一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人的制作方法

本发明属于矿用带式输送机安全检测技术领域，特别是涉及一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人。

背景技术：

带式输送机是矿山机械中最重要的一种远距离连续运输设备，由于其具有结构简单、输送物料多种多样的特点，因而被广泛应用，但也相应存在许多故障问题并影响着矿山的安全生产。

目前，矿用带式输送机已实现远程启停集中控制，但为了确保安全，仍需安排岗位人员和巡检人员对设备运行状态进行巡查和监控，因此还难以实现无人值守，这不但增加了工作人员的劳动强度，而且人工巡检结果还具有滞后性和不确定性，最终降低了矿用带式输送机运行故障在线监测和检测的准确性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人，能够远距离、智能化、自动化、无人化的检测矿用带式输送机的运行状态，有效降低工作人员的劳动强度，使矿山的安全生产得到更高的保障。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人，包括轨道、行走机构、电池仓、双目摄像头、控制仓、充电插头、充电插座及充电桩；所述轨道固定架设在带式输送机上方，所述行走机构吊装在轨道上，行走机构可沿轨道自由移动，所述电池仓及控制仓均固装在行走机构上，控制仓位于电池仓下方，所述双目摄像头安装在控制仓底部；所述充电插头设置在电池仓侧部，所述充电桩固设在轨道端部，所述充电插座设置在充电桩侧部，充电插座与充电插头插接配合。

在所述行走机构内设置有直流电机，直流电机的电机轴上固装有行走轮，行走轮位于轨道上；在所述直流电机的端部安装有编码器，编码器的输入轴与直流电机的电机轴相固连；所述电池仓内部安装有本安蓄电池，电池仓外部设有第一无线网桥；所述控制仓内部安装有可编程控制器、电机驱动器、噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器、数字量信号集成模块及电池监管系统，在控制仓外部安装有烟雾报警器；所述电机驱动器通过通讯线与直流电机相连；所述第一无线网桥、编码器、电机驱动器、数字量信号集成模块及电池监管系统均通过通讯线与可编程控制器相连；所述双目摄像头通过通讯线与第一无线网桥相连；所述电池监管系统与本安蓄电池相连；所述直流电机、编码器、可编程控制器、电机驱动器、噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器、数字量信号集成模块、电池监管系统、烟雾报警器及第一无线网桥均由本安蓄电池进行供电；所述噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器及烟雾报警器均通过通讯线与数字量信号集成模块相连；通过所述噪声传感器检测矿用带式输送机的工作状态声音信息，通过所述温湿度传感器检测矿用带式输送机工作环境的温湿度信息，通过所述粉尘浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的粉尘浓度信息，通过所述co浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的co浓度信息，通过所述瓦斯浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的瓦斯浓度信息，通过所述烟雾报警器检测矿用带式输送机工作环境的烟雾浓度信息。

所述双目摄像头包括可见光摄像机和红外热成像摄像机，双目摄像头具有360度水平回转自由度，双目摄像头具有+45°～-90°的俯仰角度调整范围，通过可见光摄像机获取矿用带式输送机沿线的可见光视频图像，通过红外热成像摄像机获取矿用带式输送机沿线的红外热成像视频图像。

本发明的有益效果：

本发明的矿用带式输送机安全检测用巡检机器人，能够远距离、智能化、自动化、无人化的检测矿用带式输送机的运行状态，有效降低工作人员的劳动强度，使矿山的安全生产得到更高的保障。

附图说明

图1为本发明的一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人的结构示意图；

图2为本发明的一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人的控制原理图；

图中，1—轨道，2—行走机构，3—电池仓，4—双目摄像头，5—控制仓，6—充电插头，7—充电插座，8—充电桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种矿用带式输送机安全检测用巡检机器人，包括轨道1、行走机构2、电池仓3、双目摄像头4、控制仓5、充电插头6、充电插座7及充电桩8；所述轨道1固定架设在带式输送机上方，所述行走机构2吊装在轨道1上，行走机构2可沿轨道1自由移动，所述电池仓3及控制仓5均固装在行走机构2上，控制仓5位于电池仓3下方，所述双目摄像头4安装在控制仓5底部；所述充电插头6设置在电池仓3侧部，所述充电桩8固设在轨道1端部，所述充电插座7设置在充电桩8侧部，充电插座7与充电插头6插接配合。

在所述行走机构2内设置有直流电机，直流电机的电机轴上固装有行走轮，行走轮位于轨道1上；在所述直流电机的端部安装有编码器，编码器的输入轴与直流电机的电机轴相固连；所述电池仓3内部安装有本安蓄电池，电池仓3外部设有第一无线网桥；所述控制仓5内部安装有可编程控制器、电机驱动器、噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器、数字量信号集成模块及电池监管系统，在控制仓5外部安装有烟雾报警器；所述电机驱动器通过通讯线与直流电机相连；所述第一无线网桥、编码器、电机驱动器、数字量信号集成模块及电池监管系统均通过通讯线与可编程控制器相连；所述双目摄像头4通过通讯线与第一无线网桥相连；所述电池监管系统与本安蓄电池相连；所述直流电机、编码器、可编程控制器、电机驱动器、噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器、数字量信号集成模块、电池监管系统、烟雾报警器及第一无线网桥均由本安蓄电池进行供电；所述噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器及烟雾报警器均通过通讯线与数字量信号集成模块相连；通过所述噪声传感器检测矿用带式输送机的工作状态声音信息，通过所述温湿度传感器检测矿用带式输送机工作环境的温湿度信息，通过所述粉尘浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的粉尘浓度信息，通过所述co浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的co浓度信息，通过所述瓦斯浓度传感器检测矿用带式输送机工作环境的瓦斯浓度信息，通过所述烟雾报警器检测矿用带式输送机工作环境的烟雾浓度信息。

所述双目摄像头4包括可见光摄像机和红外热成像摄像机，双目摄像头4具有360度水平回转自由度，双目摄像头4具有+45°～-90°的俯仰角度调整范围，通过可见光摄像机获取矿用带式输送机沿线的可见光视频图像，通过红外热成像摄像机获取矿用带式输送机沿线的红外热成像视频图像。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

为了能够远距离、智能化、自动化、无人化的检测矿用带式输送机的运行状态，还需要在远程控制室内设置上位机和第二无线网桥，上位机通过网线与第二无线网桥相连并建立通讯连接，同时在第二无线网桥与第一无线网桥之间建立无线局域网通讯，第一无线网桥和第二无线网桥可搭载在现有的局域网内。

上位机作为最高级控制端，通过建立的无线局域网通讯直接控制双目摄像头4和可编程控制器，可编程控制器通过电机驱动器控制直流电机动作，进而带动行走轮转动，从而实现巡检机器人沿轨道1的前进和后退。

在巡检机器人沿轨道1移动过程中，可编程控制器可实时获取编码器产生的数据，进而确定巡检机器人的实时位置，同时电池监管系统可实时检测本安蓄电池的电池电压值、输入输出电流值、电池温度值、电量储备值、电池充电和放电状态，并且噪声传感器、温湿度传感器、粉尘浓度传感器、co浓度传感器、瓦斯浓度传感器及烟雾报警器采集的数字量信号可实时传输至数字量信号集成模块，当可编程控制器接收到数字量信号集成模块传输的信号后，再实时通过建立的无线局域网通讯直接回传至上位机中，最终实现远距离、智能化、自动化、无人化的检测矿用带式输送机的运行状态。

在巡检机器人工作过程中，当本安蓄电池的电量储备值低于设置值后，需要控制巡检机器人向充电桩8所在方向进行移动，直到充电插头6插入充电插座7内，使本安蓄电池处于充电状态，当本安蓄电池的电量充满后，巡检机器人可自动从充电状态恢复到工作状态。

在巡检机器人工作过程中，可根据回传到上位机中的数据信号和视频图像信号，判断矿用带式输送机是否出现输送带跑偏和撕裂、堆料、托辊损坏等故障问题，同时可准确定位故障点。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。