本发明涉及数字化通信以及工业控制领域，具体为一种巡检机器人。
背景技术：
由于矿井下现场工况复杂，个别地方空间狭隘、积水严重等，造成巡检效率低，同时也给人工巡检造成很大的困难以及危险，人工巡检也不能对设备隐藏问题进行检测，比如设备的局部温度等，造成不能对设备及时进行维护，因此巡检的精准度也就相对来说比较地低。矿井下皮带等运输设备距离较长，高到几公里或者十几公里，因此人工巡检对工人的体力也是很大的考验，同时巡检环境中存在粉尘以及有毒有害气体，对工人的身体健康危害也是极大。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种巡检机器人。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种巡检机器人，包括控制台、吊轨、机器人本体、井下无线通信网络系统、井下环网，控制台通过井下环网、井下无线通信网络系统建立与机器人本体的通信，控制台对机器人本体全遥控，同时机器人本体搭载的传感器可以实现对巷道巡检工作面环境数据以及设备运行数据的显示，所述吊轨、井下无线网络通讯系统、井下环网设置在巷道巡检工作面上，机器人本体安装在吊轨上，井下无线通信网络系统覆盖整个巷道巡检工作面。
进一步地，所述井下无线通讯网络系统包括无线基站和光纤，无线基站通过光纤进行连接，各个所述无线基站通过无线信号与机器人本体进行连接。
进一步地，所述吊轨两端各设有一个用于机器人本体充电的充电桩。
进一步地，所述吊轨采用h型钢材，吊轨上安装有rfid卡，通过读取rfid卡的数据用来校验巡检机器人的位置并且进行修正，同时通过读取rfid卡的位置可以提前预知前方是否有坡以及弯道，对机器人的控制指令及时进行调整。
进一步地，所述机器人本体包括主控板，所述主控板与气体传感器模组、粉尘传感器、行走组件、rfid读写模块、编码器、摄像机、热成像仪，避障传感器、声音采集系统相连接。
进一步地，所述行走组件包括行走轮和行走电机，所述行走轮设置在吊轨上，所述行走电机给行走轮提供动力。
进一步地，所述编码器记录机器人本体的行驶距离以及速度，实时的在控制台显示巡检机器人的位置。
进一步地，所述rfid读写模块读取吊轨上面rfid卡的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够对工作面进行全面的检验，及时发现潜在的危害，同时能够使工作人员从繁重的劳动中解脱出来，避免工作人员受环境的危害，提高工作效率，保证巡检工作面设备的平稳运行。本发明优点在于机器人行走平稳，爬坡能力强，不占据地面空间，可以对工作面进行全面的检查，发现检验设备以及环境的异常情况，可以让操作人员在地面就可以实现对矿井下设备的巡检，即使工作人员撤离了危险的工作环境，又保证了巡检的效率以及可靠性
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明机器人本体的组成示意图。
图中：1巷道巡检工作面，2吊轨，3机器人本体，4光纤，5无线基站，6井下环网，7充电桩，8控制台，9主控板，10动力电机，11气体传感器模组，12粉尘传感器，13避障传感器，14声音采集系统，15rfid读写模块，16编码器，17摄像机，18热成像仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-2，一种巡检机器人，包括控制台8、吊轨2、机器人本体3、井下无线通信网络系统、井下环网6，控制台8通过井下环网6、井下无线通信网络系统建立与机器人本体3的通信，控制台8对机器人本体3全遥控，同时机器人本体3搭载的传感器可以实现对巷道巡检工作面1环境数据以及设备运行数据的显示，所述吊轨2、井下无线网络通讯系统、井下环网6设置在巷道巡检工作面1上，机器人本体3安装在吊轨2上，井下无线通信网络系统覆盖整个巷道巡检工作面1。
所述井下无线通讯网络系统包括无线基站5和光纤4，无线基站5通过光纤4进行连接，各个所述无线基站5通过无线信号与机器人本体3进行连接。所述吊轨2两端各设有一个用于机器人本体3充电的充电桩7。所述吊轨2采用h型钢材，吊轨2上安装有rfid卡，通过读取rfid卡的数据用来校验巡检机器人的位置并且进行修正，同时通过读取rfid卡的位置可以提前预知前方是否有坡以及弯道，对机器人的控制指令及时进行调整。所述机器人本体3包括主控板9，所述主控板9与气体传感器模组11、粉尘传感器12、行走组件、rfid读写模块15、编码器16、摄像机17、热成像仪18，避障传感器13、声音采集系统14相连接。所述行走组件包括行走轮和行走电机，所述行走轮设置在吊轨2上，所述行走电机给行走轮提供动力。所述编码器16记录机器人本体3的行驶距离以及速度，实时的在控制台8显示巡检机器人的位置。所述rfid读写模块15读取吊轨2上面rfid卡的数据。
井下无线通信网络系统覆盖整个巷道巡检工作面1，其中主要部件为矿用隔爆兼本安型无线基站5，无线基站5通过光纤4进行连接，保证数据传输的低时延以及可靠性，无线基站5通过无线信号与机器人本体3进行连接，机器人本体3与各个无线基站5基站进行切换时可以保证无缝连接，保证数据传输的可靠性以及无间断。
吊轨2采用h型钢材，保证其机械强度，吊轨2悬挂到巷道的上方，可以避免占用地面空间，保证其他设备的地面使用空间。吊轨2的上面安装有rfid卡，通过读取rfid卡的数据用来校验巡检机器人的位置并且进行修正，同时通过读取rfid卡的位置可以提前预知前方是否有坡以及弯道，对机器人的控制指令及时进行调整。
巡检机器人本体3也是整个系统的主要部分，主要包括：气体传感器模组11、粉尘传感器12、动力电机10、主控板9、编码器16、rfid读写模块15、摄像机17、热成像仪18，避障传感器13、声音采集系统14等。
气体传感器模组11采用模组形式可以采集甲烷、氧气、一氧化碳等气体，气体传感器模组11中拥有各种补偿以及智能算法，可以保证在长时间暴露在潮湿的气体环境下依然可以保证传感器的精度，气体传感器模组11可以采集工作面的有毒有害气体浓度，当浓度超标时进行报警。
粉尘传感器12采用激光米氏散射原理对工作面空气中的粉尘浓度进行检测，保证了检测的精度以及使用寿命。
动力电机10作为机器人的主要动力来源，采用canopen总线方式，保证了控制指令以及数据传输的实时性，动力电机10与驱动器集成到一起，以尽量减少其体积与重量，动力电机10在减速、转矩与转动方向相反时会产生再生能量传回驱动器内，使得母线电压值升高，当升高到制动点时，需通过制动电阻来吸收，以防止母线电压升高损坏电机和驱动器。动力电机10内部具有刹车装置，当巡检机器人没有电或者停止时，动力电机10可以锁死，防止巡检机器人发生滑动，以免造成危险发生。
主控板9负责整个巡检机器人的控制、传感器数据的采集、数据的传输等。
编码器16可以记录机器人的行驶距离以及速度，可以实时的在控制台8显示巡检机器人的位置，由于矿井下面粉尘和适度比较大，因此编码器16可能会出现打滑的情况。
机器人本体3上面还搭载有rfid读写模块15，可以读取吊轨2上面rfid卡的数据，以达到修正编码器16数据的目的，防止编码器16打滑出现巡检机器人的位置不准确。
因为巡检机器人的主要工作是对工作面的设备进行巡检，因此巡检机器人集成了摄像机17、热成像仪18、声音采集系统14等，对设备的运行情况进行综合分析，摄像机17可以直观的传输设备的图像，是工作人员在控制台8可以形象的观察设备的运行情况，摄像机17具备图像识别以及分析的能力，可以将沿线的仪表、指示灯的数据以及状态读取出来，传输到控制台8，并且进行存储。热成像仪18和声音采集系统14可以探测设备的运行温度以及声音，从而判断设备运行是否异常，实现对设备的全面检测。
吊轨2的两端安装有充电桩7，当机器人本体3走到吊轨2的端头位置时，机器人本体3可以根据下一任的巡检任务进行判断是否进行充电，机器人本体3可以与充电桩7自行进行对接，实现自主充电。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
1.一种巡检机器人，其特征在于：包括控制台(8)、吊轨(2)、机器人本体(3)、井下无线通信网络系统、井下环网(6)，控制台(8)通过井下环网(6)、井下无线通信网络系统建立与机器人本体(3)的通信，控制台(8)对机器人本体(3)全遥控，同时机器人本体(3)搭载的传感器可以实现对巷道巡检工作面(1)环境数据以及设备运行数据的显示，所述吊轨(2)、井下无线网络通讯系统、井下环网(6)设置在巷道巡检工作面(1)上，机器人本体(3)安装在吊轨(2)上，井下无线通信网络系统覆盖整个巷道巡检工作面(1)。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述井下无线通讯网络系统包括无线基站(5)和光纤(4)，无线基站(5)通过光纤(4)进行连接，各个所述无线基站(5)通过无线信号与机器人本体(3)进行连接。
3.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述吊轨(2)两端各设有一个用于机器人本体(3)充电的充电桩(7)。
4.根据权利要求3所述的巡检机器人，其特征在于：所述吊轨(2)采用h型钢材，吊轨(2)上安装有rfid卡，通过读取rfid卡的数据用来校验巡检机器人的位置并且进行修正，同时通过读取rfid卡的位置可以提前预知前方是否有坡以及弯道，对机器人的控制指令及时进行调整。
5.根据权利要求1所述的巡检机器人，其特征在于：所述机器人本体(3)包括主控板(9)，所述主控板(9)与气体传感器模组(11)、粉尘传感器(12)、行走组件、rfid读写模块(15)、编码器(16)、摄像机(17)、热成像仪(18)，避障传感器(13)、声音采集系统(14)相连接。
6.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于：所述行走组件包括行走轮和行走电机，所述行走轮设置在吊轨(2)上，所述行走电机给行走轮提供动力。
7.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于：所述编码器(16)记录机器人本体(3)的行驶距离以及速度，实时的在控制台(8)显示巡检机器人的位置。
8.根据权利要求5所述的巡检机器人，其特征在于：所述rfid读写模块(15)读取吊轨(2)上面rfid卡的数据。
技术总结