钢丝绳牵引式巡检机器人研究与应用

为了解决煤矿井下巡检机器人电池充电的问题,设计研发了一种钢丝绳牵引式巡检机器人,详细论述了该机器人系统的组成及实现方法,介绍了机器人本体自发电装置的组成和工作原理。应用结果表明,该巡检机器人系统可以实现对煤矿井下带式输送机巷道的自动巡检,实现无人值守的目标。     

矿井变电所机器人智能巡检系统设计

针对煤矿井下变电所设备运行状态的日常巡检、停送电安全技术措施落实以及视频监控全覆盖等问题，设计了一种直线轨道式巡检机器人系统与变电所设备实现通讯，建立智能巡检系统。重点介绍了矿井变电所机器人智能巡检系统的组成结构与巡检功能，论述了机器人系统巡检动作方式与智能巡检系统执行流程。实践表明：该智能巡检系统可以有效替代矿井变电所的人工巡检岗位，完成日常巡检任务，保障停送电安全技术措施的可靠落实，实现变电所视频的无盲区监控。机器人系统感知功能齐全，与变电所设备联动可靠，巡检运行状态平稳，解决了矿井变电所减员增效的关键技术问题。     

矿用悬线式巡检机器人的设计及动力学分析

针对煤矿井下巷道地面环境的复杂性和空间的狭小性等问题,设计了一款不受巷道地面因素和空间布局影响的矿用悬线式巡检机器人。基于设计的机器人驱动机构及工作特性,推导出巡检机器人在不同工况下驱动扭矩的动力学模型,利用ADAMS软件建立巡检机器人虚拟样机,仿真分析巡检机器人在水平行走、上坡、下坡及越障时电机的驱动扭矩,为矿用悬线式巡检机器人的驱动扭矩优化输出及行走轮与钢丝绳摩擦力合理设置提供理论依据。     

煤矿巡检机器人系统设计

针对煤矿带式输送机人工巡检效率低、质量差、劳动强度大等问题，设计了一套挂轨式巡检机器人系统，系统由巡检机器人、充电站、巡检轨道、通信网络和远程管控平台组成。分别介绍了各组成部分的原理、结构和功能，重点描述了巡检机器人的巡检逻辑和充电过程。现场应用表明，该系统实现了带式输送机的无人智能化巡检，提高了巡检效率和质量，减少了煤矿井下作业人数，降低了矿井安全风险，提升了煤矿企业安全管理水平，推动了煤矿智能化技术发展。     

综采工作面自动巡检机器人系统设计

为解决综采工作面巡视作业空间狭小、设备间配合动作复杂、作业环境恶劣导致的人工巡检困难,巡检人员安全无法保障的问题,设计了一种占用空间小,适应三大设备相互动作,可以实现自动化巡检,集视频监控、数据融合、数据上传、温度异常报警等功能为一体的综采工作面巡检机器人系统。自动巡检机器人系统包括自动巡检系统、机器人本体、电气控制系统、通信网络系统和集控室集控系统。其自动巡检系统采用吊缆机构与悬轨支撑机构相结合的方式实现了综采工作面液压支架拉架动作后机器人巡检路径轨道的自适应;机器人本体上装载的可见光相机和红外热成像仪采集的工作面作业数据可通过通信网络系统实现与控制主机间的双向信息交互,采集的作业数据通过集控室集控系统实现可见光和红外数据的实时融合,为进一步通过智能分析算法实现更高级识别奠定基础;集控室系统可以对采集数据进行可视化处理,对巡检机器人工作状态进行实时智能控制,并在综采设备工作异常时报警。自动巡检机器人在中煤张家口煤矿机械有限责任公司综采工作面实验室进行了试验性研究,研究结果表明:在综采工作面的狭小设备空间中,液压支架经常性会进行拉架操作,现有的固定轨道的巡检机器人无法进行巡检,自适应轨道系统可以吸收拉架产生的设备位置变化,保证巡检轨道的畅通,实现了巡检机器人的无障碍通过;机器人本体采用高精度可见光传感器和热成像传感器,可以获取高精度的可视化图像信息,相较于现有人工目测或手持仪表测量,数据真实可靠,并可实时反馈现场环境状况。集控室系统可视化处理后的数据能直观反映出设备运作时的工作状况,提高了巡检人员对工作设备操控的准确度,其报警功能可以在工作异常时及时告知巡检人员作业异常原因及异常区域,提高巡检作业的安全可靠性。此综采工作面自动巡检机器人站地空间小,可代替人工实现对综采工作面的巡检作业,巡检作业安全可靠。     

煤矿井下泵房智能巡检机器人的研究

针对煤矿井下泵房人工巡检存在的问题,研究一种井下泵房巡检机器人系统,重点介绍了巡检机器人系统的原理、组成和实现功能,论述了巡检机器人装置的硬件设计、数据采集和软件实现方法,该系统可代替人工巡检,及时发现问题,为井下泵房安全运行提供可靠保障。     

矿井智能巡检机器人系统模型构建

煤矿井下工作环境复杂多变,基于巡检过程数据信息、生产状态信息的整合,智能巡检机器人系统是实现设备信息化、智能化的第1步.采用集机器人本体、各种防爆模块、无线基站、充电装置于一体的机械硬件设备和远程控制平台聚合方法,以实现变电所巡检过程中信息的高效、准确.然后根据任务信号,在远程控制服务器上解析信息块,在此基础上,建立井...     

煤矿用巡检机器人充电方法研究

基于煤矿用巡检机器人的作业环境和防爆要求，分析了各充电方式的优缺点，提出了一种基于能量变换的充电方法。巡检机器人与充电站之间通过机械联接传递能量，规避了电气直连充电的失爆风险，降低了充电对接的设计要求，为机器人在煤矿井下安全充电提供了新思路。试验表明该充电方法技术可行，可满足巡检机器人在煤矿井下的快速充电需求。     

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明：巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平...     

矿用巡检机器人系统设计与研究

针对现有煤矿井下轨道式带式输送机巡检机器人续航里程短、爬坡困难等问题,设计了一种轨道和钢丝绳牵引结合的行走机构。首先根据巡检机器人技术要求,对巡检机器人进行了总体方案研究,然后设计了巡检机器人结构、行走机构、轨道安装和数据采集模块。在ADAMS软件中建立了巡检机器人虚拟样机模型,并对其在水平和倾斜两种运动状态的位移变化进行了仿真。该机器人在水平沿轨道方向能够稳定运行|在竖直方向和水平侧摆方向有轻微的波动,但均满足要求|最后搭建了数据采集与传输模块,并对室内环境信息采集测试。结果表明：数据采集与传输模块能够稳定正常工作。因此,该机器人能够为煤矿井下设备运行状态监测提供参考。     

煤矿巡检机器人智能传感与控制系统设计研究

煤矿带式输送机运输系统人工巡检工作强度大,特别是大坡度带式输送机巡检易受落煤、飞石等影响,具有一定的危险性。因此,设计了煤矿悬挂式巡检机器人智能传感与控制系统,研究了系统整体架构和各类传感器布置方式,重点探讨了巡检机器人图像采集、语音识别、环境感知和无线通讯模块的功能设计和参数优化。开展了煤矿现场工业性试验,验证了机器人智能传感与控制系统性能,结果表明：该系统能够实现仪表数据识别、旋钮状态识别、胶带跑偏识别、火焰识别、声音检测、异常报警等功能,具备煤矿运输系统状态的地上、智能手机端的全面感知和实时监控能力。采用巡检机器人替人,可实现低温、粉尘、低照度等恶劣环境下的连续巡检作业,有效避免漏检、错检等问题。     

气动胶带输送机在煤矿中的设计及应用

胶带输送机是煤矿企业运输系统的主要运输设备,目前,国内煤矿井下胶带输送机主要采用电力拖动;但在煤矿复杂的井下环境特别是存在瓦斯和煤尘回风巷道中,严禁安装电气设备。为了解决回风联巷不能安装电力胶带输送机运输物料的难题,采用气动马达驱动的运输设备,自行研制了气动胶带输送机并投入使用。生产实践证明,气动胶带输送机作为一种新型辅助运输装备,具有结构紧凑、操作方便、安全经济、适用于恶劣的工作环境的优点,特别是在易燃、易爆、高温、振动等环境条件下也能正常工作,可广泛应用于煤矿回风巷道运输线路中。     

露天矿巡检机器人设计及严寒环境下电池预热性能研究

为解决严寒环境下露天煤矿带式输送机巡检速度慢、工作环境恶劣、工人劳动强度大等难题,提出适用于露天煤矿带式输送机巡检任务的吊轨式及吊绳式胶带巡检机器人的解决方案,结合严寒环境下露天矿的环境特点,对比分析这两种巡检机器人的安装方式、工作原理、功耗、续航等指标,进而确定其适用范围.由于低温环境对机器人的核心储能单元——锂电池...     

煤矿轨道式带式输送机巡检机器人系统设计

针对带式输送机故障检测不及时、巡检人员劳动强度大等问题,设计了一套轨道式带式输送机巡检机器人系统。在自动巡航模式下,该系统不仅能对巷道中的环境数据实时采集存储,还能智能识别异常情况,并生成报警日志,真正实现无人值守作业,为带式输送机的安全生产提供了可靠的保障。     

煤矿井下带式运输系统可靠性仿真研究

 基于可靠性理论,利用计算机仿真方法,建立了煤矿井下带式运输机可靠性仿真模型,计算系统的可靠性指标,找出了运输系统的薄弱环节。根据可靠性模型对平煤某矿井下带式输送机进行数值仿真,计算结果证明,用可靠性仿真模型对煤矿井下带式运输系统进行可靠性研究是可行的。     

矿用双层双运料带式输送机设计

针对中小型矿井巷道窄的特点,设计了双层带式输送机。采用双机头、双机尾、共用同一机身的方法,实现两条带式输送机同时共用同一巷道的目标,不但提高了运输能力,同时增大了巷道的空间使用率,实现了原煤与矸石的同时运输。     

我国煤矿无轨及输送机运输设备现状及发展趋势

 摘要：近年来,随着我国煤矿机械化水平的提高,各种新型的运输装备正不断涌现,文章重点介绍了煤矿井下无轨辅助运输装备、带式输送机、刮板输送机等装备在煤矿的应用现状,并根据我国煤矿的发展形势,指出了无轨辅助运输装备、带式输送机、刮板输送机等装备的发展趋势。提出在今后的工作中一定要加大关键技术和装备的研发力度,有所创新的开发出适合现代化矿山的新型煤矿井下运输设备。