[发明专利]一种矿井自动排水机器人系统

说明书

本发明公开了一种矿井自动排水机器人系统，包括：排水机器人、排水机构、电缆机构；排水机器人上设有控制器以及与控制器电连接的：气体检测传感器、水压传感器、电机及液压泵组件、用于检测前方和侧方障碍物的避障机构、用于与地面监控中心交互的无线通讯模块。所述排水管路机构包括：若干软管连接成的排水管路，所述排水管路上至少接有一个软管快速接头，用于与所述排水机器人上设置的排水口连接以实现排水。本发明采用排水机器人代替传统的人工排水，提高作业效率，降低作业风险，此外，能够实时监控作业环境与状态，并与地面监控中心的数据通讯交互上传各类信息，全面且及时有效地掌握排水作业的进度和状态。

技术领域

本发明涉及矿井巷道排水技术领域，特别是一种矿井自动排水机器人系统。

背景技术

煤矿地质条件复杂，工作面及巷道易产生大量积水，严重影响矿井安全生产，尤其对突发涌水状况，涌水量大，人员无法靠近区域实现快速排水。

现有井下排水装置及作业方法存在如下问题：排水作业仍采用人工实时值守，排水时需人工操作，人员操作距离排水点近，作业风险高；排水设备固定点安装，对于突发应急工作面的积水无法及时转移设备进行有效排水；突发积水时的危险作业环境不能实时监测，不具备地面监控中心实时监控功能，地面人员无法查看井下积水点的周围气体环境变化以及排水情况。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种矿井自动排水机器人系统，能够实现排水机器人自主或遥控行走，安装方式灵活，并且能有效监测危险作业环境并上报。

本发明公开了一种矿井自动排水机器人系统，包括：排水机器人、排水机构、电缆机构；所述排水机器人上设有控制器以及与所述控制器电连接的：气体检测传感器、水压传感器、电机及液压泵组件、用于检测前方和侧方障碍物的避障机构、用于与地面监控中心交互的无线通讯模块；

所述排水机器人底部设有液压渣浆泵和履带底盘，并且所述液压渣浆泵设置于左右两侧履带底盘之间，所述控制器连有第一液压阀组和第二液压阀组，所述第一液压阀组分别与电机及液压泵组件、液压渣浆泵连接，所述第二液压阀组分别与电机及液压泵组件和履带底盘连接，所述电机及液压泵组件连有液压油箱；

所述排水管路机构包括：若干软管连接成的排水管路，用于与矿井排水系统连接，所述排水管路上至少接有一个软管快速接头，用于与所述排水机器人上设置的排水口连接以实现排水；

所述电缆机构包括：电缆、电缆绞车、绞车控制箱，其中，所述电缆与所述排水机器人电连接用于供电，所述绞车控制箱与所述控制器电连接，所述绞车控制箱用于控制电缆绞车以调整所述电缆的输出长度。

进一步地，所述避障机构包括：分别设置于所述排水机器人左右两侧的侧向避障组件，所述侧向避障组件包括：超声波传感器、红外传感器，所述超声波传感器、所述红外传感器分别与所述控制器电连接；所述履带底盘上刚性连接有第一连接板，所述超声波传感器、所述红外传感器设置于所述第一连接板上，所述第一连接板上设有防护外壳，用于保护所述超声波传感器和所述红外传感器。

进一步地，所述避障机构包括：设置于所述排水机器人正面的正向避障组件，所述正向避障组件包括俯仰舵机组件，俯仰舵机组件连有云台，所述云台连有声呐、摄像仪和补光灯，所述控制器电连接有旋转电机组件、所述俯仰舵机组件、所述声呐、所述摄像仪和所述补光灯，所述旋转电机组件与所述云台连接；

所述正向避障机构连有第二连接板，并通过所述第二连接板刚性连接在所述履带底盘上。

进一步地，所述气体传感器连有浮漂，用于支撑所述气体传感器漂浮在水面；

所述气体传感器与所述控制器连接的线缆外设有漂浮软管，用于保护所述气体传感器的线缆，所述漂浮软管为PVC软管，内径为10mm。