矿山钻孔救援探测机器人设计

基于矿山钻孔救援探测需求,针对现有探测机器人信息探测范围窄、探测距离较短、功能单一、无越障能力等问题,设计了一种矿山钻孔救援探测机器人。该机器人能够通过Φ225mm救援钻孔到达煤矿井下,利用携带的传感器和摄像头获取灾变区域的环境信息和被困人员信息,并将信息实时传到地面;以NI myRIO作为控制核心,采用LabVIEW图形化编程构建控制系统,利用有线通信方式实现机器人在灾变区域内的数据远程控制。试验结果表明:该机器人运动性能良好,具有体积小、质量轻、越障能力强等特点,可顺利通过救援孔,能够对井下环境信息进行实时检测和传输,为地面救援指挥中心决策提供了第一手资料。     

多媒体救援通信系统应用管理软件设计

针对现有矿山救援软件存在信息量有限、存储数据分散、功能单一等问题,提出了一种与多媒体救援通信系统的前端设备相配合、可及时处理并存储救援信息的多媒体救援通信系统应用管理软件的设计方案;分析了该软件的设计要求,详细介绍了该软件功能模块的设计,并给出了该软件所采用的多媒体信息融合及检索技术的实现原理。实际应用表明,该软件具有视频显示及存储、多方通话、环境参数显示及报警等功能,满足了救援工作对信息多样化及救援资料共享的需求。     

矿井应急救援与信息发布系统的设计

提出了一种矿井应急救援与信息发布系统的设计方案,详细介绍了系统结构、关键设备设计及系统功能。该系统弥补了现有各类采集系统自下而上的不足,提供了信息由上而下的发布渠道,为紧急情况下的矿井应急救援提供了有效支持。     

矿山钻孔救援探测机器人研究进展

分析了国内外钻孔救援技术、煤矿救援探测机器人及矿山钻孔救援探测机器人的研究现状,指出将煤矿救援探测机器人和管道机器人的研究成果与矿山钻孔救援的探测需求相结合,可以研制出满足要求的矿山钻孔救援探测机器人,提高井下灾后救援的成功率。从移动机构、导航、定位和路径规划、传感探测、通信和控制方式、能源供给、防爆性能等方面分析了矿山钻孔救援探测机器人的关键技术及其发展趋势,指出应围绕机器人的通过性、可靠性、轻量化、智能化等目标,在移动机构、能源供给和防爆性能等方面进行创新设计,提高传感检测范围和精度,研究未知、非结构化环境中的导航、定位及控制的智能算法,提高机器人的环境适应性。     

矿用数字广播救援引导系统的设计

为解决煤矿井下灾害救援时通信信息不畅的问题,设计了一种新型的矿用数字广播救援引导系统,介绍了系统关键技术、主要装备及特点。该系统采用IP网络通信、多媒体处理、数字广播通信等技术,为煤矿井下危险区域人员紧急疏散及撤离、地面远程指挥管理决策、救援通信与逃生引导等工作提供了针对性的实时信息与技术保障,提高了矿井应对突发情况的能力。     

煤矿应急通信保障系统的设计

提出了一种煤矿应急通信保障系统的设计方案。该系统的核心即应急救援软件平台通过中继网关、专用转换器等设备整合井下扩播电话机、小灵通、WiFi手机、调度电话机、井下广播系统,从而实现各通信系统间的互联互通;该系统通过应急救援软件平台实现与矿井人员定位系统的互联互通、与矿井工业以太网的综合接入。实际测试结果表明,该系统具有线路管理、音频播放、一键通、广播及应急通信救援等功能,提高了应急救援工作的效率。     

矿井应急救援指挥通信装置卫星传输音视频的实现

针对矿井事故应急救援过程中临时铺设的救援通信系统缺乏天地井的实时通信功能而导致远程指挥中心不能直接了解井下灾情的问题,提出了一种井下有线语音视频通信系统和地面卫星视频通信系统相结合的矿井应急救援指挥通信装置,重点介绍了该装置中卫星传输音视频功能的实现方案。经过联机测试,该装置组网稳定、通信距离长、抗灾能力较强,解决了应急救援指挥中的天地井互联实时通信这一难题。     

一种应急物联网系统的设计与实现

本文针对目前地震救援中存在的物资分配不科学、通信瓶颈难解决等问题,采用物联网技术提出了一种应急物联网系统的设计方案和实现过程。通过该系统可以采集地震救援现场的实时数据,为地震应急救援提供较科技的决策辅助,具有很强的实用性。     

可自动回撤煤矿探测机器人设计

为了解决煤矿井下探测机器人工作行程受限的难题,设计了一种可自主延长通信距离和自动回撤的煤矿探测机器人。当无线控制信号减弱时,机器人通过中继器弹射系统延长其无线通信距离;当无线控制信号突然中断时,机器人启动自动回撤功能,根据探测过程中已经记录的传感器数据按原路径回撤,自动回撤到安全位置。机器人自动回撤功能采用编码器与激光传感器数据集成的方法,并使用ICP算法进行双重数据匹配,以逐步调整机器人的位置和方向角,实现较高的回撤精度。测试结果表明,该机器人具有工作行程距离长的特点和自动回撤功能,可以在未知的煤矿灾难现场稳定、安全地工作,可替代煤矿救援人员深入煤矿井下完成初期危险的探测工作,为进一步的救援提供重要的现场数据信息。     

矿井救援用本安型计算机的研制

文章介绍了一种矿井救援用本安型计算机的系统结构及分系统设计,详细介绍了其本安型电路的设计技术,从安全人机学的观点出发,阐述了其外观结构的人性化设计及可靠性设计。实际应用结果表明,该计算机在矿井事故的救援中所摄录的视频图象、语音信号清晰连续,并具有检测、存储、显示和回放功能,可在技术成熟的条件下利用该计算机所提供的信息建立专家决策系统。