煤矿井下带式输送机智能巡检机器人系统的应用与研究

为解决煤矿井下带式输送机传统人工巡检存在劳动强度大、巡检效率低、结果不准确以及潜在故障无法查明等问题,设计了一种轻量化轨道式智能巡检机器人系统。通过多种传感器实时采集煤矿井下带式输送机运行参数,并由智能软件分析系统分析参数特征,可准确判断故障。根据参数的波动情况准确判断潜在事故,可有效预防事故发生,保证设备稳定运行。结果表明,带式输送机智能巡检机器人可替代4~5人完成井下的巡检任务,故障识别率达99.3%以上,识别响应时间不超过0.98 s,平均每年可节省企业成本50万元左右,取得了满意的应用效果。

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

主要对煤矿井下作业过程中使用的带式输送机巡检机器人的关键技术进行检测分析,包括巡检机器人总体结构设计、快速安全充电技术以及工况异常智能识别技术等。经过检测结果能够得知,可将巡检机器人的最小转弯半径设计为1 m,在充电站输出功率是2.2 kW的条件下,能够实现巡检机器人输出功率达到800 W,基于分频与视频技术能够实现对异常工况的有效监测。

芒来煤矿皮带机巡检机器人系统研究与应用

以芒来煤矿皮带机智能化巡检为背景,研究一种皮带机巡检机器人系统。首先,基于现场调研情况,提出轨道式巡检机器人系统整体解决方案;其次,介绍了皮带机巡检机器人系统的组成部分,并阐述了机器人本体、轨道等各部分的实现方法;最后,展示了皮带机巡检机器人系统的现场应用效果。结果表明,该机器人系统运行稳定、可靠,能解决现有人工巡检痛点、难点问题,实现皮带机的智能、高效监测。

煤矿带式输送机分拣机器人异物识别与定位系统设计

机器视觉已在煤矿带式输送机分拣机器人目标检测与识别方面具有一定的理论基础,但目前煤矿带式输送机分拣机器人目标识别主要针对煤矸石识别,对造成输送带穿透、撕裂等的异物目标识别的研究较少,且在目标异物精确定位方面的研究也较少。针对上述问题,设计了一种基于机器视觉的煤矿带式输送机分拣机器人异物识别与定位系统,可对输送带上存在的不同类型和不同形状的异物进行识别与定位。采用双目视觉实时获取输送带上异物图像信息,并对图像进行预处理,基于Canny算子进行图像信息增强,通过灰度拉伸方法改进图像边缘信息,突出煤矿带式输送机上异物的边缘特征;利用形态学方法提取异物形状特征,建立异物图像特征样本库,通过图像特征匹配的方式解算出异物存在区域,实现异物类型的检测、分类与识别;在异物类型成功识别的基础上,以目标异物边缘特征值为基础,建立目标异物的感兴趣区域(ROI),构建相机、输送带与目标异物坐标转换关系,利用多目标质心快速计算方法求取目标异物质心坐标,实现对目标异物的定位。系统样机实验结果表明:煤矿带式输送机分拣机器人异物识别与定位系统异物识别率不受尺寸、材质和颜色等因素影响,能够实现输送带目标异物图像的采集、处理、特征提取、识别和位置定位,识别率为92.5%以上,目标异物位置定位平均误差为3%左右。

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明:巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平稳运行;在充电站端的电动机额定功率2.2 kW情况下,机器人本体端的发电机能稳定输出功率800 W;基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别方法具有应用可行性。煤矿带式输送机巡检机器人关键技术的突破,将加速带式输送机巡检机器人的推广应用,有力促进智能化矿井建设。

智能带式输送机巡检机器人在煤矿的应用

为了解决传统矿山安全巡检工作中人力物力消耗高、效率低、无法直观管理等问题,针对煤矿井下作业空间狭小、有害气体多、湿度大、光照复杂等环境特点,提出了用智能带式输送机巡检机器人替代井下人员的应用要求;阐述了智能带式输送机巡检机器人的系统结构组成;详细介绍了智能带式输送机巡检机器人的驱动系统、图像采集系统、语音对讲及应急广播系统、环境检测系统、智能防撞与避障系统及其应用参数。通过现场工业性试验情况表明,智能带式输送机巡检机器人实现了“自动化减人”的目标,降低了成本,提高了自动化程度和故障处理效率,具有良好的经济技术效益。

露天矿山输煤廊道巡检机器人

针对露天煤矿输煤廊道带式输送机运行检测问题,在基于巡检机器人国内外研究现状分析的基础上,研究了一种适用于露天采矿环境下的带式输送机巡检机器人系统,论述了该系统通过对设备视频、温度、音频等信息的实时检测进行故障识别、预警的功能特点以及该巡检机器人在实际应用中凸显并亟待解决的技术问题,展望了在大数据、深度学习以及5G通信技术下新一代带式输送机巡检机器人的发展趋势。

煤矿输送机巡检机器人检测系统研究

设计一种输送机智能巡检机器人,由速度传感器、张力传感器、漏料传感器、温度传感器和烟雾传感器融合组成,通过对现场输送机工作环境的各项参数进行实测,达到对巡检机器人检测的目的。在试验矿井运输巷进行15组数据实测,测试结果显示:传送带速度最大偏差率为4%,张力最大偏差率为3%,漏料情况测试结果无偏差,温度测试最大偏差率为0.8%,而烟雾密度测试最大偏差率为19%。整体上该设备能够满足现场参数测定需求,但烟雾密度传感器的精度需进一步优化,来使该巡检机器人能够更精确的对输送机进行实时检测。

矿用带式输送机智能巡检装置的设计

为了进一步提高煤矿井下带式输送机的安全性和稳定性,设计了一种智能检测装置——智能巡检机器人。详细介绍了智能巡检机器人的系统结构、各子系统的原理结构和关键技术参数。经由现场实际应用后,可以明显看出带式输送机在工作过程中的稳定性得到了很大程度的提升,降低了巡检人员的数量,取得了较为理想的效果。

露天煤矿带式输送机智能巡检机器人

根据露天煤矿巡检需求,分析了巡检机器人设计可行性,通过对比AGV行业机器人发展趋势,探索露天煤矿带式输送机巡检机器人集群式管理模式。结果表明:多机协作方面的发展是未来带式输送机巡检机器人的研究重点,其运行模式已由单机运行向智能化、多机协作方向进行升级。

煤矿胶带机器人无线充电系统设计与实现

为了提高煤矿安全生产水平,煤矿生产少人化或无人化成为煤矿企业发展的共识。本文研制了一种煤矿胶带机器人无线充电系统,通过充电信号和通信信号耦合的方式,设计了由无线通信基站与无线通信模块组成的无线充电系统,解决了煤矿井下胶带机器人无线充电的问题。煤矿胶带机器人无线充电系统实现了机器人自行判断是否需要充电,如需要充电,自动寻找充电点并入位开始充电,充电完成后进行自动巡检,整个过程不需要人工干预,在电源供给方面保证了机器人全天候运行及免维护,实现了自动化运行。

智能巡检机器人系统在带式输送机故障识别中设计应用

针对带式输送机传统故障识别存在人工劳动强度大、识别效率低、识别准确度差、成本较高等问题,通过对带式输送机常见故障类型以及特征进行分析,提出了一种井下智能巡检机器人系统。以STM32单片机作为核心控制器,对硬件系统和软件系统进行设计和编程,针对输送带跑偏故障提出了基于PID的自动纠偏系统,完成对输送带跑偏的自动控制纠正。经过现场应用表明,此次设计的带式输送机智能巡检机器人系统可以准确识别常见故障特征,故障识别准确度≥98.6%,识别响应时间<1.3 s,大大降低劳动强度,具有较高的故障识别准确度,取得良好的应用效果和巨大的经济效益。

露天输煤管带机智能巡检系统研究

针对露天输煤管带机系统人工巡检工作量大、效率低、受环境制约难以开展作业等问题,设计了一套管带机智能巡检机器人系统。该系统结构组成包括巡检机器人、灭火机器人及物资运输机器人本体结构,巡检轨道、通信层与基站层等配套结构。系统的环境适应性强,可应对低温、强风、雨雪等恶劣环境。系统可替代人工巡检作业,监测功能齐全、适应性强,解决了人工巡检面临的任务重、效率低、故障难以追溯等问题。

长距离带式输送机智能巡检机器人系统研究

莲盛煤矿主运系统带式输送机以往采用人工巡视,存在巡检效率低下、巡检不到位的情况,同时工人劳动强度大,危险因素多,导致带式输送机运行故障频发,运输效率低下。针对以上问题设计了智能巡检机器人系统,在主运系统带式输送机上进行了工业性试验。结果表明:智能巡检机器人系统可以实现对主运系统带式输送机的24 h不间断巡检,安全经济效益显著。