一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，包括上位監(jiān)控主機(jī)、多個安全搜救路線探測機(jī)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(jī)器人包括機(jī)器人本體、行走機(jī)構(gòu)、電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)和電子線路板，電子線路板上設(shè)置有井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)、GPS定位單元、行走方向監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)存儲單元、行走路線存儲單元、數(shù)據(jù)處理器一、數(shù)據(jù)處理器二、顯示單元、遠(yuǎn)程無線通信單元、無線通信模塊、參數(shù)設(shè)置單元和時鐘電路，數(shù)據(jù)處理器一分別通過遠(yuǎn)程無線通信單元和無線通信模塊與上位監(jiān)控主機(jī)和無線通信終端進(jìn)行通信。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)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(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測系統(tǒng)，尤其是涉及一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國煤礦安全事故頻發(fā)，造成了重大人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，煤礦安全生產(chǎn)問題受到社會各界的關(guān)注。當(dāng)煤礦安全事故發(fā)生后，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜惡劣，充滿未知和不確定性的因素，嚴(yán)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(yán)峻考驗。而災(zāi)難發(fā)生后的48小時是實施營救的關(guān)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(jī)器人可代替搜救人員提前進(jìn)入現(xiàn)場執(zhí)行搜救探測任務(wù)，其可深入到復(fù)雜、危險或不確定的災(zāi)害現(xiàn)場，探測未知環(huán)境信息，搜索和營救被困者。實際執(zhí)行搜救任務(wù)時，由于搜救時間緊迫，需先通過遠(yuǎn)程控制搜救機(jī)器人提前對事故現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行大致探測，并相應(yīng)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(jìn)入搜救區(qū)域。但是，現(xiàn)如今缺少一種設(shè)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(tǒng)，其能自動、快速地繪制出安全搜救路線，并直接引導(dǎo)搜救人員進(jìn)行搜救現(xiàn)場，而無需地面監(jiān)控人員對機(jī)器人所收集信息進(jìn)行綜合分析處理后再相應(yīng)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(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，其
[0004]結(jié)構(gòu)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(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，其特征在于:包括布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)、多個能在煤礦井下平穩(wěn)行走且由上位監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的安全搜救路線探測機(jī)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(jī)器人包括機(jī)器人本體、帶動所述機(jī)器人本體進(jìn)行前后移動且安裝在所述機(jī)器人本體底部的行走機(jī)構(gòu)、對行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)和安裝于所述機(jī)器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有對煤礦井下環(huán)境信息進(jìn)行實時監(jiān)測的井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)、對所述機(jī)器人本體的位置進(jìn)行定位的GPS定位單元、對所述機(jī)器人本體的行走方向進(jìn)行實時監(jiān)測的行走方向監(jiān)測單元、內(nèi)部存儲有多個環(huán)境危險等級相對應(yīng)的井下環(huán)境信息的數(shù)據(jù)存儲單元、對所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步記錄的行走路線存儲單元、根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)所存儲信息且對井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)所監(jiān)測信息進(jìn)行分析處理并相應(yīng)推斷出所述機(jī)器人本體各行走位置處的井下環(huán)境危險等級的數(shù)據(jù)處理器一、根據(jù)數(shù)據(jù)處理器的推斷結(jié)果對行走路線存儲單元內(nèi)所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環(huán)境危險等級進(jìn)行同步標(biāo)注的數(shù)據(jù)處理器二、對數(shù)據(jù)處理器二標(biāo)注后的所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步顯示的顯示單元以及分別與數(shù)據(jù)處理器一相接的遠(yuǎn)程無線通信單元、無線通信模塊、參數(shù)設(shè)置單元和時鐘電路，所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)、GPS定位單元、行走方向監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)存儲單元、行走路線存儲單元和顯示單元均與數(shù)據(jù)處理器一相接，所述數(shù)據(jù)處理器一與數(shù)據(jù)處理器二相接；所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)與行走機(jī)構(gòu)之間通過傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接，所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)由數(shù)據(jù)處理器一進(jìn)行控制，且電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理器一相接，所述數(shù)據(jù)處理器一通過遠(yuǎn)程無線通信單元與布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行雙向通信；所述無線通信終端通過無線通信模塊與數(shù)據(jù)處理器一進(jìn)行雙向通信。
[0006]上述一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，其特征是:所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)包括對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的氧氣含量進(jìn)行實時監(jiān)測的氧氣含量監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有害氣體濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的有害氣體濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的煙塵濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的煙塵濃度監(jiān)測單元和對所監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境溫度進(jìn)行實時監(jiān)測的環(huán)境溫度監(jiān)測單元，所述氧氣含量監(jiān)測單元、有害氣體濃度監(jiān)測單元、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、煙塵濃度監(jiān)測單元和環(huán)境溫度監(jiān)測單元均與數(shù)據(jù)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(tǒng)，其特征是:所述數(shù)據(jù)處理器一和數(shù)據(jù)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(tǒng)，其特征是:所述行走機(jī)構(gòu)為履帶式行走機(jī)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0010]1、結(jié)構(gòu)簡單且電路設(shè)計合理，投入成本低，安裝布設(shè)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(dǎo)搜救人員進(jìn)行搜救現(xiàn)場，無需地面監(jiān)控人員對機(jī)器人所收集信息進(jìn)行綜合分析處理后再相應(yīng)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(jiān)控主機(jī)與無線通信終端查詢，上位監(jiān)控機(jī)可簡便對安全搜救路線探測機(jī)器人的行走路線進(jìn)行調(diào)整，以方便對機(jī)器人的監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行更換。
[0014]5、適用范圍廣且推廣應(yīng)用前景廣泛。
[0015]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)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(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]I一上位監(jiān)控主機(jī)； 2—安全搜救路線探測機(jī)器人；
[0020]2-1 一行走機(jī)構(gòu)；2-2 —電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)；
[0021]2-3—井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)；2-4 — GPS定位單元；
[0022]2-5—行走方向監(jiān)測單元；2-6—數(shù)據(jù)處理器一；[0023]2-7一參數(shù)設(shè)置單兀；2_8—行走路線存儲單兀；
[0024]2-9—時鐘電路；2-10—數(shù)據(jù)存儲單元；
[0025]2-11—數(shù)據(jù)處理器二； 2-12—顯示單元；
[0026]2-13—遠(yuǎn)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(fā)明包括布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)1、多個能在煤礦井下平穩(wěn)行走且由上位監(jiān)控主機(jī)I進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的安全搜救路線探測機(jī)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(jī)器人2包括機(jī)器人本體、帶動所述機(jī)器人本體進(jìn)行前后移動且安裝在所述機(jī)器人本體底部的行走機(jī)構(gòu)2-1、對行走機(jī)構(gòu)2-1進(jìn)行驅(qū)動的電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)2-2和安裝于所述機(jī)器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有對煤礦井下環(huán)境信息進(jìn)行實時監(jiān)測的井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)2-3、對所述機(jī)器人本體的位置進(jìn)行定位的GPS定位單元2-4、對所述機(jī)器人本體的行走方向進(jìn)行實時監(jiān)測的行走方向監(jiān)測單元2-5、內(nèi)部存儲有多個環(huán)境危險等級相對應(yīng)的井下環(huán)境信息的數(shù)據(jù)存儲單元2-10、對所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步記錄的行走路線存儲單元2-8、根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元2-10內(nèi)所存儲信息且對井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)2-3所監(jiān)測信息進(jìn)行分析處理并相應(yīng)推斷出所述機(jī)器人本體各行走位置處的井下環(huán)境危險等級的數(shù)據(jù)處理器一 2-6、根據(jù)數(shù)據(jù)處理器2-6的推斷結(jié)果對行走路線存儲單元2-8內(nèi)所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環(huán)境危險等級進(jìn)行同步標(biāo)注的數(shù)據(jù)處理器二 2-11、對數(shù)據(jù)處理器二 2-11標(biāo)注后的所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步顯 示的顯示單元2-12以及分別與數(shù)據(jù)處理器一 2-6相接的遠(yuǎn)程無線通信單元2-13、無線通信模塊2-14、參數(shù)設(shè)置單元2-7和時鐘電路2_9，所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)2-3、GPS定位單元2-4、行走方向監(jiān)測單元2-5、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理器一 2-6相接，所述數(shù)據(jù)處理器一 2-6與數(shù)據(jù)處理器二 2-11相接。所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)2-2與行走機(jī)構(gòu)2-1之間通過傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接，所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)2由數(shù)據(jù)處理器一 2-6進(jìn)行控制，且電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)2-2與數(shù)據(jù)處理器一 2-6相接。所述數(shù)據(jù)處理器一 2-6通過遠(yuǎn)程無線通信單元2-13與布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)I進(jìn)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(shù)據(jù)處理器一 2-6進(jìn)行雙向通信。
[0030]本實施例中，所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)2-3包括對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的氧氣含量進(jìn)行實時監(jiān)測的氧氣含量監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有害氣體濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的有害氣體濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的煙塵濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的煙塵濃度監(jiān)測單元和對所監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境溫度進(jìn)行實時監(jiān)測的環(huán)境溫度監(jiān)測單元，所述氧氣含量監(jiān)測單元、有害氣體濃度監(jiān)測單元、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、煙塵濃度監(jiān)測單元和環(huán)境溫度監(jiān)測單元均與數(shù)據(jù)處理器一 2-6相接。
[0031]本實施例中，所述數(shù)據(jù)處理器一 2-6和數(shù)據(jù)處理器二 2-11均為ARM微處理器。
[0032]實際使用時，所述數(shù)據(jù)處理器一 2-6和數(shù)據(jù)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(jī)構(gòu)2-1為履帶式行走機(jī)構(gòu)。實際使用時，也可以采用其它類型的行走機(jī)構(gòu)。
[0034]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，其特征在于:包括布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)(I )、多個能在煤礦井下平穩(wěn)行走且由上位監(jiān)控主機(jī)(I)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的安全搜救路線探測機(jī)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(jī)器人(2)包括機(jī)器人本體、帶動所述機(jī)器人本體進(jìn)行前后移動且安裝在所述機(jī)器人本體底部的行走機(jī)構(gòu)(2-1 )、對行走機(jī)構(gòu)(2-1)進(jìn)行驅(qū)動的電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)(2-2 )和安裝于所述機(jī)器人本體上的電子線路板，所述電子線路板上設(shè)置有對煤礦井下環(huán)境信息進(jìn)行實時監(jiān)測的井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)(2-3)、對所述機(jī)器人本體的位置進(jìn)行定位的GPS定位單元(2-4)、對所述機(jī)器人本體的行走方向進(jìn)行實時監(jiān)測的行走方向監(jiān)測單元(2-5)、內(nèi)部存儲有多個環(huán)境危險等級相對應(yīng)的井下環(huán)境信息的數(shù)據(jù)存儲單元(2-10)、對所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步記錄的行走路線存儲單元(2-8)、根據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元(2-10)內(nèi)所存儲信息且對井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)(2-3)所監(jiān)測信息進(jìn)行分析處理并相應(yīng)推斷出所述機(jī)器人本體各行走位置處的井下環(huán)境危險等級的數(shù)據(jù)處理器一(2-6)、根據(jù)數(shù)據(jù)處理器(2-6)的推斷結(jié)果對行走路線存儲單元(2-8)內(nèi)所存儲行走路線上對各行走位置處的井下環(huán)境危險等級進(jìn)行同步標(biāo)注的數(shù)據(jù)處理器二(2-11)、對數(shù)據(jù)處理器二(2-11)標(biāo)注后的所述機(jī)器人本體的行走路線進(jìn)行同步顯示的顯示單元(2-12)以及分別與數(shù)據(jù)處理器一(2-6)相接的遠(yuǎn)程無線通信單元(2-13)、無線通信模塊(2-14)、參數(shù)設(shè)置單元(2-7)和時鐘電路(2-9)，所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)(2-3)、GPS定位單元(2-4)、行走方向監(jiān)測單元(2-5)、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理器一(2-6)相接，所述數(shù)據(jù)處理器一(2-6 )與數(shù)據(jù)處理器二( 2-11)相接；所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)(2-2 )與行走機(jī)構(gòu)(2-1)之間通過傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接，所述電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)(2)由數(shù)據(jù)處理器-(2-6)進(jìn)行控制，且電動行走驅(qū)動機(jī)構(gòu)(2-2 )與數(shù)據(jù)處理器一(2-6 )相接，所述數(shù)據(jù)處理器一(2-6 )通過遠(yuǎn)程無線通信單元(2-13 )與布設(shè)于地面上的上位監(jiān)控主機(jī)(I)進(jìn)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(shù)據(jù)處理器一(2-6)進(jìn)行雙向通信。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下安全搜救路線探測系統(tǒng)，其特征在于:所述井下環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)(2-3)包括對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的氧氣含量進(jìn)行實時監(jiān)測的氧氣含量監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有害氣體濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的有害氣體濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、對所監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的煙塵濃度進(jìn)行實時監(jiān)測的煙塵濃度監(jiān)測單元和對所監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境溫度進(jìn)行實時監(jiān)測的環(huán)境溫度監(jiān)測單元，所述氧氣含量監(jiān)測單元、有害氣體濃度監(jiān)測單元、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測單元、煙塵濃度監(jiān)測單元和環(huán)境溫度監(jiān)測單元均與數(shù)據(jù)處理器一(2-6)相接。
3.按照權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器一(2-6)和數(shù)據(jù)處理器二(2-11)均為ARM微處理器。
4.按照權(quán)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(tǒng)，其特征在于:所述行走機(jī)構(gòu)(2-1)為履帶式行走機(jī)構(gòu)。
【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(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】介艷良 申請人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司