本实用新型涉及煤矿井下安全检测领域，具体涉及一种用于井下的智能巡检系统。
背景技术：
目前，国家对安全生产的要求越来越高，煤炭生产企业的矿井要求必须安装以下装置：人员定位系统、通讯系统、图像传输监控系统和瓦斯监控系统，但所有这些现有系统大都是固定在井下的单一系统，存在以下问题：1)需要人员在井下操作，井上无法及时了解井下的现场数据；2)系统无追踪功能，死角太多；3)每安装一种系统，都需要在井下重复布线，重复安装各种主机或系统服务器。
技术实现要素：
本实用新型是为了克服现有技术中井下测试需要多种装置，安装和检测费时费力的技术问题，提供一种用于井下的智能巡检系统，能够及时发现煤矿井下存在的安全隐患，提高井下的安全性，降低了检测成本。
本实用新型提供一种用于井下的智能巡检系统，包括：
柔性导轨：固定设置在井内侧壁上，用于为巡检机器人车体提供导向，柔性导轨由若干短导轨拼接而成，短导轨包括导轨本体，设置在导轨本体上的导向装置，设置在短导轨两端的连接装置和设置在短导轨一端的缓冲装置；导轨本体包括弹性材料层；
机器人车体：设置在柔性导轨上，用于运载数据接收装置、光源、摄像头、温度传感器、复合气体检测传感器、光纤传感器、运动控制装置、数据处理装置、主控制系统、数据传送装置、存储器和电源；
数据接收装置：固定安装在机器人车体上，用于接收中央控制系统传送的运动指令并将运动指令传送至主控制系统；
光源：固定安装在机器人车体上，用于为摄像头提供亮度；
摄像头：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下影像数据，用于将影像数据传送至数据处理装置，通过影像数据可以判断井下是否存在异物、裂纹等；
温度传感器：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下温度数据，用于将温度数据传送至数据处理装置，温度传感器能够测量井下的环境温度以及电缆的温度；
复合气体检测传感器：固定安装在机器人车体上，用于实时采集井下瓦斯浓度数据，用于将瓦斯浓度数据传送至数据处理装置，复合式气体检测传感器能够检测瓦斯、硫化氢、一氧化碳、二氧化硫等可燃性气体的浓度；
光纤传感器：固定安装在机器人车体上，用于实施采集井下应力数据，用于将应力数据传送至数据处理装置，应力数据包括井下的异常振动、漏水以及应力变形等；
运动控制装置：固定安装在机器人车体上，用于接收主控制系统发送的运动指令，用于根据运动指令调节机器人车体的运动状态；
数据处理装置：固定安装在机器人车体上，用于接收摄像头传送的影像数据，用于接收温度传感器传送的温度数据，用于接收复合气体检测传感器传送的瓦斯浓度数据，用于接收光纤传感器传送的应力数据，用于将影像数据、温度数据和应力数据与存储器中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将对比结果传送至主控制系统；
主控制系统：固定安装在机器人车体上，用于接收数据处理装置传送的对比结果并根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于接收数据接收装置传送的运动指令，用于向运动控制装置传送运动指令，用于将预警信息和报警信息发送至数据传送装置；
数据传送装置：固定安装在机器人车体上，用于接收主控制系统发送的预警信息和报警信息，用于将预警信息和报警信息发送至中央控制系统；
存储器：固定安装在机器人车体上，用于存储标准数据，用于向数据处理装置发送标准数据，用于接收中央控制系统发送的标准数据更新信息；
电源：固定安装在机器人车体上，用于为机器人车体的运动提供动力；电源上设有蓄电池，当柔性导轨能够提供电能时蓄电池处于充电状态，由柔性导轨为智能巡检机器人的运行提供动力，当柔性导轨无法提供电能时蓄电池处于放电状态，为智能巡检机器人的运行提供动力；
中央控制系统：用于接收主控制系统传送的预警信息或报警信息，并将预警信息转换为预警信号、将报警信息转换为报警信号反馈至管理人员，用于向数据接收装置发送运动指令。
机器人在柔性导轨上沿柔性导轨的延伸方向在井下运动，能够实时采集井下的视频数据、温度数据和应力数据并将其与标准数据进行比较，当实时状态数据与标准数据的区别超过预警阈值时，生成预警信息通过数据传送装置传送至中央控制系统，当实时状态数据与标准数据的区别超过报警阈值时，生成报警信息通过数据传送装置传送至中央控制系统，中央控制系统将预警信号和报警信号及时反馈至管理人员，使其能够及时发现并排除存在安全隐患，提高了煤矿井下的安全性。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体包括从内向外依次设置的支撑层、弹性材料层和耐磨层。金属材料制成的支撑层能够为柔性电缆提供强度，保证在其上运行的智能巡检机器人的安全性；弹性材料层能够为柔性电缆提供柔性，使设置在高压线塔之间的柔性轨道与高压电缆具有相似的弧度，提高智能巡检机器人实时监测的准确性；耐磨层能够提高柔性导轨的耐磨性，提高柔性导轨的使用寿命。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体的横截面为圆形。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导向装置设置在导轨本体的下方，长度等于导轨本体的长度。导向装置能够使智能巡检机器人在沿柔性导轨延伸方向运行是保持稳定，防止智能巡检机器人在柔性导轨上出现摆动。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，导轨本体还包括设置在弹性材料层内侧的导电层。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，柔性导轨还包括设置在导轨本体外侧的集电装置，集电装置通过导线与导电层相连，集电装置的长度等于导轨本体的长度。
机器人车体上的电源通过集电装置与导电层相连，能够从中获取电能，为智能巡检机器人在柔性导轨上的运行提供动力。
本实用新型所述的一种用于井下的智能巡检系统，作为优选方式，中央控制系统包括：
天线：用于接收主控制系统传送的预警信息或报警信息，用于将预警信息传送至预警装置，用于将报警信息传送至报警装置；
预警装置：用于接收天线传送的预警信息，用于根据预警信息生成预警信号，用于将预警信号传送至显示装置，用于将预警信号传送至数据库；
报警装置：用于接收天线传送的报警信息，用于根据报警信息生成报警信号，用于将报警信号传送至显示装置，用于将报警信号传送至数据库；
数据库：用于存储标准数据，用于对标准数据进行更新，用于将更新后的标准数据传送至存储器，用于接收预警装置传送的预警信号，用于接收报警装置传送的报警信号；
显示装置：用于接收预警装置传送的所述预警信号，用于接收报警装置传送的所述报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈至管理人员。
本实用新型在使用过程中，电源为智能巡检机器人提供动力使其在柔性导轨上沿着柔性导轨延伸方向运行，设置在机器人车体上的光源为摄像头提供亮度，摄像头实时采集井下的影像数据，温度传感器实时采集井下的温度数据，光纤传感器实时采集井下的应力数据，影像数据、温度数据和应力数据传送至数据处理装置后与标准数据进行对比并生成对比结果，当对比结果超过预警阈值时，生成预警信息传送至主控制系统，当对比结果超过报警阈值时，生成报警信息传送至主控制系统，主控制系统将预警信息和报警信息传送至中央控制系统，中央控制系统根据预警信息通过预警装置生成预警信号，通过报警装置生成报警信号，并将预警信号和报警信号通过显示系统反馈至管理人员，使其及时发现井下出现的安全隐患；当智能巡检机器人需要对安全隐患进行进一步确认时，中央控制系统向智能巡检机器人发送运动指令，运动控制装置根据运动指令调节智能巡检机器人的运行速度，使其快速达到检测位置并停在两相邻短轨道之间的缓冲装置处，对安全隐患进一步确认，当确认完毕后中央控制系统向智能巡检机器人发送运动指令，运动控制装置根据运动指令调节智能巡检机器人的运行速度，使其进行正常的巡检。
本实用新型由于在井下侧壁上设有柔性导轨，智能巡检机器人沿柔性导轨对井下的状况、温度和应力情况进行实时检测，能够及时发现井下存在的安全隐患并通过预警信号或报警信号反馈至管理人员，提高了井下的安全性。
本实用新型进一步在柔性导轨上设有弹性材料层，使柔性导轨便于安装，同时提高了智能巡检机器人的检测精度。
本实用新型进一步在柔性导轨上设有导向装置，保证智能巡检机器人运行过程中的方向稳定性，提高其检测的稳定性。
本实用新型进一步在柔性导轨上设有缓冲装置，能够使智能巡检机器人进行定点检测，同时能够为智能巡检机器人的减速提供缓冲作用，提高了智能巡检机器人的检测精度，进一步保证了井下安全性。
附图说明
图1为一种用于井下的智能巡检系统组成图；
图2为一种用于井下的智能巡检系统柔性导轨主视图；
图3为一种用于井下的智能巡检系统导轨本体剖视图；
图4为一种用于井下的智能巡检系统机器人车体主视图；
图5为一种用于井下的智能巡检系统机器人车体组成图；
图6为一种用于井下的智能巡检系统中央控制系统组成图；
图7为实施例1流程图；
图8为实施例2流程图；
图9为实施例3流程图；
图10为实施例4导轨本体剖视图；
图11为实施例5导轨本体剖视图。
附图标记：
1、井内侧壁；2、柔性导轨；21、导轨本体；211、支撑层；212、弹性材料层；213、耐磨层；214、导电层；22、导向装置；23、连接装置；24、缓冲装置；25、集电装置；26、导线；3、机器人车体；4、数据接收装置；5、光源；6、摄像头；7、温度传感器；8、复合气体检测传感器；9、光纤传感器；10、运动控制装置；11、数据处理装置；12、主控制系统；13、数据传送装置；14、存储器；15、电源；16、站台控制系统；161、天线；162、预警装置；163、报警装置；164、数据库；165、显示装置。
具体实施方式
本实用新型提供一种用于井下的智能巡检系统，如图1所示，包括：
柔性导轨2：如图2所示，固定设置在井内侧壁1上，用于为机器人车体3提供导向，柔性导轨2由若干长度为1m的短导轨拼接而成，短导轨包括导轨本体21，设置在导轨本体21上的导向装置22，设置在短导轨两端的连接装置23和设置在短导轨一端的缓冲装置24；如图3所示，导轨本体21的横截面为圆形，包括从内向外依次设置的支撑层211、弹性材料层212和耐磨层213；
机器人车体3：如图4～5所示，设置在柔性导轨2上，用于运载数据接收装置4、光源5、摄像头6、温度传感器7、复合气体检测传感器8、光纤传感器9、运动控制装置10、数据处理装置11、主控制系统12、数据传送装置13、存储器14和电源15；
数据接收装置4：固定安装在机器人车体3上，可选用天线161，用于接收中央控制系统16传送的运动指令并将运动指令传送至主控制系统12；
光源5：固定安装在机器人车体3上，用于为摄像头6提供亮度；
摄像头6：固定安装在机器人车体3上，用于实时采集井下影像数据，用于将影像数据传送至数据处理装置11；
温度传感器7：固定安装在机器人车体3上，用于实时采集井下温度数据，用于将温度数据传送至数据处理装置11；
复合气体检测传感器8：固定安装在机器人车体3上，用于实时采集井下气体浓度数据，用于将气体浓度数据传送至数据处理装置11；
光纤传感器9：固定安装在机器人车体3上，用于实施采集井下应力数据，用于将应力数据传送至数据处理装置11；
运动控制装置10：嵌入固定安装在机器人车体3上的主板上，用于接收主控制系统12发送的运动指令，用于根据运动指令调节机器人车体3的运动状态；
数据处理装置11：嵌入固定安装在机器人车体3上的主板上，用于接收摄像头6传送的影像数据，用于接收温度传感器7传送的温度数据，用于接收复合气体检测传感器8传送的瓦斯浓度数据，用于接收光纤传感器9传送的应力数据，用于将影像数据、温度数据和应力数据与存储器14中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将对比结果传送至主控制系统12；
主控制系统12：嵌入固定安装在机器人车体3上的主板上，用于接收数据处理装置11传送的对比结果并根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于接收数据接收装置4传送的运动指令，用于向运动控制装置10传送运动指令，用于将预警信息和报警信息发送至数据传送装置13；
数据传送装置13：固定安装在机器人车体3上，可选用天线161，用于接收主控制系统12发送的预警信息和报警信息，用于将预警信息和报警信息发送至中央控制系统16；
存储器14：固定安装在机器人车体3上，用于存储标准数据，用于向数据处理装置11发送标准数据，用于接收中央控制系统16发送的标准数据更新信息；
电源15：固定安装在机器人车体3上，用于为机器人车体3的运动提供动力；电源15上设有蓄电池，当柔性导轨2能够提供电能时蓄电池处于充电状态，由柔性导轨2为机器人车体3的运行提供动力，当柔性导轨2无法提供电能时蓄电池处于放电状态，为机器人车体3的运行提供动力；
中央控制系统16：嵌入在站台上的电脑主板上，用于接收主控制系统12传送的预警信息或报警信息，并将预警信息转换为预警信号、将报警信息转换为报警信号反馈至管理人员，用于向数据接收装置4发送运动指令；如图6所示，中央控制系统16包括：
天线161：用于接收主控制系统12传送的预警信息或报警信息，用于将预警信息传送至预警装置162，用于将报警信息传送至报警装置163；
预警装置162：用于天线161传送的预警信息，用于根据预警信息生成预警信号，用于将预警信号传送至显示装置165，用于将预警信号传送至数据库164；
报警装置163：用于天线161传送的报警信息，用于根据报警信息生成报警信号，用于将报警信号传送至显示装置165，用于将报警信号传送至数据库164；
数据库164：用于存储标准数据，用于对标准数据进行更新，用于将更新后的标准数据传送至存储器14，用于接收预警装置162传送的预警信号，用于接收报警装置163传送的报警信号；
显示装置165：用于接收预警装置162传送的预警信号，用于接收报警装置163传送的报警信号，用于将预警信号和报警信号通过显示器和嗡鸣器反馈至管理人员。
实施例1
当井下瓦斯浓度超标时时，如图7所示，执行以下步骤：
S11、数据采集：设置在机器人车体3上的复合气体检测传感器8实时井下瓦斯浓度数据并传送至数据处理装置11；
S12、数据处理：数据处理装置11将实时状态数据与存储器14传送的标准数据进行比较，并生成比较结果传送至主控制系统12；
S13、预警判断：主控制系统12对比较结果进行预警处理，当瓦斯浓度超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S14，当瓦斯浓度未超过预警阈值时，进入步骤S17；
S14、报警判断：主控制系统12对比较结果进行报警处理，当瓦斯浓度超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S15，当瓦斯浓度未超过报警阈值时，进入步骤S16；
S15、报警：主控制系统12生成报警信息传送至站台控制系统16，报警装置163根据报警信息生成报警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S16、预警：主控制系统12生成预警信息传送至站台控制系统16，预警装置162根据预警信息生成预警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S17、巡检机器人正常运行。
实施例2
当井下温度异常时，如图8所示，执行以下步骤：
S21、数据采集：设置在机器人车体3上的温度传感器7实时采集井下温度数据并传送数据处理装置11；
S22、数据处理：数据处理装置11将井下温度数据与存储器14传送的标准温度进行比较，并生成比较结果传送至主控制系统12；
S23、预警判断：主控制系统12对比较结果进行预警处理，当井下温度超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S24，当井下温度未超过预警阈值时，进入步骤S27；
S24、报警判断：主控制系统12对比较结果进行报警处理，当井下温度超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S25，当井下温度未超过报警阈值时，进入步骤S26；
S25、报警：主控制系统12生成报警信息传送至站台控制系统16，报警装置163根据报警信息生成报警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S26、预警：主控制系统12生成预警信息传送至站台控制系统16，预警装置162根据预警信息生成预警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S27、巡检机器人正常运行。
实施例3
当井下侧壁应力异常时，如图9所示，执行以下步骤：
S31、数据采集：设置在机器人车体3上的光纤传感器9实时采集井下应力数据并传送数据处理装置11；
S32、数据处理：数据处理装置11将井下应力数据与存储器14传送的标准应力进行比较，并生成比较结果传送至主控制系统12；
S33、预警判断：主控制系统12对比较结果进行预警处理，当井下应力数据超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S34，当井下应力数据未超过预警阈值时，进入步骤S37；
S34、报警判断：主控制系统12对比较结果进行报警处理，当井下应力数据超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S35，当井下应力数据未超过报警阈值时，进入步骤S36；
S35、报警：主控制系统12生成报警信息传送至站台控制系统16，报警装置163根据报警信息生成报警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S36、预警：主控制系统12生成预警信息传送至站台控制系统16，预警装置163根据预警信息生成预警信号并通过显示装置165反馈至管理人员；
S37、巡检机器人正常运行。
实施例4
本实施例与实施例1相比具有不同的导轨结构，如图10所示，导轨本体21的横截面为圆形，包括从内向外依次设置的支撑层211、弹性材料层212和耐磨层213，导向装置22为设置在导轨本体21下端且与导轨本体21长度相同导向槽。
实施例5
本实施例具有不同的导轨结构，如图11所示，导轨本体21的横截面为圆形，包括从内向外依次设置的支撑层211、弹性材料层212和耐磨层213，在弹性材料层212内侧设有导电层214；在导轨本体21外侧设有与导轨本体长度相同的集电装置25，集电装置25通过导线26与导电层214相连。
设置在机器人车体3的电源37上设有蓄电池，蓄电池通过集电装置25与导电层214相连，当柔性导轨2能够提供电能时蓄电池处于充电状态，由柔性导轨2为机器人车体3的运行提供动力，当柔性导轨2无法提供电能时蓄电池处于放电状态，为机器人车体3的运行提供动力。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本实用新型的保护范围之内。