[发明专利]一种煤矿井下移动测量机器人、安全评价方法及系统

说明书

本申请提供一种煤矿井下移动测量机器人、安全评价方法及系统，移动测量机器人包括：移动平台和搭载在所述移动平台上的移动测量设备，所述移动测量设备包括SLAM扫描单元、环境气体检测传感单元以及地质雷达检测单元；移动平台，用于在巷道内自主行走；SLAM扫描单元，用于采集巷道空间数据；地质雷达检测单元，用于采集地质体内部数据；环境气体检测传感单元，用于采集有害气体浓度指标数据；SLAM扫描单元、地质雷达检测单元和环境气体检测传感单元均与管理平台通信连接，并将采集的数据上传至管理平台。本申请提高了煤矿井下监测的安全性和监测的准确度。

技术领域

本申请涉及智能检测技术领域，尤其涉及一种煤矿井下移动测量机器人、安全评价方法及系统。

背景技术

煤矿井下地质环境较差，随着开采深度增加，井下巷道愈发复杂，对巷道空间环境测量的专业装备较少，多以手持式、背负式激光雷达测量设备为主，结合行走轨迹对数据进一步处理，形成巷道空间数据。对于掘进巷道等重点区域，安全员一般采用便携式检测设备与裸眼经验判断的传统安全评价方式。掘进工作面完成爆破作业后，一般由安全员进入掘进工作面利用烟气传感器等进行爆破区域的有害气体检测，利用全站仪等设备进行爆破后巷道成形质量的测量。常用的检测设备有全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺，将测量结果与设计图纸进行对照，以便评价掘进巷道的安全状况。现有的，安全员利用上述检测设备进行检测的方法，测量不精准并且严重威胁安全员人身安全。

目前，手持式或背负式激光雷达测量设备是以行人的位置为基准，基准位置的误差对巷道整体的探测精度影响较大，严重影响煤矿地理三维空间模型的质量；对于掘进巷道等重点区域，传统的安全评价方式难以精准评价对出矿进路顶板围岩稳定性的影响，同时，掘进后存在顶板不稳定现象，严重威胁安全员人身安全。

因此，目前亟需提供一种安全性较高、测量准确度高的机器人和提高安全评价准确度的评价方法。

发明内容

本申请的目的在于提供一种煤矿井下移动测量机器人、安全评价方法及系统，对煤矿井下巷道空间以及掘进工作面等重点区域进行安全评价，辅助分析巷道围岩稳定性，提高了煤矿井下监测的安全性和监测的准确度，以及安全评价的准确度。

为达到上述目的，本申请提供一种煤矿井下移动测量机器人，包括：移动平台和搭载在所述移动平台上的移动测量设备，所述移动测量设备包括SLAM扫描单元、环境气体检测传感单元以及地质雷达检测单元；

所述移动平台，用于在巷道内自主行走；

所述SLAM扫描单元，用于采集巷道空间数据；

所述地质雷达检测单元，用于采集地质体内部数据；

所述环境气体检测传感单元，用于采集有害气体浓度指标数据；

所述SLAM扫描单元、所述地质雷达检测单元和所述环境气体检测传感单元均与管理平台通信连接，并将采集的数据上传至所述管理平台。

如上所述的煤矿井下移动测量机器人，其中，还包括自动识别避让系统和主控系统，所述自动识别避让系统与所述移动平台通信连接；所述自动识别避让系统和所述移动平台与所述主控系统通信连接；

所述自动识别避让系统识别到障碍物后，向所述主控系统发出障碍物警告信息；

所述主控系统接收到障碍物警告信息后，控制所述移动平台避开障碍物行驶。

如上所述的煤矿井下移动测量机器人，其中，所述移动平台为履带式移动平台。

如上所述的煤矿井下移动测量机器人，其中，还包括集成多种传感器的三维移动测量系统，三维移动测量系统用于对所述移动测量设备进行定位定姿。

如上所述的煤矿井下移动测量机器人，其中，三维移动测量系统包括惯性导航、里程计传感器和控制网辅助模块。