CN108894824A - 一种监测监控瓦斯气体的移动机器人方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于监测监控瓦斯气体的移动机器人新方法，其特征在于，包括底座，微处理器，蓄电池，嗅觉传感器，风向传感器，视频采集器，无线数据传输器，智能机器人外壳；微处理器用于数据采集、预处理和传输,视频采集器用于采集井下景像，嗅觉传感器用于监测井下气味，风向传感器用于监测井下风速，无线数据传输器用于将微处理器预处理后的数据发送给远程服务器，本发明以高灵敏嗅觉传感器为核心，运用现代人工智能技术能实现实时、自动的对井下瓦斯气体浓度预警。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿生产安全领域，尤其涉及瓦斯气体监测监控。
背景技术
煤炭是我国国民经济发展的主要支柱，但煤炭生产系统十分复杂，安全事故频发。虽然煤矿安全监测监控系统周而复始地对井下CH4、CO、O2、CO2等气体浓度和风速、负压、粉尘浓度等环境参数，以及设备运行状态进行监测监控，但井下环境条件恶劣，受温度、水分、粉尘等各种干扰因素以及检测系统本身局限性的影响，监测数据往往存在数据异常、缺失以及不可靠等现象。并且随着开采深度的加大，开采强度的不断增强，煤与瓦斯突出的危险性也在不断增加。煤与瓦斯突出会造成大量的煤体和瓦斯突然抛向巷道空间，发生煤流埋人、瓦斯涌进巷道、井下工作人员窒息，甚至引起瓦斯爆炸等危险事故。瓦斯爆炸灾害以其破坏性强、经济损失大、人员伤亡多等显著特点，对我国煤矿安全生产造成了重大威胁，被称为煤矿安全生产中的“第一杀手”。
机器人是可以自动执行工作的机器装置，将嗅觉技术加入自主移动机器人，并应用到矿井安全监测中。当机器人发现气体浓度超过某一设定的阈值时，机器人便认为发现了气体。通过随机行走或者走“之”字形路径来搜索气体，“主动”地发现、跟踪并确定瓦斯气味/气体泄露的源头，实现瓦斯气体的实时、动态监测。用移动机器人代替人进行搜索，能够实时、动态地对气体进行监测并定位，减少了传感器的数量，解决了定点传感器的布置不合理将会对整个工作面以及巷道内的瓦斯浓度变化就不能够及时、准确的把握的问题，弥补了静态传感器的不足，同时有效避免了有害物质和恶劣环境对人员造成的伤害，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是通过移动机器人主动监测及寻找矿井瓦斯浓度瓦斯气体泄漏源头，减轻瓦斯爆炸对井下工作人员的伤害，提供了一种监控监测方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种用于矿井瓦斯浓度监测方法，所采用的措施为瓦斯浓度监测移动机器人，其特征在于：包括底座，微处理器，蓄电池，嗅觉传感器，风向传感器，视频采集器，无线数据传输器，智能机器人外壳。
所述的蓄电池固定安装于底座内部；所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、无线数据传输器均固定安装在所述智能机器人外壳内；所述视频采集器安装在所述智能机器人外壳顶部。
所述蓄电池通过导线分别与所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器、无线数据传输器连接，用于为所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器、无线数据传输器提供电力。
所述移动机器人设置在矿井中；所述的无线数据传输器通过信号线分别与所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器相连，用于将视频采集器、嗅觉传感器和风向传感器的信号,传输给后台管理服务器；同时接收后台管理服务器的指令,并传输给微处理器,通过微处理器控制视频采集器、嗅觉传感器和风向传感器的工作。
本发明具有全天候不间断开展矿井内瓦斯浓度的监测，实现瓦斯气体的实时、动态监测，快速准确的确定瓦斯气体源的位置，并及时反馈等优点，对有毒/有害气体泄露检测、有效预防瓦斯浓度超标所带来的灾害等方面起到重要作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记
1、底座，2、微处理器，3、蓄电池，4、嗅觉传感器，5、风向传感器，6、视频采集器，7、无线数据传输器，8、智能机器人外壳。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明,下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的一种用于瓦斯浓度监测的移动机器人方法，包括底座1，微处理器2，蓄电池3，嗅觉传感器4，风向传感器5，视频采集器6，无线数据传输器7，智能机器人外壳8。
蓄电池3固定安装于底座1内部；所述微处理器2、嗅觉传感器4、风向传感器5、无线数据传输器7均固定安装在所述智能机器人外壳8内；所述视频采集器6安装在所述智能机器人外壳8顶部。
蓄电池3通过导线分别与所述微处理器2、嗅觉传感器4、风向传感器5、视频采集器6、无线数据传输器7连接,用于为所述微处理器2、嗅觉传感器4、风向传感器5、视频采集器6、无线数据传输器7提供电力。
移动机器人设置在矿井中；所述的无线数据传输器7通过信号线分别与所述微处理器2、嗅觉传感器4、风向传感器5、视频采集器6相连，用于将嗅觉传感器4、风向传感器5和视频采集器6的信号,传输给后台管理服务器；同时接收后台管理服务器的指令，并传输给微处理器2，通过微处理器2控制嗅觉传感器4、风向传感器5和视频采集器6的工作。
微处理器2用于数字信号的收集、存储、转换处理和分析,通过分析收集的气体数据、判断气体的浓度是否超标，同时将处理后的信号,发送至无线数据传输器7。嗅觉传感器4由高灵敏度甲烷气体传感器组成，用于识别和检测井下空气中甲烷的成分和含量。视频采集器6为高清摄像机,配置有1080p高清摄像头。
Claims (6)
1.一种用于监测监控瓦斯气体的移动机器人新方法，其特征在于：
包括底座，微处理器，蓄电池，嗅觉传感器，风向传感器，视频采集器，无线数据传输器，智能机器人外壳。
2.根据权利要求1所述的监测监控瓦斯气体的移动机器人方法，其特征在于：
蓄电池固定安装于底座内部。
3.根据权利要求1所述的监测监控瓦斯气体的移动机器人方法，其特征在于：
微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、无线数据传输器均固定安装在所述智能机器人外壳内，视频采集器安装在所述智能机器人外壳顶部。
4.根据权利要求3所述的监测监控瓦斯气体的移动机器人方法，其特征在于：
蓄电池通过导线分别与所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器、无线数据传输器连接，用于为所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器、无线数据传输器提供电力。
5.根据权利要求4所述的监测监控瓦斯气体的移动机器人方法，其特征在于：
移动机器人设置在矿井中，无线数据传输器通过信号线分别与所述微处理器、嗅觉传感器、风向传感器、视频采集器相连。
6.根据权利要求5所述的监测监控瓦斯气体的移动机器人方法，其特征在于：
将视频采集器、嗅觉传感器和风向传感器的信号传输给后台管理服务器，同时接收后台管理服务器的指令，并传输给微处理器，通过微处理器控制视频采集器、嗅觉传感器和风向传感器的工作。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110750552A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-04 | 上海秒针网络科技有限公司 | 气味处理方法及装置、存储介质、电子装置 |
| CN112102589A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-18 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 煤矿瓦斯抽采智能管网泄漏检测控制系统 |
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Application publication date: 20181127 |
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