煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)及布放裝置研究

楊明明 常勤學

(河南大有能源股份有限公司礦山救護大隊,河南義馬 472300)

煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)及布放裝置研究

楊明明 常勤學

(河南大有能源股份有限公司礦山救護大隊,河南義馬 472300)

隨著現(xiàn)代化科學技術(shù)以及各項實際管理手段的不斷改進,有關(guān)智能機器人項目的研究不斷推進,為各領(lǐng)域的實踐注入了新的活力,尤其給現(xiàn)實中難以進行人為操作領(lǐng)域的管理帶來轉(zhuǎn)機。本文就煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)及布放裝置的相關(guān)內(nèi)容進行闡述,并進一步探究井下遠距離救援的有效措施,以期為煤礦企業(yè)的實際管理帶來一定的幫助。

煤礦救援機器人 無線通信系統(tǒng) 布放裝置

對于煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，在實際生產(chǎn)的過程中，往往存在諸多的風險點，不僅給煤礦企業(yè)的正向生產(chǎn)效益的實現(xiàn)帶來了很多不確定性因素，而且，還會對一線作業(yè)工人的生命安全帶來威脅。因此，通過研究并建立煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)，可以強化井下與地面間的溝通效能，從而在新型自組網(wǎng)應急救援通信系統(tǒng)的支撐下開展井下作業(yè)，使得整個煤礦作業(yè)過程的安全性有所提升，有關(guān)煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)及其布放裝置的研究極具實踐價值。

1 淺析煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)

在現(xiàn)代信息社會環(huán)境中，各領(lǐng)域生產(chǎn)的智能化發(fā)展速度不斷加快，極大地促進了產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，與此同時，智能機器人成為了國內(nèi)外研究人員的重點科研對象，并且針對智能機器人的無線通信問題進行了深入探究[1]。實際上，WIFI無線通信技術(shù)與實體產(chǎn)業(yè)的整合運作并非偶然，而是經(jīng)過了大量的系統(tǒng)測試以及建模實驗操作的過程，并積累了充足的經(jīng)驗以后，才將其推向?qū)嶋H應用領(lǐng)域執(zhí)行相關(guān)指令。

1.1 無線通信系統(tǒng)及其特征

現(xiàn)階段，WIFI技術(shù)的發(fā)展極為快速，為現(xiàn)實領(lǐng)域的實踐帶來了極大的幫助。實際上，WIFI技術(shù)具備較高的自適應能力，這也是之所以WIFI技術(shù)組網(wǎng)方式靈活、易操作的原因所在。從其具體的特征來看，WIFI無線通信技術(shù)適用于開放式環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息獲取及傳送，它的覆蓋能力極強，但在復雜環(huán)境下，WIFI信號會有所削弱[2]。從實踐來看，在目前的技術(shù)水平下，WIFI無線通信技術(shù)以其無縫接入、多跳傳輸、低能耗的特性，適用于煤礦井下等復雜環(huán)境下的信息傳遞，以便于進行遠距離溝通。

1.2 WIFI技術(shù)組網(wǎng)方式與救援機器人操作模式的整合應用

從礦井下的作業(yè)環(huán)境來看，通訊信號的正常傳輸需要一定的前提條件，即井下的泥土或巖石等物質(zhì)不會微波信號，很顯然，這是不現(xiàn)實的。因此，在構(gòu)建救援機器人無線通信系統(tǒng)的過程中，整合了WIFI技術(shù)，從而實現(xiàn)了擴大機器人活動范圍的目的，與此同時，這一成果的實際應用需依賴無線中繼設(shè)備的合理布設(shè)[3]。在現(xiàn)實的煤礦作業(yè)環(huán)境中，如若工人在井下進行采掘時，發(fā)生危難，則會通過中繼器裝置的智能化通信傳輸過程，將信息傳遞給地面救援方，以便于爭取時間進行施救。

2 針對煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)布放裝置的研究

在以往，要想令智能型機器人順利地完成既定任務，則不是一件容易的事。如今，隨著科技領(lǐng)域的發(fā)展以及硬件設(shè)計的日趨完善，智能機器人的研究領(lǐng)域不斷深入。其中，救援機器人無線通信系統(tǒng)布放裝置的設(shè)計則是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的指令來進行最優(yōu)化的選擇，進而為無線通信的過程提供有力的支撐。

2.1 無線通信中繼器布放裝置

通常情況下，由于煤礦井下作業(yè)的環(huán)境極為惡劣，給工人增加了作業(yè)難度。因此，煤礦救援機器人無線通信系統(tǒng)的構(gòu)建就能夠完善這一環(huán)節(jié)的處理，當機器人進入到井下以后，通過人為的指令操作，引導機器人首先探測井下環(huán)境的特點，并且，根據(jù)井下環(huán)境來布放裝置。這樣一來，井下礦面的關(guān)鍵位置都有無線中繼器裝置，如若當作業(yè)風險發(fā)生時，工人就能夠在井下與地面進行有效溝通。

2.2 救援機器人的職能作用分析

在通過智能探測環(huán)節(jié)的處理以后，就要將救援機器人系統(tǒng)的運作來采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息，并將其及時傳送給地面操作管控中心來分析處理。在這個過程當中，救援機器人的核心職能便是獲取井下作業(yè)的狀態(tài)信息。

2.3 淺析布放裝置控制管理的步驟

在利用WIFI信號進行井下傳輸信息的過程中，當遇到傳輸阻礙時，則要通過不同的中繼器設(shè)備進行信息傳導，最終將信息成功地傳送到地面控制中心。因此，布放裝置控制管理需要遵照以下幾個步驟來執(zhí)行操作：首先，將帶有無線通信功能的布放裝置伸入到井下;其次，通過機器人探測后，獲取井下環(huán)境信息;最后，通過控制中心的指令操作，將中繼器布設(shè)到井下的合理位置，完成通信網(wǎng)絡(luò)的延伸擴展，至此，將運載機器人深入到井下環(huán)境之中，布放裝置控制管理過程完畢[4]。

3 結(jié)語

今幾年來，我國諸多產(chǎn)業(yè)為了走規(guī)?；⒅悄芑陌l(fā)展道路，在實踐的過程中整合了諸多先進科學技術(shù)，極大地改善了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成效，保證了生產(chǎn)的安全性以及經(jīng)濟性。實際上，為了能夠令機器人幫助人類做更多的實際工作，則在很早以前就已經(jīng)著手開發(fā)智能機器人來輔助實踐，在各項指令的操作和影響下，機器人能夠完成人類賦予它的任務。總之，煤礦井下救援探測機器人無線通信系統(tǒng)及布放裝置項目的完善及應用，能夠在一定程度上推動有關(guān)智能機器人研究項目的發(fā)展，從而積累更多的研究及實踐經(jīng)驗。

[1]李培煊,強蕊.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統(tǒng)的研究[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2011,04(04)：139-141.

[2]王賀燕,侍才洪,楊康建,等.基于救援機器人的遠程無線圖像傳輸技術(shù)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2013,03(03)：108-109.

[3]閆海煜,汪娟.基于OSI層次模型的礦井救援機器人通信系統(tǒng)設(shè)計[J].煤炭技術(shù),2013,10(10)：118-119.

[4]趙蒼榮,鄭淼淼.煤礦救援機器人的無線傳感定位和路徑規(guī)劃方法研究[J].礦山機械,2012,12(12)：96-97.