煤礦救援機器人無線通信系統及布放裝置研究

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)

隨著現代化科學技術以及各項實際管理手段的不斷改進,有關智能機器人項目的研究不斷推進,為各領域的實踐注入了新的活力,尤其給現實中難以進行人為操作領域的管理帶來轉機。本文就煤礦救援機器人無線通信系統及布放裝置的相關內容進行闡述,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 布放裝置

對于煤礦產業發展而言，在實際生產的過程中，往往存在諸多的風險點，不僅給煤礦企業的正向生產效益的實現帶來了很多不確定性因素，而且，還會對一線作業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，可以強化井下與地面間的溝通效能，從而在新型自組網應急救援通信系統的支撐下開展井下作業，使得整個煤礦作業過程的安全性有所提升，有關煤礦救援機器人無線通信系統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

在現代信息社會環境中，各領域生產的智能化發展速度不斷加快，極大地促進了產業的規模化發展，與此同時，智能機器人成為了國內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無線通信技術與實體產業的整合運作并非偶然，而是經過了大量的系統測試以及建模實驗操作的過程，并積累了充足的經驗以后，才將其推向實際應用領域執行相關指令。

1.1 無線通信系統及其特征

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

1.2 WIFI技術組網方式與救援機器人操作模式的整合應用

從礦井下的作業環境來看，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不會微波信號，很顯然，這是不現實的。因此，在構建救援機器人無線通信系統的過程中，整合了WIFI技術，從而實現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備的合理布設[3]。在現實的煤礦作業環境中，如若工人在井下進行采掘時，發生危難，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，隨著科技領域的發展以及硬件設計的日趨完善，智能機器人的研究領域不斷深入。其中，救援機器人無線通信系統布放裝置的設計則是根據系統內部的指令來進行最優化的選擇，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，由于煤礦井下作業的環境極為惡劣，給工人增加了作業難度。因此，煤礦救援機器人無線通信系統的構建就能夠完善這一環節的處理，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境的特點，并且，根據井下環境來布放裝置。這樣一來，井下礦面的關鍵位置都有無線中繼器裝置，如若當作業風險發生時，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

在通過智能探測環節的處理以后，就要將救援機器人系統的運作來采集現場數據信息，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的狀態信息。

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，獲取井下環境信息;最后，通過控制中心的指令操作，將中繼器布設到井下的合理位置，完成通信網絡的延伸擴展，至此，將運載機器人深入到井下環境之中，布放裝置控制管理過程完畢[4]。

3 結語

今幾年來，我國諸多產業為了走規模化、智能化的發展道路，在實踐的過程中整合了諸多先進科學技術，極大地改善了產業發展的成效，保證了生產的安全性以及經濟性。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著手開發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智能機器人研究項目的發展，從而積累更多的研究及實踐經驗。

[1]李培煊,強蕊.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統的研究[J].中國安全生產科學技術,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[J].醫療衛生裝備,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設計[J].煤炭技術,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劃方法研究[J].礦山機械,2012,12(12)：96-97.