一种煤矿井下巡检系统及巡检方法与流程

本申请涉及煤矿开采，具体涉及一种煤矿井下巡检系统及巡检方法。

背景技术：

1、随着井下电气、传感、通信、控制技术的深入研发应用，部分工作面已经部署轨道式巡检机构进行场景监测、定期巡航、自主跟机等工作任务。传统的依赖地面铺设轨道或空中架设轨道形式的巡检机构在运行过程中路线简单、障碍较少、控制容易，能够较为初步的代替人工进行基本的巡检任务。然而，我国煤矿采场地质条件复杂多样，传统巡检机构沿固定巡检轨道巡检，无法适应井下复杂地形，容易出现行进卡顿，越障能力不足等现象；上述巡检机构在实际使用过程中容易出现轨道变形、感知困难、通信受阻的情况，无法与其他系统进行及时联动，在这种情况下往往需要人工进行校正检修，严重影响工作面生产效率，同时额外增加作业工人劳动强度，无法有效提升工作面智能化水平。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种煤矿井下巡检系统及巡检方法，以解决传统巡检机构沿固定巡检轨道巡检，无法适应井下复杂地形，容易出现行进卡顿，越障能力弱，以及巡检机构智能化水平低，额外增加煤矿工人劳动强度等技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种煤矿井下巡检系统，包括：

3、多源融合传感器，安装于足式移动装置，用于在所述足式移动装置沿巡检通道巡检时，采集井下作业场景的场景空间数据和视觉监测数据，其中，所述场景空间数据包括所述足式移动装置周围的环境数据，所述视觉监测数据包括所述井下作业场景中的作业设备及其运行数据；

4、边缘智能计算终端，与所述多源融合传感器连接，用于根据所述场景空间数据进行巡检导航规划，以及根据所述视觉监测数据对目标设备及其目标工作状态进行监测；

5、控制器，安装于足式移动装置并与所述边缘智能计算终端连接，用于根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制。

6、在一些实施例中，所述煤矿井下巡检系统还包括限位停机标靶，所述限位停机标靶分别设置在所述井下作业场景的端头和端尾，并通过井下网络与所述边缘智能计算终端连接，所述边缘智能计算终端用于在所述足式移动装置移动至靠近所述限位停机标靶的位置时，检测所述足式移动装置的电源使用情况，并根据所述电源使用情况确定所述足式移动装置的巡检动作。

7、在一些实施例中，所述边缘智能计算终端包括异常处理模块，所述异常处理模块用于在所述目标设备处于异常工作状态或所述足式移动装置处于异常巡检状态时，对所述足式移动装置的巡检进行处理。

8、在一些实施例中，所述边缘智能计算终端还包括报警模块，所述报警模块与所述异常处理模块连接，用于根据所述目标设备的异常工作状态或所述足式移动装置的异常巡检状态进行对应的报警处理。

9、在一些实施例中，所述边缘智能计算终端安装于所述足式移动装置，或者所述边缘智能计算终端为远程系统控制中心。

10、本申请实施例还提供一种煤矿井下巡检方法，用于煤矿井下巡检系统，所述煤矿煤矿井下巡检系统包括多源融合传感器、边缘智能计算终端和控制器，所述多源融合传感器和所述控制器安装于足式移动装置，所述边缘智能计算终端分别与所述多源融合传感器和所述控制器连接，所述方法包括：

11、所述多源融合传感器在所述足式移动装置沿巡检通道巡检时，采集井下作业场景的场景空间数据和视觉监测数据，其中，所述场景空间数据包括所述足式移动装置周围的环境数据，所述视觉监测数据包括所述井下作业面场景中的作业设备及其运行数据；

12、所述边缘智能计算终端根据所述场景空间数据进行巡检导航规划，以及根据所述视觉监测数据对目标设备及其目标工作状态进行监测；

13、所述控制器根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制。

14、在一些实施例中，所述控制器根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制，包括：

15、所述控制器控制所述足式移动装置沿所述巡检路径行进；

16、若所述足式移动装置周围的目标设备执行目标动作或处于异常工作状态，所述控制器控制所述足式移动装置停止巡检，并在所述目标设备执行完成所述目标动作或所述异常工作状态解除后控制所述足式移动装置恢复巡检。

17、在一些实施例中，所述井下作业场景的端头和端尾处设有限位停机标靶，所述方法还包括：

18、所述控制器在所述足式移动装置行进至靠近所述限位停机标靶的位置时，控制所述足式移动装置的电源进行自检。

19、在一些实施例中，所述控制器根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制，包括：

20、若预设时间段内所述足式移动装置在其行进方向不存在可行通道，且所述控制器未接收到所述足式移动装置周围的目标设备的运行状态信息，控制所述足式移动装置执行返航动作，并控制所述足式移动装置返回至最近一次经过的限位停机标靶。

21、在一些实施例中，所述方法还包括：

22、所述控制器在所述足式移动装置的巡检过程中，将所述足式移动装置的行进参数和电源使用参数发送至所述边缘智能计算终端，其中，所述行进参数包括行进路径、行进里程、行进位置中的至少一种。

23、本申请实施例还提供一种电子设备，至少包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述任一方法的步骤。

24、本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。

25、本申请提供的煤矿井下巡检系统及巡检方法，通过利用安装于足式移动装置的多源融合传感器，在所述足式移动装置沿巡检通道巡检时，采集井下作业场景的场景空间数据和视觉监测数据，然后，利用与所述多源融合传感器连接的边缘智能计算终端，根据所述场景空间数据进行巡检导航规划，以及根据所述视觉监测数据对目标设备及其目标工作状态进行监测，进而通过安装于足式移动装置的控制器对所述足式移动装置进行控制，可以根据井下复杂生产场景进行巡检自主导航规划，并实时监测井下作业场景的生产工况，根据生产工况和导航规划的巡检路径精准控制足式移动装置进行巡检任务，能够充分发挥足式移动装置对非结构化地形的应对能力，避免传统巡检机构的行进卡顿、越障能力弱等缺点，提高足式移动装置的智能性和可靠性，并保障井下安全生产。

技术特征：

1.一种煤矿井下巡检系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的煤矿井下巡检系统，其特征在于，所述煤矿井下巡检系统还包括限位停机标靶，所述限位停机标靶分别设置在所述井下作业场景的端头和端尾，并通过井下网络与所述边缘智能计算终端连接，所述边缘智能计算终端用于在所述足式移动装置移动至靠近所述限位停机标靶的位置时，检测所述足式移动装置的电源使用情况，并根据所述电源使用情况确定所述足式移动装置的巡检动作。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下巡检系统，其特征在于，所述边缘智能计算终端包括异常处理模块，所述异常处理模块用于在所述目标设备处于异常工作状态或所述足式移动装置处于异常巡检状态时，对所述足式移动装置的巡检进行处理。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下巡检系统，其特征在于，所述边缘智能计算终端还包括报警模块，所述报警模块与所述异常处理模块连接，用于根据所述目标设备的异常工作状态或所述足式移动装置的异常巡检状态进行对应的报警处理。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下巡检系统，其特征在于，所述边缘智能计算终端安装于所述足式移动装置，或者所述边缘智能计算终端为远程系统控制中心。

6.一种煤矿井下巡检方法，用于煤矿井下巡检系统，其特征在于，所述煤矿煤矿井下巡检系统包括多源融合传感器、边缘智能计算终端和控制器，所述多源融合传感器和所述控制器安装于足式移动装置，所述边缘智能计算终端分别与所述多源融合传感器和所述控制器连接，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述井下作业场景的端头和端尾处设有限位停机标靶，所述方法还包括：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制，包括：

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本申请公开了一种煤矿井下巡检系统及巡检方法，该煤矿井下巡检系统包括：多源融合传感器，安装于足式移动装置，用于在所述足式移动装置沿巡检通道巡检时，采集井下作业场景的场景空间数据和视觉监测数据；边缘智能计算终端，与所述多源融合传感器连接，用于根据所述场景空间数据进行巡检导航规划，以及根据所述视觉监测数据对目标设备及其目标工作状态进行监测；控制器，安装于足式移动装置并与所述边缘智能计算终端连接，用于根据所述边缘智能计算终端规划的巡检路径，以及检测识别出的目标设备及其目标工作状态，对所述足式移动装置进行控制。本申请能够适应井下复杂地形进行精准、可靠巡检，并保证井下安全生产。技术研发人员：郭志杰,南柄飞,韩默渊,吴江伟,叶晨曦,巩文鹏,滕贷宇受保护的技术使用者：北京天玛智控科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2