【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無線通信
，尤其是涉及一種煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統及方法。
技術介紹
煤礦井下發生瓦斯爆炸等事故后，一般情況下，電力、通信系統將嚴重破壞，無法正常使用，給救援工作造成極大困難，也給煤礦救援機器人的研究和應用帶來嚴重瓶頸，致使救援機器人與救援指揮中心、救援機器人與救援機器人之間不能保持良好的通信。目前，已經使用的煤礦救援探測機器人和救援人員的通信大都采用有線通信方式，導致機器人的行為和深入事故現場的距離受限，更無法在多級救援機器人系統中應用。因此，解決救援機器人和救援指揮中心、救援機器人系統各機器人之間的通信問題，快速建立可靠的應急無線通信系統，已經成為煤礦救援機器人推廣應用的關鍵技術問題之一。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種結構緊湊、設計新穎合理，實現方便，智能化程度高的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是一種煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于包括救援指揮中心計算機和與救援指揮中心計算機無線連接并通信的救援機器人系統，所述救援機器人系統包括沿煤礦井下巷道中所布設的已有運輸通道運行且運行過程中同步對煤礦井下巷道中的相關環境信息進行實時檢測的的運載機器人，所述運載機器人為車輪式機器人，所述運載機器人包括機器人本體一、設置在機器人本體一前側的機器人存放倉和設置在機器人本體一后側的布放系統存放倉，所述機器人存放倉和布放系統存放倉的底部均設置有支撐輪，所述機器人存放倉的倉門上安裝有用于帶動所述倉門開關的倉門開關驅動...
【技術保護點】
一種煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于：包括救援指揮中心計算機（6）和與救援指揮中心計算機（6）無線連接并通信的救援機器人系統，所述救援機器人系統包括沿煤礦井下巷道中所布設的已有運輸通道運行且運行過程中同步對煤礦井下巷道中的相關環境信息進行實時檢測的的運載機器人，所述運載機器人為車輪式機器人，所述運載機器人包括機器人本體一（1?1）、設置在機器人本體一（1?1）前側的機器人存放倉（1?2）和設置在機器人本體一（1?1）后側的布放系統存放倉（1?3），所述機器人存放倉（1?2）和布放系統存放倉（1?3）的底部均設置有支撐輪（1?13），所述機器人存放倉（1?2）的倉門上安裝有用于帶動所述倉門開關的倉門開關驅動機構（1?4），所述機器人本體一（1?1）內安裝有用于沿煤礦井下巷道中所布設的已有運輸通道行走的行走機構一（1?5）、對行走機構一（1?5）進行驅動的驅動機構一（1?6）、環境信息監測單元一（1?7）、自主導航單元一（1?8）和測距單元一（1?9），所述機器人本體一（1?1）上安裝有自動排障機構（1?10）、無線通信單元一（1?11）以及與環境信息監測單元一（1?7...
【技術特征摘要】
1.一種煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:包括救援指揮中心計算機(6)和與救援指揮中心計算機(6)無線連接并通信的救援機器人系統，所述救援機器人系統包括沿煤礦井下巷道中所布設的已有運輸通道運行且運行過程中同步對煤礦井下巷道中的相關環境信息進行實時檢測的的運載機器人，所述運載機器人為車輪式機器人，所述運載機器人包括機器人本體一(1-1 )、設置在機器人本體一(1-1)前側的機器人存放倉(1-2)和設置在機器人本體一(1-1)后側的布放系統存放倉(1-3)，所述機器人存放倉(1-2)和布放系統存放倉(1-3)的底部均設置有支撐輪(1-13)，所述機器人存放倉(1-2)的倉門上安裝有用于帶動所述倉門開關的倉門開關驅動機構(1-4)，所述機器人本體一(1-1)內安裝有用于沿煤礦井下巷道中所布設的已有運輸通道行走的行走機構一(1-5)、對行走機構一(1-5)進行驅動的驅動機構一(1-6)、環境信息監測單元一(1-7)、自主導航單元一(1-8 )和測距單元一(1-9 )，所述機器人本體一(1-1)上安裝有自動排障機構(1-10)、無線通信單元一(1-11)以及與環境信息監測單元一(1-7)、測距單元一(1-9)和自主導航單元一(1-8)均相接的控制系統一(1-12)，所述倉門開關驅動機構(1-4)、自動排障機構(1-10)和驅動機構一(1-6)均由控制系統一(1-12)進行控制且三者均與控制系統一(1-12)相接，所述無線通信單元一(1-11)與控制系統一(1-12)相接； 所述機器人存放倉(1-2)內存放有用于對煤礦井下相關環境信息進行實時檢測的探測機器人和用于跟隨探測機器人進行通信網絡搭建的布放通信網絡機器人，所述探測機器人為履帶式機器人，所述探測機器人包括機器人本體二( 2-1 )，所述機器人本體二( 2-1)內安裝有行走機構二(2-2)、對行走機構二(2-2)進行驅動的驅動機構二(2-3)、環境信息監測單元二(2-4)、自主導航單元二(2-5)、測距單元二(2-6)、無線通信單元二(2-7)以及與環境信息監測單元二( 2-4)、自主導航單元二( 2-5 )和測距單元二( 2-6 )均相接的控制系統二(2-8)，所述驅動機構二(2-3)由控制系統二(2-8)進行控制且其與控制系統二(2-8)相接，所述無線通信單元二(2-7)與控制系統二(2-8)相接，所述控制系統一(1-12)與控制系統二( 2-8 )之間通過無線通信單元一(1-11)和無線通信單元二( 2-7 )進行雙向通信，且所述控制系統一(1-12)通過無線通信單元一(1-11)與救援指揮中心計算機(6)進行雙向通信，所述控制系統二(2-8)通過無線通信單元二(2-7)與救援指揮中心計算機(6)進行雙向通信；所述布放通 信網絡機器人包括第三機器人本體和設置在第三機器人本體上的中繼器出口二( 7-2 )，所述第三機器人本體上安裝有行走機構三，所述第三機器人本體內安裝有對行走機構三進行驅動的驅動機構三(3-6)、環境信息監測單元三(3-7)、無線通信單元三(3-9)和與環境信息監測單元三(3-7)相接的控制系統三(3-8)，所述驅動機構三(3-6)由控制系統三(3-8 )進行控制且其與控制系統三(3-8 )相接，所述無線通信單元三(3-9 )與控制系統三(3-8 )相接，所述控制系統三(3-8 )通過無線通信單元三(3-9 )與救援指揮中心計算機(6)進行雙向通信；所述布放通信網絡機器人上搭載有無線通信中繼器布放系統；所述布放系統存放倉(1-3)內存放有無線通信中繼器布放系統，所述無線通信中繼器布放系統包括無線通信中繼器布放裝置(4)和存放在無線通信中繼器布放裝置(4)上的無線通信中繼器(5)，所述布放系統存放倉(1-3)的一端為開口端且設置有供無線通信中繼器(5)出倉的中繼器出口一(7-1);位于所述機器人存放倉(1-2)內的無線通信中繼器布放裝置(4)與所述控制系統一(1-12)相接，位于所述布放系統存放倉(1-3)內的無線通信中繼器布放裝置(4)與所述控制系統三(3-8)相接。2.按照權利要求1所述的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:所述行走機構三為履帶式行走機構(3-5)，所述第三機器人本體包括內部設置有空腔且頂端敞口的底座(3-1)和固定連接在底座(3-1)頂端的頂蓋(3-2 )，所述底座(3-1)上設置有第一凹陷部，所述頂蓋(3-2)上設置有第二凹陷部，所述第一凹陷部與第二凹陷部相配合構成了中繼器出口二(7-2)，所述履帶式行走機構(3-5)的數量為兩個且兩個所述履帶式行走機構(3-5)對稱設置在所述底座(3-1)的兩側，所述底座(3-1)連接履帶式行走機構(3-5)的側壁上設置有多個通風孔(3-3)，所述驅動機構三(3-6)、環境信息監測單元三(3-7)、無線通信單元三(3-9)和控制系統三(3-8)均設置在底座(3-1)內部空腔中，所述頂蓋(3-2 )與底座(3-1)之間設置有用于罩住所述驅動機構三(3-6 )、環境信息監測單元三(3-7)、無線通信單元三(3-9)和控制系統三(3-8)的防爆蓋(3-4)。3.按照權利要求1或2所述的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:所述無線通信中繼器布放裝置(4)包括布放裝置殼體(4-1)以及設置在布放裝置殼體(4-1)內且用于將布放裝置殼體(4-1)內腔分隔成動力倉(4-24)和無線通信中繼器存放倉(4-25)的隔板一(4-2)，所述布放裝置殼體(4-1)的頂端安裝有上蓋板(4-22)，所述布放裝置殼體(4-1)的底部設置有中繼器出口三(7-3);所述無線通信中繼器存放倉(4-25)內設置有與隔板一(4-2)固定連接的滑動軌(4-3)和與滑動軌(4-3)相平行的支撐軌(4-4)，所述滑動軌(4-3)與所述支撐軌(4-4)之間的空間為無線通信中繼器存放軌道(4-5),所述動力倉(4-24)內一端設置有布放電機(4-6),所述布放電機(4-6)與所述控制系統一(1-12)或所述控制系統三(3-8)相 接，所述布放電機(4-6)的輸出軸穿過所述隔板一(4-2)和滑動軌(4-3)伸入到了所述無線通信中繼器存放倉(4-25)中，位于所述無線通信中繼器存放倉(4-25)中的布放電機(4-6)的輸出軸上安裝有第一帶輪(4-7)，所述動力倉(4-24)內另一端設置有從動軸固定臺(4-8)，所述從動軸固定臺(4-8)上轉動連接有從動軸(4-9 )，所述從動軸(4-9 )穿過所述隔板一(4-2 )和滑動軌(4-3 )伸入到了所述無線通信中繼器存放倉(4-25)中，位于所述無線通信中繼器存放倉(4-25)中的從動軸(4-9)上安裝有第二帶輪(4-10)，所述無線通信中繼器存放倉(4-25)內設置有無線通信中繼器(5)推放組件，所述無線通信中繼器(5)推放組件包括滑動連接在滑動軌(4-3)上的滑動套頭(4-11)、轉動連接在滑動套頭(4-11)上的滑動軸(4-12)、安裝在滑動軸(4-12)上的第三帶輪(4-13 )和固定連接在滑動軸(4-12 )上的布放推板(4-14 )，所述滑動軸(4_12 )與所述支撐軌(4-4)滑動連接，所述第一帶輪(4-7)、第二帶輪(4-10)和第三帶輪(4-13)上連接有同步齒形帶(4-15)。4.按照權利要求3所述的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:所述隔板一(4-2)的數量為兩塊，相應所述動力倉(4-24)的數量為兩個且所述無線通信中繼器存放倉(4-25)的數量為一個，兩個所述動力倉(4-24)分別位于所述無線通信中繼器存放倉(4-25)的兩側，所述滑動軌(4-3)、支撐軌(4-4)和無線通信中繼器存放軌道(4-5)的數量均為兩條，所述無線通信中繼器(5)推放組件的數量為兩組。5.按照權利要求3所述的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:所述動力倉(4-24)內設置有布放電機(4-6)的一端設置有布放電機安裝臺(4-16),所述布放電機安裝臺(4-16 )上固定連接有電機安裝夾(4-23 )，所述布放電機(4-6 )通過電機安裝夾(4-23)安裝在布放電機安裝臺(4-16)上；所述隔板一(4-2)和滑動軌(4-3)上設置有用于安裝支撐布放電機(4-6)的輸出軸的布放電機軸承(4-17)和用于安裝支撐從動軸(4-9)的從動軸承(4-18);所述滑動軌(4-3)上固定連接有用于固定布放電機軸承(4-17)的布放電機軸承蓋板(4-19)和用于固定從動軸承(4-18)的從動軸承蓋板(4-20);所述滑動套頭(4-11)上設置有用于轉動連接所述滑動軸(4-12)的滑動軸承(4-21)。6.按照權利要求1所述的煤礦井下應急救援無線通信網絡自主搭建系統，其特征在于:所述無線通信中繼器(5)包括不倒翁底座(5-1)和連接在不倒翁底座(5-1)頂端的不倒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬宏偉，薛旭升，魏娟，李曉鵬，毛清華，黨林，王川偉，
申請(專利權)人：西安科技大學，
類型：發明
國別省市：
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