[实用新型]无线传感矿井救援机器人的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人的控制系统，特别涉及一种矿难发生后在井下实施救援的无线传感机器人的控制系统。

背景技术

我国大多数煤矿是深埋地下，目前约有煤矿2.6万个，95％以上是井下人工开采。井下工作环境恶劣，生产条件复杂，地质条件多变，容易发生各种事故。近年来随着能源需求量的不断加大，采煤量的逐年增加，各种煤矿矿井灾害事故频繁发生，如瓦斯突出、矿井顶板、透水、火灾、有害气体、煤尘爆炸等。

目前我国煤矿事故死亡人数远远超过世界其他产煤国家煤矿死亡人数的总和，约占世界矿难人数的80％。每年上百次的事故发生，成千人的矿工死亡，煤矿安全形势已经十分严峻。

在灾害发生后，井下作业人员来不及撤离，被困井内等待救援。煤矿井下工作环境恶劣，造成突发性事故的因素较多，受自然条件的制约及工作场所、资源条件的不断变化，灾害发生后，作业矿工被困井下，需要及时监测井下环境状况、准确地判断井下作业人员的位置并准确制定救援方案，这对开展救援工作来说是十分重要和紧迫的，通常的方法是派救护队员下井。而煤矿井下发生瓦斯爆炸或其他矿难事故后，因井下环境变化很大，受有害气体、缺氧、高温、烟雾、透水等各种因素的影响，救援人员难以在第一时间进入事故现场勘察并展开搜索救援行动，因而导致大量人员伤亡。而且井下存在发生二次灾害的可能，甚至造成救援人员的伤亡。

美国是开展煤矿救援机器人研究较早的国家之一，也是煤矿救援机器人研究水平最高的国家。现有的国外矿井搜救机器人主要应用在国外的煤矿，而由于国外的煤矿多为露天煤矿，采集环境信息用的传感器无法直接应用于国内的矿井搜救环境。

国内研究矿井救灾机器人的工作开展相对较晚，研究机构也相对较少，近年来国内一些科研院所和高校推出了一些自行研发的救援机器人，但由于机器人技术开始较晚，研究进展缓慢。而国内的搜救机器人多数为用于地震、火灾等事故的救援机器人，传感器种类单一、数量少，无法全面而准确地采集事故发生后矿井下的复杂的环境信息，并且由于井下铺设的线缆可能在事故中发生损坏，而使系统崩溃无法工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前我国研发的救援机器人传感器种类单一、数量少，无法全面而准确地采集事故发生后矿井下的复杂的环境信息，并且由于井下铺设的线缆可能在事故中发生损坏，而使系统崩溃无法工作的问题，提供一种无线传感矿井救援机器人的控制系统。

本实用新型的无线传感矿井救援机器人的控制系统，它包括主控制器、定位系统、超声波避障系统、生命探测系统、视觉系统、井下环境检测系统、电源模块和基于zigbee技术的无线通信系统；主控制器的第一输入输出端连接基于zigbee技术的无线通信系统的输入输出端，主控制器的第二输入输出端连接超声波避障系统的输入输出端，主控制器的第三输入输出端连接生命探测系统的输入输出端，定位系统的输出端连接主控制器的第四输入端，视觉系统的输出端连接主控制器的第五输入端，井下环境检测系统的输出端连接主控制器的第六输入端，电源模块的输出端连接主控制器的第七输入端。

本实用新型的优点在于矿难发生后进行巷道的环境检测和被困矿工生命探测，并通过无线网络与地面及被困矿工通信，避免了铺设线缆在事故中发生损坏而使系统崩溃无法工作的问题。本实用新型多处使用了传感器，能全面而准确地采集事故发生后矿井下复杂的环境信息。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的定位系统的结构示意图。

图3为本实用新型的超声波避障系统的结构示意图。

图4为本实用新型的生命探测系统的结构示意图。

图5为本实用新型的井下环境检测系统的结构示意图。

图6为本实用新型的基于zigbee技术的无线通信系统的结构示意图。

具体实施方式