瓦斯巡檢機器人

　　一、研究背景

　　近年來，煤礦信息化、智能化建設開展得如火如荼，智能化雲計算大數據等新技術新裝備，“機器人”裝備的研究應用，大大提高了煤礦安全生產和管理效率，有效解決人員不足情況，還能有效減員90%以上，通過機器換人、替人減輕工人勞動強度，減輕企業生產負擔，確保安全生產要求，向智能化智慧礦山邁出堅實的一步。

　　二、研究內容

　　1.係統組成

　　“瓦斯巡檢機器人”就是要代替瓦斯檢查員的三個功能，並消除人工檢測的弊端。因此，“瓦斯巡檢機器人”係統由雲服務器、瓦斯巡檢機器人主係統軟件、現場“瓦斯巡檢機器人”、本安電源等構成。“瓦斯巡檢機器人”現場終端機負責定時或者不定時檢查現場瓦斯(甲烷、二氧化碳、溫度、濕度等)，並顯示到現場的P2.5真彩超低功耗led屏上麵，同時把數據傳輸到雲大腦進行彙總03manbetx 。

　　係統還具有廣播對講、WiFi無線通訊等應急功能。

　　圖1 瓦斯巡檢機器人係統圖

　　2.係統配置

　　(1)井上設備：雲服務器一套、係統主控軟件1套、管理終端機(平台客戶端電腦)1台、打印機1台。

　　(2)井下設備：本安LED牌版、手持機、本安電源、線纜等。

　　三、係統功能特點

　　(一)獨有功能

　　瓦斯巡檢機器人係統，就是在每一個固定瓦斯檢查地點安裝一個瓦斯巡檢機器人，免校驗的自動檢查瓦斯、自動現場顯示、數據自動傳輸到瓦斯巡檢機器人雲大腦進行03manbetx ，發現異常自動報警等功能，從而，實現“機器替人”。功能如下：

　　1.現場裝有“瓦斯巡檢機器人”，進行現場自動檢查和實時顯示。

　　2.現場裝有“瓦斯巡檢機器人”具有“四合一傳感器”自動檢測甲烷、二氧化碳、溫度、濕度等參數。

　　3.采用免校驗的激光傳感器自動檢測甲烷，3年免校驗(經過安標中心認證)，數據可靠。

　　4.瓦斯檢查數據現場自動采用P2.5真彩超低功耗LED屏顯示，顯示功能強大。

　　(1)真彩顯示各種顏色、清晰、明亮、看的遠、看的清。

　　(2)能夠交替顯示不同班次的數據、臨近點的數據、附近瓦斯檢測係統數據，協助領導03manbetx 周圍安全形勢。

　　(3)精細化顯示，P2.5七彩的LED顯示屏，精細細化顯示，能夠顯示圖形、圖像、曲線等。

　　(4)能夠顯示避災路線、災害類型、緊急命令等。

　　5.實現瓦斯數據實時傳輸到雲平台的“瓦斯巡檢機器人”大腦，並對數據進行實時處理，形成報表、曲線、圖形等。

　　6.能夠推送周圍安全信息，例如瓦斯、通風、緊急狀態等，並在LED屏顯示。

　　7.能夠進行應急救援，調度室可以直接對每一個大屏喊話下達命令，現場人員可以直接對屏喊話請求支援。

　　8.作為WiFi無線通訊基站，可以傳輸語音、錄像、照片等信息，實現井上井下的安全聯係通訊。

　　9.大數據一張圖管理功能，地麵指揮中心，可以在大數據一張圖上直接查詢、調用、通知等，方便操作。

　　(二)其他功能

　　1.自動打印瓦斯日報表、班報表;

　　2.瓦斯數據的自動03manbetx 功能：可以按年度、季度、月度自動分析繪製有關分析圖件和報表。為加強瓦斯管理提供決策依據;

　　3.遠程網絡管理、查詢功能：凡是進入網絡的領導、管理人員，根據自己的權限可以管理查詢相應數據;

　　4.遠程網絡異地瀏覽、查詢、彙總、統計、打印功能;

　　5.數據分析曲線圖功能。

　　6.網絡審查和網絡簽名功能。

　　係統配置表

　　四、關鍵技術

　　(一)雲計算“瓦斯巡檢機器人”大腦

　　由雲服務器和相關軟件組成，負責數據儲存、分析、數據推送等。

　　1.雲服務器型號：通用型 g6

　　功能優勢：高網絡包收發場景，如視頻彈幕、電信業務轉發等;支持實時擴展。免維護。係統穩定、安全性可靠、無後顧之憂。

　　2.數據庫信息：MySQL 5.6/ SQL Server 2017

　　功能優勢：SQL Server實例提供主備架構保證高可用，主實例故障後自動切換至鏡像實例。

　　3.安全防護信息：Web應用防火牆

　　對網站或者APP的業務流量進行惡意特征識別及防護，將正常、安全的流量回源到服務器。避免網站服務器被惡意入侵，保障業務的核心數據安全，解決因惡意攻擊導致的服務器性能異常問題。數據傳輸采用對稱與非對稱加密認證技術，確保不被修改和窺視。

　　(二)現場瓦斯巡檢機器人

　　現場瓦斯巡檢機器人由檢測模塊(四合一傳感器)、p2.5真彩超低功耗本安LED顯示屏、傳輸電源等組成。

　　1.檢測模塊

　　四合一多功能傳感器，同時檢測甲烷、二氧化碳、溫度、濕度等，並實施傳輸，甲烷檢測采用免校驗激光傳感器(經過安標認證的)，二氧化碳、溫度、濕度等檢測也達到相關標準要求。該模塊負責定時、不定時的檢測。

　　2.P2.5真彩超低功耗本安型LED顯示屏

　　顯示屏技術參數指標

　　(三)主控軟件

　　圖2 顯示控製軟件

　　大數據一張圖顯示。雲係統數據安全等級3級，達到政府政務雲安全等級。雲與現場數據傳輸采用對稱與非對稱加密方式，確保傳輸數據不能被窺視、篡改。大數據一張圖顯示管理，就是在一張圖上可以自動查看管理到井下每一個監測地點瓦斯、通風等安全情況，實時跟蹤每一個瓦斯檢查人員檢測的地點信息軌跡，自動搜取瓦斯檢查數據、自動分析瓦斯檢測數據，統一每日(周、月)瓦斯班報表，繪製數據曲線圖，為管理者提供直觀有效的數據報告，大大提升安全生產效益，助力煤礦智能化、信息化及高質量發展。

　　五、應用案例

　　(一)平煤二礦係統結構

　　1.“瓦斯巡檢機器人”係統由雲服務器、瓦斯巡檢機器人主係統軟件、現場每一處檢查地點安裝一套瓦斯檢查機器人，根據現場測定安裝瓦檢機器人，分別安裝在庚20-31050風巷(1#風機、2#水泵、3#避難硐室、4#鑽車、5#皮帶、6#密閉、7#皮帶、8#水泵、9#超高、10#絞車、11#水泵、12#超高、13#避難硐室、14#水泵)。庚20-31050機巷瓦檢機器人(1#風機、2#水泵、3#避難硐室、4#水泵、5#鑽車、6#避難硐室、7#水泵、8#水泵、9#避難硐室、10#皮帶、11#水泵、12#超高、13#鑽車)本安電源13台等構成“瓦斯巡檢機器人”現場終端機負責定時或者不定時檢查現場瓦斯(甲烷、二氧化碳、溫度、濕度等)，並顯示到現場的P2.5真彩超低功耗led屏上麵，同時把數據傳輸到雲大腦進行彙總分析。

　　圖3 瓦斯巡檢機器人係統布設圖

　　2.係統還具有廣播對講、WiFi無線通訊等應急功能。

　　3.避難硐室聲光引導顯示：能夠準確顯示庚20-31050機巷或是XX號永久避難硐室LED真彩顯示具有語音播報功能，

　　圖4 礦瓦斯巡檢機器人係統顯示圖

　　4.路標：LED引導指示牌，帶有語音播報，如前方50米是庚20-31050風巷XX號避難硐室。後方100米是XX號避難硐室。

　　5.顯示功能：可以實時或定時顯示避難硐室內氣體情況(甲烷、二氧化碳、溫度、濕度、人員數量等或直接顯示人員姓名。)

　　6.井下候車室顯示功能：可以顯示局部或全礦瓦斯情況、安全標語、班前會視頻播報、礦領導視頻講話、新聞聯播、礦電視台播放、歡迎詞等等一切可顯示的內容。

　　平煤股份二礦，在安裝完成瓦檢機器人後預計效果，能有效減員90%以上，給礦上直接帶來減少工人工資約38萬餘元/年，90%的瓦檢員重新分配到其他崗位同時又給礦上創造一定的經濟價值機利潤是不可估計的。

　　六、公司簡介

　　北京龍德時代技術服務有限公司是國家高新技術企業、中關村高新技術企業，長期致力於煤礦安全信息化、智能化先進技術以及民爆行業智能化人工智能大數據研發。同清華大學、北京科技大學等合作，建設有汪旭光院士合作機構一處。煤礦領域，主要有本安P2.5mm真彩LED瓦斯牌板與顯示係統、瓦斯巡檢機器人係統、視頻機器人係統、可視化人員精確定位係統、“抓違章機器人”、安康嗬護大數據係統、礦井直流供電照明係統、煤礦二氧化碳爆破係統、煤礦爆破監控係統、UWB人員精確定位係統、本安虹膜儀等等。在民爆領域研發成功了民爆末端管控雲，其中“煤礦爆破監控係統”獲得國家安全生產管理局科技二等獎，煤礦電容式發爆器獲得中國煤炭協會科技二等獎。民用爆炸物品末端管控雲獲得中國爆破行業協會科技二等獎，牽頭編寫國家行業標準《煤礦爆破01manbetx 01manbetx 》、《煤礦爆破監控係統》、《煤礦爆破監控係統使用管理規範》三項，參加國標《煤礦電容式起爆器》、行業標準《煤礦虹膜儀》編製，獲得包括受理發明專利73項(其中發明專利20項)，獲得軟件著作權31項。

　　北京龍德時代秉承“一切為了客戶安全、一切為了客戶高效、一切為了客戶體驗”的核心理念，用心服務，創造價值。