智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用研究

智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用研究摘要：本文針對智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了綜合闡述，接著探索了智能化巡檢機器人在煤礦中的具體應(yīng)用功能，主要有自主充電功能、安全帽識別與人員“越界入侵”功能、讀表功能、避障功能等，最后還探討了智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用保障措施，使得智能化巡檢機器人可以在煤礦企業(yè)中發(fā)揮較好的效果。關(guān)鍵詞：智能化；巡檢機器人；自動巡檢；智能傳感器；煤礦行業(yè)煤礦行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，需要針對大量生產(chǎn)設(shè)備、變電站和管線進行全面監(jiān)控工作。在傳統(tǒng)工作方式中，主要使用了人工巡檢模式。但這種模式的工作量比較高，同時也會受到人為因素的影響，導(dǎo)致巡檢質(zhì)量很難得到較好的保證。在這種情況下，很多煤礦企業(yè)都開始積極應(yīng)用智能化巡檢機器人，提高巡檢活動的自動化與智慧化。這里也結(jié)合智能化巡檢機器人的具體情況，談一談機器人在煤礦企業(yè)中的實踐應(yīng)用。一、智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀在當前我國煤礦企業(yè)中，智能化巡檢機器人已經(jīng)開始得到較好的應(yīng)用，顯著提高了煤礦開采生產(chǎn)的智慧化水平。這里也結(jié)合膠帶機設(shè)備詳細闡述智能化巡檢機器人的應(yīng)用成效。目前煤礦企業(yè)已經(jīng)膠帶機設(shè)備上實現(xiàn)了無人值守智能運行模式。在這之中，煤礦企業(yè)構(gòu)建了AI視頻檢測智能分析預(yù)警系統(tǒng)，可以對膠帶機的運行情況進行實施監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)異常情況的時候發(fā)出預(yù)警信號，必要的時候還會直接停機。在具體搭建系統(tǒng)硬件模塊的時候，通過電磁探測技術(shù)布設(shè)了較多金屬探測裝置，可以對膠帶機運行過程中的鐵器展開實時檢測和智能判斷，并能夠進行自動除鐵操作。整個系統(tǒng)還構(gòu)建了鋼絲繩運輸帶的實時無損檢測技術(shù)，在發(fā)現(xiàn)鋼絲繩嚴重磨損或者斷裂的時候發(fā)出報警信號，保證鋼絲繩運輸帶的安全性。在膠帶機運行過程中，還配置了智能調(diào)速系統(tǒng)，能夠結(jié)合出煤量多少自行調(diào)整膠帶機的運行速度。除此之外，設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測智能分析、設(shè)備自動潤滑系統(tǒng)等模塊，也使得膠帶機運行的智能化水平顯著提升，給膠帶機無人值守模式帶來了較強的可靠性。在巡檢方面，膠帶機自身所擁有的智能化模塊已經(jīng)可以實現(xiàn)自動化巡檢，可以完成預(yù)先制定好的任務(wù)，保證膠帶機的運作效果。在膠帶機運行過程中，能夠通過智能視頻監(jiān)控模塊將采集到的視頻信息上傳到地面集控中心和調(diào)度指揮中心，完成膠帶機重點部位的遠程監(jiān)控。這樣以后，遠程監(jiān)控人員就可以在膠帶機運行出現(xiàn)問題的時候，使用遙控巡檢模式快速介入處理，進一步保證膠帶機運行的穩(wěn)定性。二、智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用功能智能化巡檢機器人在煤礦企業(yè)中具有較為廣闊的應(yīng)用前景，并且在現(xiàn)階段也取得了較為突出的應(yīng)用成效。但是智能化巡檢機器人的應(yīng)用功能需求比較多，需要充分滿足這些功能需求，才能夠提高智能化巡檢機器人的應(yīng)用效果。下面也結(jié)合智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行各項功能的詳細分析。（一）自主充電功能智能化巡檢機器人都搭載了專用的鋰電池，同時在軌道起點處安裝了防爆無線充電倉。巡檢機器人在運作的過程中會對自身電量進行檢測，當電量低于閾值的時候，控制系統(tǒng)就會牽引智能化巡檢機器人返回充電倉，并掃描充電倉上的RFID射頻標簽，打開充電倉并進行無線充電，避免智能巡檢機器人因為電量耗盡而無法繼續(xù)完成巡檢作業(yè)，提高智能巡檢機器人的長期運行穩(wěn)定性。（二）安全帽識別與人員“越界入侵”功能智能巡檢機器人一般都要設(shè)計安全帽識別與人員“越界入侵”功能。當未知人員或者沒有戴安全帽的人員進入到巡檢區(qū)域以后，巡檢機器人將會自動拍照并發(fā)出報警信息，同時將拍照信息上傳到集控中心，由管理人員盡快處理這些事件。想要實現(xiàn)這種功能，也需要統(tǒng)計煤礦企業(yè)井下作業(yè)人員的基本信息，同時還要安裝人臉識別功能和智能視頻監(jiān)控模塊，能夠較好甄別未知人員。在安全帽識別方面，則主要通過深度學(xué)習(xí)算法進行監(jiān)督管理。在檢測到現(xiàn)場人員沒有戴安全帽的時候，會發(fā)出語音提醒，并記錄每一位現(xiàn)場人員沒有帶安全帽的次數(shù)，便于后續(xù)進行綜合管理。（三）讀表功能煤礦企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中需要使用到大量的儀表設(shè)備，這些設(shè)備的位置相對來說比較固定，因此企業(yè)可以將這些儀表的位置設(shè)計為巡檢點。即智能巡檢機器人達到這些巡檢點的時候，會自動捕捉儀表面板上的圖像信息，并通過智能學(xué)習(xí)庫和學(xué)習(xí)算法，提取儀表盤內(nèi)部記錄的其他信息，最終使用無線傳輸裝置將其傳送到控制室中。通過這種方式，可以較好降低煤礦企業(yè)安裝數(shù)字化儀表和智能儀表盤的比例，降低了煤礦企業(yè)的成本，同時也能夠提高儀表盤實時參數(shù)讀取傳輸?shù)男?。（四）避障功能智能巡檢機器人還要設(shè)計自主避障功能，適應(yīng)煤礦生產(chǎn)經(jīng)營的各類復(fù)雜環(huán)境。這也要求智能巡檢機器人在設(shè)計的時候，應(yīng)該在內(nèi)部布設(shè)激光雷達模塊，可以在機器人巡檢過程中針對周圍進行立體式掃描，并通過掃描反饋回來的物理信息和電子信息，測算周圍的環(huán)境情況，保證巡檢機器人能夠安全穩(wěn)定完成巡檢工作。除此之外，煤礦企業(yè)還要對智能巡檢機器人的巡檢路線進行合理規(guī)劃，繞開其他設(shè)備儀器，再配合機器人具備的自動避障功能，可以較好提高自動巡檢機器人的工作成效。三、智能化巡檢機器人在煤礦中的應(yīng)用保障措施智能化巡檢機器人雖然可以在煤礦企業(yè)中發(fā)揮較好的應(yīng)用效果，但在具體應(yīng)用過程中也存在一定的問題，需要企業(yè)從多個方面做好保障措施，保證智能化巡檢機器人的應(yīng)用有效性。第一，做好傳感器設(shè)備的靈活應(yīng)用。智能化巡檢機器人在應(yīng)用過程中需要采集煤礦設(shè)備的運行信息和周圍環(huán)境信息。這些功能都非常依賴智能傳感器設(shè)備。因此煤礦企業(yè)一定要做好智能傳感器設(shè)備的靈活應(yīng)用，保證智能傳感器能夠采集完備全面的信息，給智能化巡檢機器人的正常運作提供較好的基礎(chǔ)保障。第二，提高巡檢機器人的智能化水平。煤礦企業(yè)在應(yīng)用智能化巡檢機器人的時候，也應(yīng)該積極做好硬件與軟件的更新，提高機器人的智能化水平。特別是在井下開采工作中，煤礦企業(yè)應(yīng)該充分發(fā)揮巡檢機器人的作用，并依托于智能化巡檢機器人做好硬軟件更新，使得機器人可以發(fā)揮更好的應(yīng)用效果。第三，增強管理人員的素質(zhì)水平。智能化巡檢機器人雖然可以實現(xiàn)自動化巡檢運作，但是在出現(xiàn)問題的時候也需要管理人員快速介入其中。而智能化巡檢機器人的專業(yè)技術(shù)水平比較高，因此也要求管理人員具有較強的專業(yè)能力，需要煤礦企業(yè)充分貫徹人才戰(zhàn)略相關(guān)理念，切實提高管理人員的素質(zhì)水平。結(jié)束語綜合來看，智能化巡檢機器人在煤礦企業(yè)中可以取得較好的應(yīng)用效果，可以在各個煤礦企業(yè)中進行全面推廣應(yīng)用。對于煤礦企業(yè)來說，應(yīng)該充分認識到智能化巡檢機器人的價值，同時還要結(jié)合自身生產(chǎn)經(jīng)營活動進行深入分析，明確最適合自身企業(yè)的智能化巡檢機器人。在智能化巡檢機器人應(yīng)用過程中，煤礦企業(yè)也應(yīng)該做好維護管理工作，保證機器人的各項功能可以正常發(fā)揮，最終形成基于智能巡檢機器人的智慧礦區(qū)格局。參考文獻[1]鮑久圣,劉琴,葛世榮,袁曉明,陰妍,張磊.礦山運輸裝備智能化技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展