楊明明 常勤學(xué)

(河南大有能源股份有限公司礦山救護(hù)大隊(duì),河南義馬 472300)

煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)及布放裝置研究

楊明明 常勤學(xué)

(河南大有能源股份有限公司礦山救護(hù)大隊(duì),河南義馬 472300)

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)以及各項(xiàng)實(shí)際管理手段的不斷改進(jìn),有關(guān)智能機(jī)器人項(xiàng)目的研究不斷推進(jìn),為各領(lǐng)域的實(shí)踐注入了新的活力,尤其給現(xiàn)實(shí)中難以進(jìn)行人為操作領(lǐng)域的管理帶來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。本文就煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)及布放裝置的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述,并進(jìn)一步探究井下遠(yuǎn)距離救援的有效措施,以期為煤礦企業(yè)的實(shí)際管理帶來(lái)一定的幫助。

煤礦救援機(jī)器人 無(wú)線通信系統(tǒng) 布放裝置

對(duì)于煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，往往存在諸多的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，不僅給煤礦企業(yè)的正向生產(chǎn)效益的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)了很多不確定性因素，而且，還會(huì)對(duì)一線作業(yè)工人的生命安全帶來(lái)威脅。因此，通過(guò)研究并建立煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)，可以強(qiáng)化井下與地面間的溝通效能，從而在新型自組網(wǎng)應(yīng)急救援通信系統(tǒng)的支撐下開(kāi)展井下作業(yè)，使得整個(gè)煤礦作業(yè)過(guò)程的安全性有所提升，有關(guān)煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)及其布放裝置的研究極具實(shí)踐價(jià)值。

1 淺析煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)

在現(xiàn)代信息社會(huì)環(huán)境中，各領(lǐng)域生產(chǎn)的智能化發(fā)展速度不斷加快，極大地促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，與此同時(shí)，智能機(jī)器人成為了國(guó)內(nèi)外研究人員的重點(diǎn)科研對(duì)象，并且針對(duì)智能機(jī)器人的無(wú)線通信問(wèn)題進(jìn)行了深入探究[1]。實(shí)際上，WIFI無(wú)線通信技術(shù)與實(shí)體產(chǎn)業(yè)的整合運(yùn)作并非偶然，而是經(jīng)過(guò)了大量的系統(tǒng)測(cè)試以及建模實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程，并積累了充足的經(jīng)驗(yàn)以后，才將其推向?qū)嶋H應(yīng)用領(lǐng)域執(zhí)行相關(guān)指令。

1.1 無(wú)線通信系統(tǒng)及其特征

現(xiàn)階段，WIFI技術(shù)的發(fā)展極為快速，為現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的實(shí)踐帶來(lái)了極大的幫助。實(shí)際上，WIFI技術(shù)具備較高的自適應(yīng)能力，這也是之所以WIFI技術(shù)組網(wǎng)方式靈活、易操作的原因所在。從其具體的特征來(lái)看，WIFI無(wú)線通信技術(shù)適用于開(kāi)放式環(huán)境下的數(shù)據(jù)信息獲取及傳送，它的覆蓋能力極強(qiáng)，但在復(fù)雜環(huán)境下，WIFI信號(hào)會(huì)有所削弱[2]。從實(shí)踐來(lái)看，在目前的技術(shù)水平下，WIFI無(wú)線通信技術(shù)以其無(wú)縫接入、多跳傳輸、低能耗的特性，適用于煤礦井下等復(fù)雜環(huán)境下的信息傳遞，以便于進(jìn)行遠(yuǎn)距離溝通。

1.2 WIFI技術(shù)組網(wǎng)方式與救援機(jī)器人操作模式的整合應(yīng)用

從礦井下的作業(yè)環(huán)境來(lái)看，通訊信號(hào)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(zhì)不會(huì)微波信號(hào)，很顯然，這是不現(xiàn)實(shí)的。因此，在構(gòu)建救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)的過(guò)程中，整合了WIFI技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)大機(jī)器人活動(dòng)范圍的目的，與此同時(shí)，這一成果的實(shí)際應(yīng)用需依賴(lài)無(wú)線中繼設(shè)備的合理布設(shè)[3]。在現(xiàn)實(shí)的煤礦作業(yè)環(huán)境中，如若工人在井下進(jìn)行采掘時(shí)，發(fā)生危難，則會(huì)通過(guò)中繼器裝置的智能化通信傳輸過(guò)程，將信息傳遞給地面救援方，以便于爭(zhēng)取時(shí)間進(jìn)行施救。

2 針對(duì)煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)布放裝置的研究

在以往，要想令智能型機(jī)器人順利地完成既定任務(wù)，則不是一件容易的事。如今，隨著科技領(lǐng)域的發(fā)展以及硬件設(shè)計(jì)的日趨完善，智能機(jī)器人的研究領(lǐng)域不斷深入。其中，救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)布放裝置的設(shè)計(jì)則是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的指令來(lái)進(jìn)行最優(yōu)化的選擇，進(jìn)而為無(wú)線通信的過(guò)程提供有力的支撐。

2.1 無(wú)線通信中繼器布放裝置

通常情況下，由于煤礦井下作業(yè)的環(huán)境極為惡劣，給工人增加了作業(yè)難度。因此，煤礦救援機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)的構(gòu)建就能夠完善這一環(huán)節(jié)的處理，當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入到井下以后，通過(guò)人為的指令操作，引導(dǎo)機(jī)器人首先探測(cè)井下環(huán)境的特點(diǎn)，并且，根據(jù)井下環(huán)境來(lái)布放裝置。這樣一來(lái)，井下礦面的關(guān)鍵位置都有無(wú)線中繼器裝置，如若當(dāng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，工人就能夠在井下與地面進(jìn)行有效溝通。

2.2 救援機(jī)器人的職能作用分析

在通過(guò)智能探測(cè)環(huán)節(jié)的處理以后，就要將救援機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)作來(lái)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息，并將其及時(shí)傳送給地面操作管控中心來(lái)分析處理。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，救援機(jī)器人的核心職能便是獲取井下作業(yè)的狀態(tài)信息。

2.3 淺析布放裝置控制管理的步驟

在利用WIFI信號(hào)進(jìn)行井下傳輸信息的過(guò)程中，當(dāng)遇到傳輸阻礙時(shí)，則要通過(guò)不同的中繼器設(shè)備進(jìn)行信息傳導(dǎo)，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(gè)步驟來(lái)執(zhí)行操作：首先，將帶有無(wú)線通信功能的布放裝置伸入到井下;其次，通過(guò)機(jī)器人探測(cè)后，獲取井下環(huán)境信息;最后，通過(guò)控制中心的指令操作，將中繼器布設(shè)到井下的合理位置，完成通信網(wǎng)絡(luò)的延伸擴(kuò)展，至此，將運(yùn)載機(jī)器人深入到井下環(huán)境之中，布放裝置控制管理過(guò)程完畢[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

今幾年來(lái)，我國(guó)諸多產(chǎn)業(yè)為了走規(guī)?；?、智能化的發(fā)展道路，在實(shí)踐的過(guò)程中整合了諸多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，極大地改善了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成效，保證了生產(chǎn)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際上，為了能夠令機(jī)器人幫助人類(lèi)做更多的實(shí)際工作，則在很早以前就已經(jīng)著手開(kāi)發(fā)智能機(jī)器人來(lái)輔助實(shí)踐，在各項(xiàng)指令的操作和影響下，機(jī)器人能夠完成人類(lèi)賦予它的任務(wù)。總之，煤礦井下救援探測(cè)機(jī)器人無(wú)線通信系統(tǒng)及布放裝置項(xiàng)目的完善及應(yīng)用，能夠在一定程度上推動(dòng)有關(guān)智能機(jī)器人研究項(xiàng)目的發(fā)展，從而積累更多的研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

[1]李培煊,強(qiáng)蕊.基于WiFi的煤礦井下應(yīng)急救援無(wú)線通信系統(tǒng)的研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2011,04(04)：139-141.

[2]王賀燕,侍才洪,楊康建,等.基于救援機(jī)器人的遠(yuǎn)程無(wú)線圖像傳輸技術(shù)[J].醫(yī)療衛(wèi)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(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤炭技術(shù),2013,10(10)：118-119.

[4]趙蒼榮,鄭淼淼.煤礦救援機(jī)器人的無(wú)線傳感定位和路徑規(guī)劃方法研究[J].礦山機(jī)械,2012,12(12)：96-97.