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专利号: 2019107933962
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,包括控制系统、履带式驱动系统、危险气源监测系统、危险预警智能评价系统、运行数据储存系统和导航系统;所述控制系统接收并处理无线传输信号,所述履带式驱动系统和导航系统控制行走路线,所述危险气源监测系统包括气体探测机械手和气体浓度检测仪,气体浓度监测仪随气体探测机械手升降移动,所述危险气源监测系统利用监测数据建立密闭巷道的空气场三维云图,所述危险预警智能评价系统判断巷道危险性并完成预警。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述控制系统包括无线电信号发射器、无线电接收信号器和无线电信号抗干扰处理器,所述无线电信号发射器安装在操作手柄内,所述无线电接收信号器设置在机身内;

操作手柄和机身内还设置有无线电信号抗干扰处理器。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述气体浓度监测仪包括氧气检测仪、瓦斯检测仪、一氧化碳检测仪、二氧化碳检测仪、二氧化氮检测仪、二氧化硫检测仪、硫化氢检测仪和氨气检测仪。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述气体浓度监测仪设置在气体探测机械手上,所述气体探测机械手上还设置有气体流动速度探测仪;所述气体探测机械手水平伸缩或垂直升降维持机身重心稳定。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述履带式驱动系统包括电源、履带、链轮、传动轴、电机、减速器、主齿轮和从动齿轮;所述电源为电机提供动力,所述电机通过减速器驱动主齿轮,所述传动轴通过从动齿轮与主齿轮连接,所述履带通过链轮与传动轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述危险气源监测系统、危险预警智能评价系统、运行数据储存系统和导航系统采用模块式安装方法设置在机身上。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述危险预警智能评价系统包括危险气源数据接收模块、危险气源数据传输处理模块、危险气源语音报警模块和巷道窒息危险智能评价模块,危险气源数据接收模块接收到检测数据后,通过危险气源数据传输处理模块处理并将数据传递至巷道窒息危险智能评价模块,巷道窒息危险智能评价模块控制危险气源语音报警模块工作。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,所述控制系统、履带式驱动系统、危险气源监测系统、危险预警智能评价系统、运行数据储存系统和导航系统均与故障分析系统相连;机身的前方和后方均设置有红外检测摄像头,红外检测摄像头外表面设置有防护壳。

9.一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价方法,利用权利要求1至8任一项所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人,其特征在于,步骤包括:步骤一:煤矿密闭巷道启封后,将煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人放入原密闭巷道内;

步骤二:履带式驱动系统和导航系统控制在密闭巷道内的行走路线,危险气源监测系统对全巷道的氧气、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢和氨气浓度进行检测,并通过红外检测摄像头获取巷道的变形、及围岩破碎情况;

步骤三:危险气源监测系统利用监测数据建立密闭巷道的空气场三维云图,危险气源数据接收模块接收到检测数据后,通过危险气源数据传输处理模块处理并将数据传递至巷道窒息危险智能评价模块,巷道窒息危险智能评价模块控制危险气源语音报警模块工作;

步骤四:对煤矿密闭巷道全段内的窒息危险性进行智能评价,将密闭巷道内检测数据和评价结果保存至运行数据储存系统;回收煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价机器人。

10.根据权利要求9所述的一种煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测和评价方法,其特征在于,所述步骤三中危险气源语音报警模块按照氧气、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢和氨气的优先级次序报警,包括:氧气浓度小于20%、瓦斯浓度大于

1%、一氧化碳浓度大于0.0024%、二氧化碳浓度大于0.5%、二氧化氮浓度大于0.00025%、二氧化硫浓度大于0.0005%、硫化氢浓度大于0.00066%和氨气0.004%时,危险气源语音报警模块分别报警。