[发明专利]一种煤矿灾区环境侦测无人机及侦测方法

说明书

本发明公开了一种煤矿灾区环境侦测无人机及侦测方法，该无人机包括无人机、煤矿灾区环境侦测装置和监控装置，所述无人机包括机架、动力机构和避障机构，所述煤矿灾区环境侦测装置包括环境检测传感器、红外摄像仪和本安型耳麦，所述动力机构包括螺旋桨机构和悬停微调机构，所述悬停微调机构包括气囊、第一供气组件和第二供气组件以及微调阀门机构，所述监控装置包括主控制模块、远程监控模块和手持式遥控器；该方法包括以下步骤：一、定位点的布设及定位基站的布设；步骤二、无人机的前进飞行；步骤三、煤矿灾区环境的侦测。本发明设计合理重量轻、续航能力强，实现井下灾区环境的侦测。

技术领域

本发明属于矿用无人机侦测技术领域，尤其是涉及一种煤矿灾区环境侦测无人机及侦测方法。

背景技术

我国矿山事故造成大量的资源损失和人员伤亡，严重影响我国矿山的安全生产，造成严重的经济损失和社会影响。矿井事故发生后，能够及时掌握井下情况，对减少安全生产事故的损失具有重要意义。

无人机在无人探测领域起着重要的作用，尤其在事故发生后对灾区的探查应用前景广泛。煤矿井下灾区通常会有瓦斯等爆炸性气体聚集，属于气体易爆区域，所有进入灾区的救灾设备都需要达到相关防爆标准，以免因设备故障引发灾区瓦斯爆炸。然而，如果无人机按防爆标准设计，会极大地增加飞行器重量，导致续航能力严重不足、电池和电机等部件防爆难度进一步增大。因此，需要设计一种煤矿灾区环境侦测无人机及侦测方法，重量轻、续航能力强，可侦测煤矿灾区环境的无人机设备，为矿山灾害救援提供准确可靠的信息，有效避免救援人员进入灾区侦察的风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿灾区环境侦测无人机，其设计合理、操作简便，重量轻、续航能力强，实现井下灾区环境的侦测，为矿山灾害救援提供准确可靠的信息，有效避免救援人员进入灾区侦察的风险，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种煤矿灾区环境侦测无人机，其特征在于:包括无人机、安装在所述无人机上的煤矿灾区环境侦测装置和安装在所述无人机上的监控装置，所述无人机包括机架以及安装在所述机架上的动力机构和避障机构，所述煤矿灾区环境侦测装置包括环境检测传感器、红外摄像仪和本安型耳麦，所述机架的底部正下方设置有增稳支架，所述环境检测传感器和本安型耳麦安装在所述机架底部，所述红外摄像仪安装在增稳支架上，所述避障机构包括安装在增稳支架四周的前红外测距传感器、后红外测距传感器、左红外测距传感器与右红外测距传感器以及安装在增稳支架底部的下红外测距传感器和安装在所述机架上的上红外测距传感器，所述动力机构包括安装在所述机架顶面四角的螺旋桨机构和安装在所述机架顶面中部上方的悬停微调机构，所述悬停微调机构包括气囊、为气囊供氦气的第一供气组件和第二供气组件以及设置在气囊上的微调阀门机构，所述气囊上设置有进气管，所述微调阀门机构包括设置在气囊底部四个顶点的下顶点放气阀、设置在气囊顶部四个顶点的上顶点放气阀以及设置在气囊前侧面、后侧面、左侧面、右侧面、上侧面和下侧面的中心位置处的前放气阀、后放气阀、左放气阀、右放气阀、上放气阀和下放气阀，所述机架的底部设置有使所述第一供气组件脱落的脱落推动机构；

所述螺旋桨机构的数量为四个，四个所述螺旋桨机构分别为沿所述机架顶部逆时针依次布设的第一螺旋桨机构、第二螺旋桨机构、第三螺旋桨机构和第四螺旋桨机构，且所述第一螺旋桨机构、第二螺旋桨机构、第三螺旋桨机构和第四螺旋桨机构均延伸出所述机架外；

所述监控装置包括主控制模块、远程监控模块和手持式遥控器，所述主控制模块包括主控器，所述主控器的输入端接有设置在所述第一供气组件中的氦气气体传感器，所述环境检测传感器、红外摄像仪和本安型耳麦均与主控器相接，所述下顶点放气阀、所述上顶点放气阀、前放气阀、后放气阀、左放气阀、右放气阀、上放气阀和下放气阀的输入端均与主控器的输出端相接，所述第一螺旋桨机构、第二螺旋桨机构、第三螺旋桨机构和第四螺旋桨机构均由主控器进行控制，所述远程监控模块包括本安电脑以及与本安电脑相接的显示屏和耳机，所述主控器与本安电脑进行数据通信，且所述主控器与手持式遥控器进行数据通信。