基于机器人的多参监测系统研发

发布时间：2021-09-24 23:40

　　近些年来,随着移动智能设备的普及和计算机技术的快速发展,智能机器人技术已经成功应用于人类生产生活中。搭载智能设备的移动机器人,结合无线通信网络技术,应用在煤矿开采、矿井探测等工业生产场景和人类生活环境中,在未知的危险环境下能够代替人类执行相关任务,预防发生安全事故,大大的提高了矿井智能化水平。本课题从实际的工程应用出发,分析当前国内外移动探测机器人发展现状,结合视频监控技术、深度学习技术及机器人远程控制技术,解决了基于机器人的多参监测系统研发的具体工程问题。本课题首先针对煤矿井下复杂的工作环境,结合现有的机器人底盘技术,并从经济性、稳定性及实时性等角度综合考虑,自主设计了底层硬件控制系统。在此基础上,引入深度学习,结合图像检测技术和文字识别技术,以视频结合文字识别的形式实现煤矿井下环境参数的获取。其中文字检测技术采用YOLO算法,文字识别采用CRNN网络,搭建了一套基于机器人的环境参数采集平台,在物联网基础框架之上提出了多参监测系统整体设计方案。随后,本课题研究了多参监测系统数据远程传输的相关技术,根据远程监测系统的实际需求和功能要求,综合考虑数据的采集、压缩以及传输等环节,以构建快速... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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福岛县核泄漏事故现场

９ぁＳ捎诶淙醋爸玫氖?В?贾潞巳剂系奈?度越来越高。如果不及时处理，将会融穿保护装置，最终流向太平洋。内部专家提出强行注入大量海水，强行对核反应堆进行冷却的方案。但由于负责人无法确定核电站内部是否正常工作的情况，因此犹豫不决，导致最终错过了最佳补救时间，导致大量的核燃料发生泄漏，造成了几乎和苏联切尔诺贝利事件同样等级核泄漏事故。发生这次事故的主要原因之一就是无法得知事故现场的情形，人们无法进入危险的环境之中，因此难以即使的做出有效的补救措施。图1-1为日本福岛县核电站事故发生现场图片，图1-2是2018年摄影师ArkandiuszPodniesinski拿出辐射剂量检查器在福岛县附近测量辐射指数，辐射指数6.7uSv/h(在日常生活中，10小时长途飞行相当于30uSv/h)，福岛县附近的核辐射量依然远远的超过了安全标准的核辐射限定值。预计到2050年，该地区才能够勉强被人类再次居住和使用。图1-1福岛县核泄漏事故现场图1-2福岛县辐射指数测量我国煤炭资源丰富，这一特性也决定煤炭消费占据了我国主要的能源消费市场，同时我国也是世界上主要的采煤国之一，参与了全球近一半的煤炭开采工作。但我国煤炭资源地理分布及其不均衡，同时煤层形成条件差，地质构造复杂。因此我国煤炭开采主要以矿井的形式进行井工开采，这也决定了在我国煤炭井下作业环境不仅仅是条件恶劣且具有极大的安全风险，例如煤尘爆炸、瓦斯爆炸、顶板塌落等事故。有数据显示，中国煤炭生产过程中百万吨死亡率仍然远高于全世

西南大学工程硕士学位论文2界其他采煤国家的百万吨死亡率，几乎是美国的100倍、南非的30倍。2014年6月3日，重庆市万盛经济技术开发区砚石台煤矿发生瓦斯爆炸的重大事故，该事故造成了巨大的经济损失和人员伤亡。砚石台煤矿建于1958年，矿井设计生产原煤能力45万吨/年，采煤工作者在进行采煤工作时，由于作业者操作不规范，导致采空区漏风、大面积空顶，采空区瓦积聚大量瓦斯，从而引起瓦斯爆炸。而砚石台煤矿在这次事故中总共发生两次爆炸，其中第二次爆炸是第一次爆炸之后引导工作面上部采空区积聚的瓦斯引起。由于矿井下起火地点调查难度大，火源成因复杂，很有可能随时会有多次爆炸情况发生。因此救援进度缓慢，最终在矿井事故区作业人员28人，救援组通过多项技术手段才成功救援出6人，其余22人全部遇难。图1-3为事故现场救援图，事故现场浓烟密布，能见度低，救援难度极大。图1-3重庆市砚石台煤矿事故现场2019年1月12日，陕西省百吉煤矿发生井下冒顶重大事故，被困21人全部找到，均已遇难身亡。事故发生原因主要是对矿井下连采工作面的致灾因素未能充分挖掘，盲目的进行探巷掘进，掘进时未能采用先探再掘。导致新采空区与老采空区之间顶板塌落，压缩采空区之间的气流，最终吹起巷道口沉积的煤尘，达到爆炸浓度，非防爆运煤车点燃煤尘，发生煤尘爆炸重大事故。图1-4为救援现场图片，正全力准备营救。事故发生时间为下午16时，救援时间为晚上，现场温度达到零下15℃，给救援工作带来极大的困难，有参与救援的人员称，施救现场漆黑一片全凭感觉施救。


本文编号：3408661