近些年來,隨著移動智能設(shè)備的普及和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,智能機器人技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活中。搭載智能設(shè)備的移動機器人,結(jié)合無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),應(yīng)用在煤礦開采、礦井探測等工業(yè)生產(chǎn)場景和人類生活環(huán)境中,在未知的危險環(huán)境下能夠代替人類執(zhí)行相關(guān)任務(wù),預(yù)防發(fā)生安全事故,大大的提高了礦井智能化水平。本課題從實際的工程應(yīng)用出發(fā),分析當(dāng)前國內(nèi)外移動探測機器人發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合視頻監(jiān)控技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)及機器人遠程控制技術(shù),解決了基于機器人的多參監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)的具體工程問題。本課題首先針對煤礦井下復(fù)雜的工作環(huán)境,結(jié)合現(xiàn)有的機器人底盤技術(shù),并從經(jīng)濟性、穩(wěn)定性及實時性等角度綜合考慮,自主設(shè)計了底層硬件控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上,引入深度學(xué)習(xí),結(jié)合圖像檢測技術(shù)和文字識別技術(shù),以視頻結(jié)合文字識別的形式實現(xiàn)煤礦井下環(huán)境參數(shù)的獲取。其中文字檢測技術(shù)采用YOLO算法,文字識別采用CRNN網(wǎng)絡(luò),搭建了一套基于機器人的環(huán)境參數(shù)采集平臺,在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)框架之上提出了多參監(jiān)測系統(tǒng)整體設(shè)計方案。隨后,本課題研究了多參監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù),根據(jù)遠程監(jiān)測系統(tǒng)的實際需求和功能要求,綜合考慮數(shù)據(jù)的采集、壓縮以及傳輸?shù)拳h(huán)節(jié),以構(gòu)建快速... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

福島縣核泄漏事故現(xiàn)場

９�。由诱O淙醋爸玫氖?В?賈潞巳劑系奈?度越來越高。如果不及時處理，將會融穿保護裝置，最終流向太平洋。內(nèi)部專家提出強行注入大量海水，強行對核反應(yīng)堆進行冷卻的方案。但由于負責(zé)人無法確定核電站內(nèi)部是否正常工作的情況，因此猶豫不決，導(dǎo)致最終錯過了最佳補救時間，導(dǎo)致大量的核燃料發(fā)生泄漏，造成了幾乎和蘇聯(lián)切爾諾貝利事件同樣等級核泄漏事故。發(fā)生這次事故的主要原因之一就是無法得知事故現(xiàn)場的情形，人們無法進入危險的環(huán)境之中，因此難以即使的做出有效的補救措施。圖1-1為日本福島縣核電站事故發(fā)生現(xiàn)場圖片，圖1-2是2018年攝影師ArkandiuszPodniesinski拿出輻射劑量檢查器在福島縣附近測量輻射指數(shù)，輻射指數(shù)6.7uSv/h(在日常生活中，10小時長途飛行相當(dāng)于30uSv/h)，福島縣附近的核輻射量依然遠遠的超過了安全標準的核輻射限定值。預(yù)計到2050年，該地區(qū)才能夠勉強被人類再次居住和使用。圖1-1福島縣核泄漏事故現(xiàn)場圖1-2福島縣輻射指數(shù)測量我國煤炭資源豐富，這一特性也決定煤炭消費占據(jù)了我國主要的能源消費市場，同時我國也是世界上主要的采煤國之一，參與了全球近一半的煤炭開采工作。但我國煤炭資源地理分布及其不均衡，同時煤層形成條件差，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。因此我國煤炭開采主要以礦井的形式進行井工開采，這也決定了在我國煤炭井下作業(yè)環(huán)境不僅僅是條件惡劣且具有極大的安全風(fēng)險，例如煤塵爆炸、瓦斯爆炸、頂板塌落等事故。有數(shù)據(jù)顯示，中國煤炭生產(chǎn)過程中百萬噸死亡率仍然遠高于全世

西南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2界其他采煤國家的百萬噸死亡率，幾乎是美國的100倍、南非的30倍。2014年6月3日，重慶市萬盛經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)硯石臺煤礦發(fā)生瓦斯爆炸的重大事故，該事故造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。硯石臺煤礦建于1958年，礦井設(shè)計生產(chǎn)原煤能力45萬噸/年，采煤工作者在進行采煤工作時，由于作業(yè)者操作不規(guī)范，導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)、大面積空頂，采空區(qū)瓦積聚大量瓦斯，從而引起瓦斯爆炸。而硯石臺煤礦在這次事故中總共發(fā)生兩次爆炸，其中第二次爆炸是第一次爆炸之后引導(dǎo)工作面上部采空區(qū)積聚的瓦斯引起。由于礦井下起火地點調(diào)查難度大，火源成因復(fù)雜，很有可能隨時會有多次爆炸情況發(fā)生。因此救援進度緩慢，最終在礦井事故區(qū)作業(yè)人員28人，救援組通過多項技術(shù)手段才成功救援出6人，其余22人全部遇難。圖1-3為事故現(xiàn)場救援圖，事故現(xiàn)場濃煙密布，能見度低，救援難度極大。圖1-3重慶市硯石臺煤礦事故現(xiàn)場2019年1月12日，陜西省百吉煤礦發(fā)生井下冒頂重大事故，被困21人全部找到，均已遇難身亡。事故發(fā)生原因主要是對礦井下連采工作面的致災(zāi)因素未能充分挖掘，盲目的進行探巷掘進，掘進時未能采用先探再掘。導(dǎo)致新采空區(qū)與老采空區(qū)之間頂板塌落，壓縮采空區(qū)之間的氣流，最終吹起巷道口沉積的煤塵，達到爆炸濃度，非防爆運煤車點燃煤塵，發(fā)生煤塵爆炸重大事故。圖1-4為救援現(xiàn)場圖片，正全力準備營救。事故發(fā)生時間為下午16時，救援時間為晚上，現(xiàn)場溫度達到零下15℃，給救援工作帶來極大的困難，有參與救援的人員稱，施救現(xiàn)場漆黑一片全憑感覺施救。


本文編號：3408661