一种井下自动导航的运送报警系统的制作方法

本发明属于采矿技术领域，具体涉及一种井下自动导航的运送报警系统。

背景技术

我国煤炭资源储量世界第一，然而煤火自燃现象十分严重，不仅造成煤炭资源的巨大浪费，还对环境构成很大污染。国内外学者利用遥感技术开展煤田火区识别与监测主要依靠多光谱和中低分辨率遥感影像，只能定性或半定量地提供火源位置及火区大致范围等信息，难以满足煤田火区监测精度和准确度日益提高的需求。常规遥感煤火探测方法是对根据热红外数据反演的温度采用适当的阈值进行密度分割，达到粗略探测煤火的目的，这种方法探测出的煤田火区范围往往包括非煤火温度异常干扰地物，如水体，热厂房等，难以精确提取煤田火区的范围。如何采用遥感技术准确有效地提取煤火区范围是煤田火区治理中亟需解决的问题。

高光谱热红外遥感的出现为上述问题提供了解决手段。高光谱热红外遥感具有空间、辐射和光谱三维信息，数据量大，信息丰富。包含的地物辐射特征信息更加精细。如何利用其丰富的地物辐射信息精细地区分地物热异常，精细化定量探测煤田煤火，在国内研究尚少。

地下煤火探测即是对火区空间范围进行定量描述，目前普遍采用磁法、电法对地下煤火燃烧异常进行探测，结合钻探及煤层赋存确定火区深度，可一定程度解决煤火探测问题，但定量精度有限。

地下煤火监测即是对火区燃烧状态进行监测，目前主要通过埋设浅层观测孔，通过采集孔内气样监测分析o2、co浓度来判断火区可能的燃烧状态。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于物联网的煤矿井下火灾监测系统，解决现有自动监控系统控制不准确、稳定性差，甚至瘫痪的问题的井下自动导航的运送报警系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种井下自动导航的运送报警系统，包括输送机和监控中心，所述输送机包括控制模块、存储模块、报警装置以及与所述控制模块连接的综合环境采集模块，其特征在于：所述控制模块信号连接所述综合环境采集模块和所述存储模块，所述综合环境采集模块信号连接所述报警装置，所述输送机还包括与控制模块相连接的无线模块、颜色检测模块和路标,所述输送机通过所述无线模块与所述监控中心信号连接，所述路标包括沿行进路线铺设于不同位置地面的、与地面颜色区别明显的纯色色带；所述颜色检测模块用于检测所述输送机正下方的颜色，并将检测到的颜色信息发送给所述控制模块用以矫正所述输送机的前进方向。

上述的井下自动导航的运送报警系统，综合环境采集模块包括气体浓度监测模块、设备安全监测模块、双波段火灾探测器和视频监控模块；所述气体浓度监测模块、所述设备安全监测模块、所述双波段火灾探测器和视频监控模块均与所述监控中心双向连接。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述颜色检测模块设于所述输送机底部，包括垂直于所述输送机的前进方向等距并排设置于所述输送机底部四周的至少四个传感器，所述第一传感器与所述第四传感器之间的距离略小于所述色带的宽度，所述第一传感器至第四传感器用于识别其下方地面颜色的rgb值，并将此rgb值发送至所述控制模块，所述四个传感器所采集到地面的rgb值自左至右依次为第一至第四rgb值，所述控制模块根据接收到的rgb值矫正所述输送机的前进方向。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述色带经过各展点旁侧，且在色带起点、色带终点和各展点旁的色带表面分别设置有一色块，所述色带与各所述色块均为纯色，且其颜色均不相同；所述色带与各所述色块的颜色的rgb值预先保存至所述控制模块。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述色带为闭合环路，所述色带起点与色带终点使用同一色块进行标识。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述存储模块包括nandflash存储器和sdram存储器，综合环境采集程序和地图数据存储在nandflash存储器中。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述输送机包括：

所述超声波传感器，用来测量输送机与障碍物或者墙壁之间的距离，实现避障功能，同时也提供辅助定位数据；

所述红外传感器，用来防止输送机工作过程中从高处跌落。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述气体浓度监测模块包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器和粉尘浓度传感器。

上述的井下自动导航的运送报警系统，所述设备安全监测模块包括烟雾传感器、温度传感器和火焰探测器。

综上所述，本发明具有以下有益效果：这种井下自动导航的运送报警系统对煤矿井下综合环境情况、自燃气体浓度情况、设备安全情况和人员生产操作情况进行实时监测，在监测到异常情况时，利用报警模块发出警报，本发明利用无线传输的方式将独立的火灾联动设备数据上传至监控中心模块，监控中心模块根据获取的数据分析最佳的异常情况解决方法。本系统性能稳定，监测效果良好，能有效的预防和避免煤矿火灾的发生，其采用无线传输的方式进行连接及数据传输，具有延时短、成本低，安全、可靠等优点。

附图说明

图1为本发明一种井下自动导航的运送报警系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参阅图1，本发明提供一种一种井下自动导航的运送报警系统，包括输送机1和监控中心，所述输送机1包括控制模块2、存储模块3、报警装置4以及与所述控制模块2连接的综合环境采集模块5，其特征在于：所述控制模块2信号连接所述综合环境采集模块5和所述存储模块3，所述综合环境采集模块5信号连接所述报警装置4，所述输送机1还包括与控制模块2相连接的无线模块6、颜色检测模块7和路标,所述输送机1通过所述无线模块6与所述监控中心信号连接，所述路标包括沿行进路线铺设于不同位置地面的、与地面颜色区别明显的纯色色带；所述颜色检测模块7用于检测所述输送机1正下方的颜色，并将检测到的颜色信息发送给所述控制模块2用以矫正所述输送机1的前进方向。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，综合环境采集模块5包括气体浓度监测模块51、设备安全监测模块52、双波段火灾探测器53和视频监控模块54；所述气体浓度监测模块51、所述设备安全监测模块52、所述双波段火灾探测器53和视频监控模块54均与所述监控中心双向连接。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述颜色检测模块6设于所述输送机1底部，包括垂直于所述输送机1的前进方向等距并排设置于所述输送机1底部四周的至少四个传感器，所述第一传感器与所述第四传感器之间的距离略小于所述色带的宽度，所述第一传感器至第四传感器用于识别其下方地面颜色的rgb值，并将此rgb值发送至所述控制模块，所述四个传感器所采集到地面的rgb值自左至右依次为第一至第四rgb值，所述控制模块根据接收到的rgb值矫正所述输送机的前进方向。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述色带经过各展点旁侧，且在色带起点、色带终点和各展点旁的色带表面分别设置有一色块，所述色带与各所述色块均为纯色，且其颜色均不相同；所述色带与各所述色块的颜色的rgb值预先保存至所述控制模块2。初始时将输送机1放置于起点色块处，并将输送机1的前向调整至与需要位移的方向相同，输送机1通过循迹沿色带依次到达第一展点色块、第二展点色块和终点色块，到达展点色块时，输送机1会通过综合环境采集模块采集煤矿井下各巷道内气体、温度及湿度情况，到达终点色块时，输送机1停止综合环境采集模块采集。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述色带为闭合环路，所述色带起点与色带终点使用同一色块进行标识。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述存储模块3包括nandflash存储器和sdram存储器，综合环境采集程序5和地图数据存储在nandflash存储器中。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述输送机1包括：

所述超声波传感器11，用来测量输送机1与障碍物或者墙壁之间的距离，实现避障功能，同时也提供辅助定位数据；

所述红外传感器12，用来防止输送机1工作过程中从高处跌落。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述气体浓度监测模块51包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器和粉尘浓度传感器。

进一步地，本发明一种井下自动导航的运送报警系统口的较佳的实施例中，所述设备安全监测模块52包括烟雾传感器、温度传感器和火焰探测器。

本发明工作原理如下：利用综合环境采集模块采集煤矿井下各巷道内气体、温度及湿度情况；利用气体浓度监测模块实时监测煤矿井下各巷道内甲烷、一氧化碳、氧气及粉尘的浓度，当甲烷、一氧化碳、氧气及粉尘中任一浓度超标时，则报警模块发出警报；利用设备安全监测模块实时监测煤矿井下各设备在使用过程中是否存在温度过高、引发烟雾及明火问题；当设备温度过高，或引发烟雾及明火时，则报警模块发出警报；利用双波段火灾探测器对煤矿井下空间环境进行笼统监测，当探测到火灾信号时，则报警模块发出警报；利用视频监控模块实时监控煤矿井下的综合情况，尤其是生产人员在生产过程中的操作是否规范，当生产人员操作异常时，则报警模块发出警报；当报警模块出警报时，监控人员根据监控中心模块获取的数据信息，分析最佳的解决方案。

这种基于智能导航的导游系统的操作方法，包括：

步骤s1，若第一至第四rgb值中任意一项处于预先保存至控制模块的各色块的颜色的rgb值中任意一项的范围内，则停止前进，并采集周围的综合环境，在采集完毕后继续循迹前进；

步骤s2，若仅第一rgb值不处于色带颜色的rgb值的范围，则向右转动第一角度，然后继续循迹；

步骤s3，若仅第一rgb值和第二rgb值均不处于所述色带颜色的rgb值的范围，则向右转动第二角度，然后继续循迹；

步骤s4，若仅第四rgb值不处于所述色带颜色的rgb值的范围，则向左转动第一角度，然后继续循迹；

步骤s5，若仅第三rgb值和第四rgb值均不处于所述色带颜色的rgb值的范围，则向左转动第二角度，然后继续循迹；

步骤s6，若第一至第四rgb值均处于所述色带颜色的rgb值的范围，则直行。

这种基于智能导航的导游系统的操作方法，在传感器前设置一白光光源，启用传感器中的红色滤波器，测量10ms中传感器发出的第一脉冲数，并将256与所述第一脉冲数的比值作为红色调整参数；启用传感器中的绿色滤波器，测量10ms中传感器发出的第二脉冲数，并将256与所述第二脉冲数的比值作为绿色调整参数；启用传感器中的蓝色滤波器，测量10ms中传感器发出的第三脉冲数，并将256与所述第三脉冲数的比值作为蓝色调整参数。

这种基于智能导航的导游系统的操作方法，所述步骤s1包括：

步骤s11，启用传感器中的红色滤波器，测量10ms中传感器的输出脉冲数，并将该脉冲数乘以所述红色调整参数，得到的数值即为当前传感器下方地面颜色的a值；

步骤s12，启用传感器中的绿色滤波器，测量10ms中传感器的输出脉冲数，并将该脉冲数乘以所述绿色调整参数，得到的数值即为当前传感器下方地面颜色的b值；

步骤s13，启用传感器中的蓝色滤波器，测量10ms中传感器的输出脉冲数，并将该脉冲数乘以所述蓝色调整参数，得到的数值即为当前传感器下方地面颜色的c值。

本发明这种井下自动导航的运送报警系统对煤矿井下综合环境情况、自燃气体浓度情况、设备安全情况和人员生产操作情况进行实时监测，在监测到异常情况时，利用报警模块发出警报，本发明利用无线传输的方式将独立的火灾联动设备数据上传至监控中心模块，监控中心模块根据获取的数据分析最佳的异常情况解决方法。本系统性能稳定，监测效果良好，能有效的预防和避免煤矿火灾的发生，其采用无线传输的方式进行连接及数据传输，具有延时短、成本低，安全、可靠等优点。

本实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。