一种矿用立井监测机器人的制作方法

1.本发明涉及监测装备领域，具体说是一种矿用立井监测机器人。


背景技术：

2.煤炭行业是高危行业，其中大多数为井工开采，在井工开采的煤矿中，立井运输为主要运输方式，是实现人员运输与原煤运输的主要设备。在罐笼上下运行过程中，罐道偏移、罐耳超间隙、井架偏斜等原因极易造成提升系统发生安全事故，严重影响正常的生产工作。其危害主要表现在造成人员伤亡、经济损失等方面。因此，对立井进行监测是非常重要的。由于现场环境复杂，目前市场上并没有针对立井井筒进行监测的智能化设备。
3.鉴于以上原因，随着先进探测技术，视频深度学习和大数据分析的广泛应用，矿用立井监测机器人成为了目前矿用立井监测的研究热点。矿用立井监测机器人为井工开采提供可靠技术保障，通过机器人本机搭载先进的智能化识别系统，代替或协同井下巡检人员完成罐道状态、异常声音等危险因素的判断，以提高煤矿运输系统的效率，确保井工运输系统的长周期正常运转。


技术实现要素：

4.针对目前井筒安全监测现状及存在的问题，本发明提出了一种集信息采集、传输、处理及预测报警技术于一体的矿用井筒监测机器人。该系统融合多种智能传感技术，可实时采集分析井筒罐道偏移、罐耳磨损和异常声音等情况，满足生产单位对井筒内设备工作状态实时、全面的监测要求。
5.本发明采用的技术方案是：一种矿用立井监测机器人，该机器人由本安双视云台、主体、信息通讯箱、电池箱和安装架组成；所述本安双视云台与主体连接，所述信息通讯箱、主体、电池箱分别与安装架连接。
6.所述本安双视云台包括云台支柱、云台机体、拾音器、可见光摄像机和红外摄像机，拾音器、可见光摄像机和红外摄像机分别与云台机体连接；云台机体内部装有传动部件，可驱动云台机体进行俯仰和水平回转；云台机体与云台支柱固定连接，云台支柱与主体固定连接；所述本安双视云台用于对现场实时场景的监测和声音的采集。
7.所述主体包括后盖、主壳体、开关、灯板、主体电池、前盖、电量显示板、喇叭和主体控制板，主体电池为本安双视云台运行提供能源；所述主体内部安装有喇叭，用于对外界进行声音传递；所述主体上安装有开关，用于控制主体及本安双视云台的启动和停止。
8.所述信息通讯箱包括隔爆天线、隔爆盖、面罩、壳体和通讯模块，所述隔爆天线、面罩固定在隔爆盖上面，隔爆盖固定在壳体上面，壳体与安装架固定连接，通讯模块固定在壳体内部，并与隔爆天线连接，可将本安双视云台采集的音视频信息传输给远端的控制台。
9.所述安装架包括固定架、肘夹、挂钩和电池压板。通过肘夹把挂钩固定在固定架上，电池压板与固定架固定连接，电池压板与信息通讯箱固定连接，固定架与罐笼顶部固定连接，挂钩与主体固定连接。
10.所述电池箱包括电源壳体、电源盖、电源显示板、总开关、充电接头、通讯箱电池和电池控制板；电源显示板、总开关和电池控制板分别与电源盖固定连接；电源盖、充电接头和通讯箱电池分别与电源壳体固定连接。通讯箱电池为信息通讯箱和电池箱的运行提供能源；所述电池箱的总开关用于控制本安双视云台、主体、信息通讯箱和电池箱的启动和停止。
11.本发明的有益效果是：该机器人通过搭载拾音器、可见光摄像机和红外摄像机，可实时采集立井井筒的环境信息，代替井下巡检人员完成罐道状态、异常声音等危险因素的判断。该机器人具有组成部件少、智能化程度高、稳定性好、造价低、易于操作、故障率低的特点，能够满足矿用立井复杂环境使用要求。
附图说明
12.图1为本发明组成结构正面示意图；图2为本发明组成结构背面示意图；图3为本发明信息通讯箱组成示意图；图4为本发明信息通讯箱内部示意图；图5为本发明主体组成示意图；图6为本发明主体内部结构背面示意图；图7为本发明主体内部结构正面示意图；图8为本发明本安双视云台组成示意图；图9为本发明安装架组成示意图；图10为本发明电池箱组成结构示意图；图11为本发明电池箱内部结构示意图。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
14.如图1、图2所示，一种矿用立井监测机器人，该机器人由信息通讯箱1、主体2、本安双视云台3、安装架4和电池箱5组成；所述本安双视云台3与主体2连接，所述信息通讯箱1、主体2和电池箱5分别与安装架4连接。
15.如图3、图4所示，所述信息通讯箱1包括隔爆天线6、隔爆盖7、面罩8、壳体9和通讯模块34，所述隔爆天线6、面罩8固定在隔爆盖7上面，隔爆盖7固定在壳体9上面，壳体9与安装架4固定连接；通讯模块34固定在壳体9内部并与隔爆天线6电气连接。通讯模块34的作用是通过隔爆天线6将本安双视云台3采集到的音视频信息传输给远端的控制台，并能够接收控制台的控制信息传递给各执行机构。
16.如图5、图6、图7所示，所述主体2包括后盖10、主壳体11、开关12、灯板13、主体电池14、前盖15、电量显示板16、喇叭17和主体控制板35，所述灯板13、电量显示板16和喇叭17固定在前盖15上，后盖10、开关12、前盖15固定在主壳体11上面，主壳体11与安装架4固定连接。所述开关12为主体2和本安双视云台3启动、停止的控制按钮，开关12安装在主体2的侧面；可充电主体电池14和主体控制板35安装在主体2内部，主体电池14为主体2和本安双视云台3的运行提供电源，主体控制板35分别与灯板13、主体电池14、电量显示板16、喇叭17和
讯模块34电气连接，主体控制板35的作用是接收通讯模块34传递的控制台指令，从而控制灯板13、电量显示板16和喇叭17工作；电量显示板16作用是显示主体电池14剩余的电量；喇叭17的作用是对外界进行声音传递。
17.如图8所示，所述本安双视云台3包括云台支柱18、云台机体19、拾音器20、可见光摄像机21和红外摄像机22，拾音器20、可见光摄像机21和红外摄像机22分别与云台机体19连接；云台机体19内部装有驱动拾音器20、可见光摄像机21和红外摄像机22进行俯仰动作的传动部件，同时还有驱动云台机体19进行水平回转动作的传动部件，可有效扩大对现场实时场景监测的范围；云台机体19与云台支柱18固定连接，云台支柱18与主体2固定连接。拾音器20的作用是采集现场音频信息；可见光摄像机21的作用是采集现场视频信息；红外摄像机22的作用是采集现场热成像视频信息。本安双视云台3与所述通讯模块34电气连接，控制台通过隔爆天线6和通讯模块34将控制信息传递给云台机体19、拾音器20、可见光摄像机21和红外摄像机22，控制其工作。
18.如图9所示，所述安装架4包括固定架23、肘夹24、挂钩25和电池压板26；通过肘夹24把挂钩25固定在固定架23上，电池压板26与固定架23固定连接，电池压板26与信息通讯箱1固定连接。该机器人在使用时，安装在罐笼的顶部，通过固定架23与罐笼顶部固定连接，挂钩25与主体2固定连接。
19.如图10、图11所示，所述电池箱5包括电源壳体27、电源盖28、电源显示板29、总开关30、充电接头31、通讯箱电池32和电池控制板33；电源显示板29、总开关30和电池控制板33分别与电源盖28固定连接；电源盖28、充电接头31和通讯箱电池32分别与电源壳体27固定连接。总开关30是控制信息通讯箱1、主体2、本安双视云台3和电池箱5启动、停止的控制旋钮；可充电通讯箱电池32为信息通讯箱1和电池箱5的运行提供能源；电池控制板33的作用是控制电源显示板29显示通讯箱电池32剩余的电量。
20.本发明的工作过程是：使用该机器人之前，首先将机器人定点安装在立井罐笼的顶部，以便监测井筒周围的环境信息。远端控制台通过无线方式控制机器人工作，在罐笼的上下运行过程中，本安双视云台3中的拾音器20、可见光摄像机21和红外摄像机22在云台机体19的带动下，可进行俯仰和回转运动，采集井筒环境中的音视频信息，并通过信息通讯箱1中的隔爆天线6和讯模块34无线传输给地面上的远端控制台，远端控制台也可将下达的指令通过隔爆天线6和讯模块34传输给机器人。当发现异常或危险时，主体2中的喇叭17可发出声音进行提醒；主体2中的主体电池14为主体2和本安双视云台3运行提供能源，开关12为主体2和本安双视云台3启动、停止的控制按钮；电池箱5中的通讯箱电池32为信息通讯箱1和电池箱5运行提供能源，总开关30控制信息通讯箱1、主体2、本安双视云台3和电池箱5的启动、停止。
21.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。