CN112265639A - 一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机 - Google Patents

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成晶
万浩文
庞冬冬
彭昭远
罗肖龙
李庆遥
张博
卢云峰
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Abstract

本发明公开了一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机。包括防爆机身，所述机身下方对称设有4条支撑腿；机身前部设有瓦斯气体探测器、红外探头和控制器；所述机身上部设有1个警报灯和1个全景摄像头，机身后部设有无线信号接收线贯穿机身内部与所述警报灯和控制器连接；所述支撑腿与所述机身采用直动关节连接。本发明利用传感器系统与地面中心实现双向通信，实现其防爆的目的。采用直动关节代替传统连接方式以减少能量损耗，且能降低杂物附着可能性，对矿井这一复杂环境具有极大的友好性。在无GPS信号、复杂电磁环境下可以实现自主飞行、自主导航和自动避障、自动巡检，操作简单、节省能耗，可有效的降低井下事故的风险。

Description

一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，特别是涉及一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机。
背景技术
煤矿井下灾害包括煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、突水等事故，一旦事故发生通信设施受到破坏，井下断电措施，井下的巷道、设备损坏情况和空气环境无法获知，给灾后救援方案的制定和救援人员的安全保障带来巨大挑战。
矿井工作十分危险，因此矿井的安全十分重要。市面上无人机所使用的动力系统多为高速无刷电机及高能量电池，在工作过程中超高的电流会产生电火花，一旦接触到可燃气体就会有发生爆炸的危险，造成极强的安全隐患。因此在保持无人机的小型化，高机动性、便携性基本特性的前提下，设计一种简单有效、无人员伤亡风险、操作便捷的具有防爆功能的井下智能巡检无人机极为必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机，能够实现无人机的井下防爆功能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机，包括一种防爆机身，所述机身下方对称设有4条支撑腿；机身前部设有瓦斯气体探测器、红外探头和控制器；所述机身上部设有1个警报灯和1个全景摄像头，机身后部设有无线信号接收线贯穿机身内部与所述警报灯和控制器连接；所述支撑腿与所述机身采用4个直动关节连接。
在本发明一个较佳实施例中，待使用所述无人机时，全景摄像头自动开启，实时监控矿井内工作状态，进行巡检。如瓦斯气体探测器检测出井下瓦斯浓度超标，判断为有爆炸风险时，控制器将通过内部控制系统上传到监控中心，通知工作人员，同时自动切断电路，警报灯亮起，进一步降低发生事故的风险，实现其防爆的目的。无人机支撑腿与机身的连接采用直动关节，更有利于单步步长并减少由于抬腿和收腿所带来的能量损耗，且能降低杂物附着可能性，对矿井这一复杂环境具有极大的友好性。
本发明的有益效果是：本发明利用传感器系统与地面中心实现双向通信，实现其防爆的目的，用直动关节代替传统连接方式以减少能量损耗。无人机在无GPS信号、复杂电磁环境下可以实现自主飞行、自主导航和自动避障、自动巡检，可有效的降低井下事故的风险，操作简单、节省能耗、安全系数高，适宜于广泛推广应用。
附图说明
图1是具有防爆功能的巡检无人机主视图。
其中，
1.防爆机身2.支撑腿3.控制器4.瓦斯气体探测器5.红外探头
6.警报灯7.全景摄像头8.直动关节9.无线信号接收线
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机，包括一种防爆机身(1)，所述机身下方对称设有4条支撑腿(2)；机身前部设有瓦斯气体探测器(4)、红外探头(5)和控制器(3)；所述机身上部设有1个警报灯(6)和1个全景摄像头(7)，机身后部设有无线信号接收线(9)贯穿机身内部与所述警报灯(6)和控制器(3)连接；所述支撑腿与所述机身采用4个直动关节(8)连接。
所述具有防爆功能的井下智能巡检无人机的工作过程及原理如下：
待使用无人机(1)时，全景摄像头(7)自动开启，实时监控矿井内工作状态，进行巡检。如瓦斯气体探测器(4)检测出井下瓦斯浓度超标，判断为有爆炸风险时，控制器(3)将通过内部控制系统上传到监控中心，通知工作人员，同时自动切断电路，警报灯(6)亮起，进一步降低发生事故的风险，实现其防爆的目的。无人机支撑腿(2)与机身的连接采用直动关节(8)，更有利于单步步长并减少由于抬腿和收腿所带来的能量损耗，且能降低杂物附着可能性，对矿井这一复杂环境具有极大的友好性。
本发明利用传感器系统与地面中心实现双向通信，实现其防爆的目的，用直动关节代替传统连接方式以减少能量损耗。无人机在无GPS信号、复杂电磁环境下可以实现自主飞行、自主导航和自动避障、自动巡检，可有效的降低井下事故的风险，操作简单、节省能耗、安全系数高，适宜于广泛推广应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种具有防爆功能的井下智能巡检无人机，包括一种防爆机身(1)，所述机身下方对称设有4条支撑腿(2)；机身前部设有瓦斯气体探测器(4)、红外探头(5)和控制器(3)；所述机身上部设有1个警报灯(6)和1个全景摄像头(7)，机身后部设有无线信号接收线(9)贯穿机身内部与所述警报灯(6)和控制器(3)连接；所述支撑腿与所述机身采用4个直动关节(8)连接。
2.根据权利要求1所述的具有防爆功能的井下智能巡检无人机，其特征在于：待使用无人机(1)时，全景摄像头(7)自动开启，实时监控矿井内工作状态，进行巡检。如瓦斯气体探测器(4)检测出井下瓦斯浓度超标，判断为有爆炸风险时，控制器(3)将通过内部控制系统上传到监控中心，通知工作人员，同时自动切断电路，警报灯(6)亮起，进一步降低发生事故的风险，实现其防爆的目的；无人机支撑腿(2)与机身的连接采用直动关节(8)，更有利于单步步长并减少由于抬腿和收腿所带来的能量损耗，且能降低杂物附着可能性，对矿井这一复杂环境具有极大的友好性。
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