一種煤礦井下安全搜救路線探測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，包括上位監控主機、多個安全搜救路線探測機器人和多個分別由搜救人員手持的無線通信終端；安全搜救路線探測機器人包括機器人本體、行走機構、電動行走驅動機構和電子線路板，電子線路板上設置有井下環境信息監測系統、GPS定位單元、行走方向監測單元、數據存儲單元、行走路線存儲單元、數據處理器一、數據處理器二、顯示單元、遠程無線通信單元、無線通信模塊、參數設置單元和時鐘電路，數據處理器一分別通過遠程無線通信單元和無線通信模塊與上位監控主機和無線通信終端進行通信。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，能自動、快速地繪制出安全搜救路線。
【專利說明】一種煤礦井下安全搜救路線探測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種探測系統，尤其是涉及一種煤礦井下安全搜救路線探測系統。
【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。當煤礦安全事故發生后，現場環境復雜惡劣，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。而災難發生后的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，其可深入到復雜、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。實際執行搜救任務時，由于搜救時間緊迫，需先通過遠程控制搜救機器人提前對事故現場環境進行大致探測，并相應確定安全搜救路線，且安全搜救路線確定后，搜救人員便需及時進入搜救區域。但是，現如今缺少一種設計合理、接線方便、操控簡便且使用效果好、探測效率高的煤礦井下安全搜救路線探測系統，其能自動、快速地繪制出安全搜救路線，并直接引導搜救人員進行搜救現場，而無需地面監控人員對機器人所收集信息進行綜合分析處理后再相應制定出安全搜救路線，因而能大幅度提高搜救效率，并能有效保證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于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其
[0004]結構簡單且使用操作方便，工作能夠簡單方便地直接從安全帽上取放筆或繪圖工具等。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征在于:包括布設于地面上的上位監控主機、多個能在煤礦井下平穩行走且由上位監控主機進行遠程控制的安全搜救路線探測機器人和多個分別由搜救人員手持的無線通信終端；所述安全搜救路線探測機器人包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前后移動且安裝在所述機器人本體底部的行走機構、對行走機構進行驅動的電動行走驅動機構和安裝于所述機器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設置有對煤礦井下環境信息進行實時監測的井下環境信息監測系統、對所述機器人本體的位置進行定位的GPS定位單元、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、內部存儲有多個環境危險等級相對應的井下環境信息的數據存儲單元、對所述機器人本體的行走路線進行同步記錄的行走路線存儲單元、根據數據存儲單元內所存儲信息且對井下環境信息監測系統所監測信息進行分析處理并相應推斷出所述機器人本體各行走位置處的井下環境危險等級的數據處理器一、根據數據處理器的推斷結果對行走路線存儲單元內所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環境危險等級進行同步標注的數據處理器二、對數據處理器二標注后的所述機器人本體的行走路線進行同步顯示的顯示單元以及分別與數據處理器一相接的遠程無線通信單元、無線通信模塊、參數設置單元和時鐘電路，所述井下環境信息監測系統、GPS定位單元、行走方向監測單元、數據存儲單元、行走路線存儲單元和顯示單元均與數據處理器一相接，所述數據處理器一與數據處理器二相接；所述電動行走驅動機構與行走機構之間通過傳動機構進行傳動連接，所述電動行走驅動機構由數據處理器一進行控制，且電動行走驅動機構與數據處理器一相接，所述數據處理器一通過遠程無線通信單元與布設于地面上的上位監控主機進行雙向通信；所述無線通信終端通過無線通信模塊與數據處理器一進行雙向通信。
[0006]上述一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征是:所述井下環境信息監測系統包括對所監測區域內的氧氣含量進行實時監測的氧氣含量監測單元、對所監測區域內的有害氣體濃度進行實時監測的有害氣體濃度監測單元、對所監測區域內的可燃氣體濃度進行實時監測的可燃氣體濃度監測單元、對所監測區域內的煙塵濃度進行實時監測的煙塵濃度監測單元和對所監測區域的環境溫度進行實時監測的環境溫度監測單元，所述氧氣含量監測單元、有害氣體濃度監測單元、可燃氣體濃度監測單元、煙塵濃度監測單元和環境溫度監測單元均與數據處理器一相接。
[0007]上述一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征是:所述數據處理器一和數據處理器二均為ARM微處理器。
[0008]上述一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征是:所述行走機構為履帶式行走機構。
[0009]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0010]1、結構簡單且電路設計合理，投入成本低，安裝布設簡便。 [0011]2、電路簡單且接線方便。
[0012]3、使用操作簡便且智能化程度高。
[0013]4、使用效果好且實用價值高，能自動、快速地繪制出安全搜救路線，并直接引導搜救人員進行搜救現場，無需地面監控人員對機器人所收集信息進行綜合分析處理后再相應制定出安全搜救路線，因而能大幅度提高搜救效率，并能有效保證搜救人員的生命安全。同時，非常方便上位監控主機與無線通信終端查詢，上位監控機可簡便對安全搜救路線探測機器人的行走路線進行調整，以方便對機器人的監測區域進行更換。
[0014]5、適用范圍廣且推廣應用前景廣泛。
[0015]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，能自動、快速地繪制出安全搜救路線。
[0016]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】
[0017]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]I一上位監控主機； 2—安全搜救路線探測機器人；
[0020]2-1 一行走機構；2-2 —電動行走驅動機構；
[0021]2-3—井下環境信息監測系統；2-4 — GPS定位單元；
[0022]2-5—行走方向監測單元；2-6—數據處理器一；[0023]2-7一參數設置單兀；2_8—行走路線存儲單兀；
[0024]2-9—時鐘電路；2-10—數據存儲單元；
[0025]2-11—數據處理器二； 2-12—顯示單元；
[0026]2-13—遠程無線通信單元；
[0027]2-14一無線通彳目模塊；3—無線通/[目終端。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本發明包括布設于地面上的上位監控主機1、多個能在煤礦井下平穩行走且由上位監控主機I進行遠程控制的安全搜救路線探測機器人2和多個分別由搜救人員手持的無線通信終端3。
[0029]所述安全搜救路線探測機器人2包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前后移動且安裝在所述機器人本體底部的行走機構2-1、對行走機構2-1進行驅動的電動行走驅動機構2-2和安裝于所述機器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設置有對煤礦井下環境信息進行實時監測的井下環境信息監測系統2-3、對所述機器人本體的位置進行定位的GPS定位單元2-4、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2-5、內部存儲有多個環境危險等級相對應的井下環境信息的數據存儲單元2-10、對所述機器人本體的行走路線進行同步記錄的行走路線存儲單元2-8、根據數據存儲單元2-10內所存儲信息且對井下環境信息監測系統2-3所監測信息進行分析處理并相應推斷出所述機器人本體各行走位置處的井下環境危險等級的數據處理器一 2-6、根據數據處理器2-6的推斷結果對行走路線存儲單元2-8內所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環境危險等級進行同步標注的數據處理器二 2-11、對數據處理器二 2-11標注后的所述機器人本體的行走路線進行同步顯 示的顯示單元2-12以及分別與數據處理器一 2-6相接的遠程無線通信單元2-13、無線通信模塊2-14、參數設置單元2-7和時鐘電路2_9，所述井下環境信息監測系統2-3、GPS定位單元2-4、行走方向監測單元2-5、數據存儲單元2_10、行走路線存儲單元2-8和顯示單元2-12均與數據處理器一 2-6相接，所述數據處理器一 2-6與數據處理器二 2-11相接。所述電動行走驅動機構2-2與行走機構2-1之間通過傳動機構進行傳動連接，所述電動行走驅動機構2由數據處理器一 2-6進行控制，且電動行走驅動機構2-2與數據處理器一 2-6相接。所述數據處理器一 2-6通過遠程無線通信單元2-13與布設于地面上的上位監控主機I進行雙向通信。所述無線通信終端3通過無線通信模塊2-14與數據處理器一 2-6進行雙向通信。
[0030]本實施例中，所述井下環境信息監測系統2-3包括對所監測區域內的氧氣含量進行實時監測的氧氣含量監測單元、對所監測區域內的有害氣體濃度進行實時監測的有害氣體濃度監測單元、對所監測區域內的可燃氣體濃度進行實時監測的可燃氣體濃度監測單元、對所監測區域內的煙塵濃度進行實時監測的煙塵濃度監測單元和對所監測區域的環境溫度進行實時監測的環境溫度監測單元，所述氧氣含量監測單元、有害氣體濃度監測單元、可燃氣體濃度監測單元、煙塵濃度監測單元和環境溫度監測單元均與數據處理器一 2-6相接。
[0031]本實施例中，所述數據處理器一 2-6和數據處理器二 2-11均為ARM微處理器。
[0032]實際使用時，所述數據處理器一 2-6和數據處理器二 2-11也可以采用其它類型的處理器。
[0033]本實施例中，所述行走機構2-1為履帶式行走機構。實際使用時，也可以采用其它類型的行走機構。
[0034]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并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，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征在于:包括布設于地面上的上位監控主機(I )、多個能在煤礦井下平穩行走且由上位監控主機(I)進行遠程控制的安全搜救路線探測機器人(2)和多個分別由搜救人員手持的無線通信終端(3);所述安全搜救路線探測機器人(2)包括機器人本體、帶動所述機器人本體進行前后移動且安裝在所述機器人本體底部的行走機構(2-1 )、對行走機構(2-1)進行驅動的電動行走驅動機構(2-2 )和安裝于所述機器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設置有對煤礦井下環境信息進行實時監測的井下環境信息監測系統(2-3)、對所述機器人本體的位置進行定位的GPS定位單元(2-4)、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(2-5)、內部存儲有多個環境危險等級相對應的井下環境信息的數據存儲單元(2-10)、對所述機器人本體的行走路線進行同步記錄的行走路線存儲單元(2-8)、根據數據存儲單元(2-10)內所存儲信息且對井下環境信息監測系統(2-3)所監測信息進行分析處理并相應推斷出所述機器人本體各行走位置處的井下環境危險等級的數據處理器一(2-6)、根據數據處理器(2-6)的推斷結果對行走路線存儲單元(2-8)內所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環境危險等級進行同步標注的數據處理器二(2-11)、對數據處理器二(2-11)標注后的所述機器人本體的行走路線進行同步顯示的顯示單元(2-12)以及分別與數據處理器一(2-6)相接的遠程無線通信單元(2-13)、無線通信模塊(2-14)、參數設置單元(2-7)和時鐘電路(2-9)，所述井下環境信息監測系統(2-3)、GPS定位單元(2-4)、行走方向監測單元(2-5)、數據存儲單元(2-10)、行走路線存儲單元(2-8)和顯示單元(2-12)均與數據處理器一(2-6)相接，所述數據處理器一(2-6 )與數據處理器二( 2-11)相接；所述電動行走驅動機構(2-2 )與行走機構(2-1)之間通過傳動機構進行傳動連接，所述電動行走驅動機構(2)由數據處理器-(2-6)進行控制，且電動行走驅動機構(2-2 )與數據處理器一(2-6 )相接，所述數據處理器一(2-6 )通過遠程無線通信單元(2-13 )與布設于地面上的上位監控主機(I)進行雙向通信；所述無線通信終端(3)通過無線通信模塊(2-14)與數據處理器一(2-6)進行雙向通信。
2.按照權利要求1所述的一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征在于:所述井下環境信息監測系統(2-3)包括對所監測區域內的氧氣含量進行實時監測的氧氣含量監測單元、對所監測區域內的有害氣體濃度進行實時監測的有害氣體濃度監測單元、對所監測區域內的可燃氣體濃度進行實時監測的可燃氣體濃度監測單元、對所監測區域內的煙塵濃度進行實時監測的煙塵濃度監測單元和對所監測區域的環境溫度進行實時監測的環境溫度監測單元，所述氧氣含量監測單元、有害氣體濃度監測單元、可燃氣體濃度監測單元、煙塵濃度監測單元和環境溫度監測單元均與數據處理器一(2-6)相接。
3.按照權利要求1或2所述的一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征在于:所述數據處理器一(2-6)和數據處理器二(2-11)均為ARM微處理器。
4.按照權利要求1或2所述的一種煤礦井下安全搜救路線探測系統，其特征在于:所述行走機構(2-1)為履帶式行走機構。
【文檔編號】E21F11/00GK103790625SQ201210431486
【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】介艷良 申請人:西安擴力機電科技有限公司