動且安裝在所述機器人本體底部的行走底盤、對行走底盤進行驅動的電動行走驅動機構和安裝於所述機器人本體上的電子線路板，所述電動行走驅動機構與行走底盤之間通過傳動機構進行傳動連接；所述電子線路板上設置有對煤礦井下的瓦斯濃度進行實時監測的瓦斯濃度監測單元、對所述機器人本體的行走位置進行實時監測的行走位置監測單元、對所述機器人本體的行走方向進行實時監測的行走方向監測單元、根據瓦斯濃度監測單元所監測信息繪製出所監測區域瓦斯濃度隨時間變化曲線並相應推算出各時刻瓦斯濃度變化率的數據處理器、用於輸入瓦斯濃度報警閾值的參數輸入單元一、用於輸入瓦斯濃度變化率報警閾值的參數輸入單元二、由數據處理器進行控制的報警指示單元以及分別與數據處理器相接的數據存儲單元和時鐘電路，所述瓦斯濃度監測單元、行走位置監測單元、行走方向監測單元、參數輸入單元一、參數輸入單元二和報警指示單元均與數據處理器相接，所述電動行走驅動機構由數據處理器進行控制且其與數據處理器相接。
[0005]上述煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵是:所述機器人本體上還安裝有通風機，所述通風機由數據處理器進行控制且其與數據處理器相接。
[0006]上述煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵是:所述電子線路板上還設置有與數據處理器相接的顯示單元。
[0007]上述煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵是:所述報警指示單元為語音報警單元，所述電子線路板上還設置有用於錄製語音信息的語音錄製單元和用於存儲語音錄製單元所錄製語音信息的語音數據存儲單元，所述語音錄製單元和語音數據存儲單元均與數據處理器相接。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0009]1、結構簡單且電路設計合理，投入成本低，安裝布設簡便。
[0010]2、電路簡單且接線方便。
[0011]3、使用操作簡便且智能化程度高。
[0012]4、使用效果好且實用價值高，能在搜救過程中同步對搜救區域周側的瓦斯濃度進行同步監測、並能對瓦斯濃度變化情形進行自動分析處理，並作出相應的語音報警提示，因而能有效確保搜救人員的生命安全。同時，還可通過通風機進行通風處理，以降低危險係數。
[0013]5、適用範圍廣且·推廣應用前景廣泛。
[0014]綜上所述，本發明結構設計合理、操作簡便且智能化程度高、使用效果好，能在搜救過程中同步對搜救區域周側的瓦斯濃度進行監測，並能對瓦斯濃度變化情形自動進行分析處理。
[0015]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]I 一行走底盤；2 —電動行走驅動機構；
[0019]3—瓦斯濃度監測單元；4一行走位置監測單元；
[0020]5—行走方向監測單元；6—數據處理器； 7—參數輸入單元一；
[0021]8—參數輸入單元二； 9 一報警指示單元；10—數據存儲單元；
[0022]11—時鐘電路；12—顯不單兀； 13—通風機；
[0023]14一語音錄製單元；15—語音數據存儲單元；
[0024]16—遠程無線通信單元。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本發明包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前後移動且安裝在所述機器人本體底部的行走底盤1、對行走底盤I進行驅動的電動行走驅動機構2和安裝於所述機器人本體上的電子線路板，所述電動行走驅動機構2與行走底盤I之間通過傳動機構進行傳動連接。所述電子線路板上設置有對煤礦井下的瓦斯濃度進行實時監測的瓦斯濃度監測單元3、對所述機器人本體的行走位置進行實時監測的行走位置監測單元4、對所述機器人本體的行走方向進行實時監測的行走方向監測單元5、根據瓦斯濃度監測單元3所監測信息繪製出所監測區域瓦斯濃度隨時間變化曲線並相應推算出各時刻瓦斯濃度變化率的數據處理器6、用於輸入瓦斯濃度報警閾值的參數輸入單元一 7、用於輸入瓦斯濃度變化率報警閾值的參數輸入單元二 8、由數據處理器6進行控制的報警指示單元9以及分別與數據處理器6相接的數據存儲單元10和時鐘電路11，所述瓦斯濃度監測單元3、行走位置監測單元4、行走方向監測單元5、參數輸入單元一 7、參數輸入單元二 8和報警指示單元9均與數據處理器6相接，所述電動行走驅動機構2由數據處理器6進行控制且其與數據處理器6相接。
[0026]本實施例中，所述機器人本體上還安裝有通風機13，所述通風機13由數據處理器6進行控制且其與數據處理器6相接。
[0027]所述電子線路板上還設置有與數據處理器6相接的顯示單元12。同時，所述電子線路板上還設置有與數據處理器6相接的遠程無線通信單元16。
[0028]本實施例中，所述報警指示單元9為語音報警單元，所述電子線路板上還設置有用於錄製語音信息的語音錄製單元14和用於存儲語音錄製單元9所錄製語音信息的語音數據存儲單元15，所述語音錄製單元14和語音數據存儲單元15均與數據處理器6相接。
[0029]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵在於:包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前後移動且安裝在所述機器人本體底部的行走底盤(I )、對行走底盤(I)進行驅動的電動行走驅動機構(2)和安裝於所述機器人本體上的電子線路板，所述電動行走驅動機構(2)與行走底盤(I)之間通過傳動機構進行傳動連接；所述電子線路板上設置有對煤礦井下的瓦斯濃度進行實時監測的瓦斯濃度監測單元(3)、對所述機器人本體的行走位置進行實時監測的行走位置監測單元(4)、對所述機器人本體的行走方向進行實時監測的行走方向監測單元(5)、根據瓦斯濃度監測單元(3)所監測信息繪製出所監測區域瓦斯濃度隨時間變化曲線並相應推算出各時刻瓦斯濃度變化率的數據處理器(6)、用於輸入瓦斯濃度報警閾值的參數輸入單元一(7)、用於輸入瓦斯濃度變化率報警閾值的參數輸入單元二(8)、由數據處理器(6)進行控制的報警指示單元(9)以及分別與數據處理器(6)相接的數據存儲單元(10)和時鐘電路(11)，所述瓦斯濃度監測單元(3)、行走位置監測單元(4)、行走方向監測單元(5)、參數輸入單元一(7)、參數輸入單元二(8)和報警指示單元(9)均與數據處理器(6)相接，所述電動行走驅動機構(2)由數據處理器(6)進行控制且其與數據處理器(6)相接。
2.按照權利要求1所述的煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵在於:所述機器人本體上還安裝有通風機(13 )，所述通風機(13 )由數據處理器(6 )進行控制且其與數據處理器(6)相接。
3.按照權利要求1或2所述的煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵在於:所述電子線路板上還設置有與數據處理器(6)相接的顯示單元(12)。
4.按照權利要求1或2所述的煤礦井下瓦斯濃度實時監測機器人，其特徵在於:所述報警指示單元(9)為語音報警單元，所述電子線路板上還設置有用於錄製語音信息的語音錄製單元(14)和用於存儲語音錄製單元(9)所錄製語音信息的語音數據存儲單元(15)，所述語音錄製單元(14)和語音數據存儲單元(15)均與數據處理器(6)相接。
【文檔編號】E21F17/18GK103790630SQ201210431032
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優先權日:2012年11月1日
【發明者】介豔良 申請人:西安擴力機電科技有限公司