[发明专利]煤矿井下应急救援无线通信网络搭建系统及方法

摘要

本发明公开了一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统及方法，其系统包括救援指挥中心计算机和救援机器人系统，救援机器人系统包括运载机器人、存放在机器人存放仓内的探测机器人和布放通信网络机器人以及存放在布放系统存放仓内的无线通信中继器布放系统；无线通信中继器布放系统包括无线通信中继器布放装置和无线通信中继器；其方法包括步骤：首先运载机器人进行信号检测及处理，由布放系统存放仓内的布放装置投放无线通信中继器，绘制应急救援无线通信网络链接地图，然后布放通信网络机器人进行信号检测及处理并投放无线通信中继器，进行地图更新，直至完成井下应急救援无线通信网络的搭建。本发明设计合理，实用性强，推广应用价值高。

主权项

一种煤矿井下应急救援无线通信网络自主搭建系统，其特征在于：包括救援指挥中心计算机（6）和与救援指挥中心计算机（6）无线连接并通信的救援机器人系统，所述救援机器人系统包括沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道运行且运行过程中同步对煤矿井下巷道中的相关环境信息进行实时检测的的运载机器人，所述运载机器人为车轮式机器人，所述运载机器人包括机器人本体一（1‑1）、设置在机器人本体一（1‑1）前侧的机器人存放仓（1‑2）和设置在机器人本体一（1‑1）后侧的布放系统存放仓（1‑3），所述机器人存放仓（1‑2）和布放系统存放仓（1‑3）的底部均设置有支撑轮（1‑13），所述机器人存放仓（1‑2）的仓门上安装有用于带动所述仓门开关的仓门开关驱动机构（1‑4），所述机器人本体一（1‑1）内安装有用于沿煤矿井下巷道中所布设的已有运输通道行走的行走机构一（1‑5）、对行走机构一（1‑5）进行驱动的驱动机构一（1‑6）、环境信息监测单元一（1‑7）、自主导航单元一（1‑8）和测距单元一（1‑9），所述机器人本体一（1‑1）上安装有自动排障机构（1‑10）、无线通信单元一（1‑11）以及与环境信息监测单元一（1‑7）、测距单元一（1‑9）和自主导航单元一（1‑8）均相接的控制系统一（1‑12），所述仓门开关驱动机构（1‑4）、自动排障机构（1‑10）和驱动机构一（1‑6）均由控制系统一（1‑12）进行控制且三者均与控制系统一（1‑12）相接，所述无线通信单元一（1‑11）与控制系统一（1‑12）相接；所述机器人存放仓（1‑2）内存放有用于对煤矿井下相关环境信息进行实时检测的探测机器人和用于跟随探测机器人进行通信网络搭建的布放通信网络机器人，所述探测机器人为履带式机器人，所述探测机器人包括机器人本体二（2‑1），所述机器人本体二（2‑1）内安装有行走机构二（2‑2）、对行走机构二（2‑2）进行驱动的驱动机构二（2‑3）、环境信息监测单元二（2‑4）、自主导航单元二（2‑5）、测距单元二（2‑6）、无线通信单元二（2‑7）以及与环境信息监测单元二（2‑4）、自主导航单 元二（2‑5）和测距单元二（2‑6）均相接的控制系统二（2‑8），所述驱动机构二（2‑3）由控制系统二（2‑8）进行控制且其与控制系统二（2‑8）相接，所述无线通信单元二（2‑7）与控制系统二（2‑8）相接，所述控制系统一（1‑12）与控制系统二（2‑8）之间通过无线通信单元一（1‑11）和无线通信单元二（2‑7）进行双向通信，且所述控制系统一（1‑12）通过无线通信单元一（1‑11）与救援指挥中心计算机（6）进行双向通信，所述控制系统二（2‑8）通过无线通信单元二（2‑7）与救援指挥中心计算机（6）进行双向通信；所述布放通信网络机器人包括第三机器人本体和设置在第三机器人本体上的中继器出口二（7‑2），所述第三机器人本体上安装有行走机构三，所述第三机器人本体内安装有对行走机构三进行驱动的驱动机构三（3‑6）、环境信息监测单元三（3‑7）、无线通信单元三（3‑9）和与环境信息监测单元三（3‑7）相接的控制系统三（3‑8），所述驱动机构三（3‑6）由控制系统三（3‑8）进行控制且其与控制系统三（3‑8）相接，所述无线通信单元三（3‑9）与控制系统三（3‑8）相接，所述控制系统三（3‑8）通过无线通信单元三（3‑9）与救援指挥中心计算机（6）进行双向通信；所述布放通信网络机器人上搭载有无线通信中继器布放系统；所述布放系统存放仓（1‑3）内存放有无线通信中继器布放系统，所述无线通信中继器布放系统包括无线通信中继器布放装置（4）和存放在无线通信中继器布放装置（4）上的无线通信中继器（5），所述布放系统存放仓（1‑3）的一端为开口端且设置有供无线通信中继器（5）出仓的中继器出口一（7‑1）；位于所述机器人存放仓（1‑2）内的无线通信中继器布放装置（4）与所述控制系统一（1‑12）相接，位于所述布放系统存放仓（1‑3）内的无线通信中继器布放装置（4）与所述控制系统三（3‑8）相接。