一种基于物联网的井下运送系统及监控方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网的井下运送系统及监控方法。本发明专利技术采用和远程服务平台相互通信的结构，便捷有效地解决了可远程在线控制或指导矿用输送机的动作，确保导航定位的准确性与安全性通过移动通信技术GPRS，有效地解决了通信与定位问题，任何移动终端及智能设备均可使用本装置，推广潜力巨大。采用了RFID定位，有效的确保了矿用输送机定位的实时性与准确性。本发明专利技术能够提升矿区的安全性、便利性，其具有智能化、人性化、高性价比的特点；通过这些网络对矿区环境进行实时远程监测与控制。本系统不仅可用PC机或电脑等进行操控，利用手持终端设备也可以随心所欲地进行远程操控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的井下运送系统及监控方法
本专利技术属于采矿
，具体涉及一种基于物联网的井下运送系统及监控方法。
技术介绍
现有技术中较常用的定位方法是利用全球导航卫星系统来测定位置，全球导航定位系统是全球性的位置与时间测定系统，它包括卫星星座、地面监护系统及用户终端设备，可以为地球表面、近地面和地球外空任意地点的用户提供全天候、实时、高精度的三维位置、速度以及精密的时间信息。GPS系统、Galilea系统和GLONASS系统都属于全球导航卫星系统的范畴。但是全球卫星导航定位系统通常只能用于地面无遮挡环境下的目标导航和定位，在有遮挡的情况下，导航信号的质量会迅速恶化，从而导致无法完成定位。特别是对于煤矿矿井，由于导航信号无法穿过地表，利用导航卫星信号几乎是不可能的。另外，地下煤矿矿井地形复杂、电磁信号反射、多径干扰情况严重，对定位效果带来了更多的问题。近几年来，矿山安全生产监控系统得到迅速发展，井下人员考勤定位远程管理及安全生产管理信息化系统、矿井数字化瓦斯远程监控系统等初步实现安全、生产远程监测。井下人员定位系统在国内的应用已十分普遍，但是矿井移动设备的定位技术和装备还待开发。目前的井下人员与设备定位精度不高，多为区域性定位，而井下矿山人员及设备的安全，一直是矿山安全生产中最为关心的问题。随着国家对智能大型装备制造的政策支持，结合井下矿山未来生产场景无人化的需求，因此，在开发高精度定位技术和装备基础上实现井下矿山设备无人驾驶，以保证井下矿安全生产和保障国家对井下矿产资源大量需求的供应，具有现实和战略意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有效提高导航定位瞄准精确度，其应用范围广，且定位准确的基于物联网的井下运送系统及监控方法，解决现有矿用输送机车载装置信息采集不全面、功能落后的问题。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种智能矿用输送机，包括矿机车体和远程服务平台，所述矿机车体包括车身和导航模块，车身由下至上至少包括四层：第一层设有驱动模块；第二层设有摄像模块、超声波传感器和驱动装置控制器；第三层设有导航控制模块和GPRS模块；第四层设有终端设备控制器和RFID模块，所述终端设备控制器分别与所述摄像模块、所述RFID模块、所述GPRS模块和所述驱动装置控制器信号连接，所述驱动装置控制器与所述导航控制模块和所述超声波传感器信号连接，同时所述驱动装置控制器输出驱动信号至所述驱动模块，所述本体通过所述GPRS模块和所述远程服务平台进行双向数据通信。上述的智能矿用输送机，所述矿机车体还包括盖体、连接机构及开合控制机构，所述盖体设置于所述车身顶端开口处，并通过连接机构可开合地连接于所述车身，所述开合控制机构为人为触发机构或电信号触发机构，控制所述盖体的开与合。上述的智能矿用输送机，所述终端设备控制器包括手机、平板电脑、笔记本、PC电脑等中的一种或多种。上述的智能矿用输送机，所述网络通讯模块包括移动通信网络和WIFI网络；所述移动通信网络包括GSM网络、3G网络和4G网络。一种智能矿用输送机的导航定位方法，包括以下步骤：步骤a，在行进的道路上以及交叉口设置人工导航路标及RFID标签，所述标签里包含地理位置信息与路径导航方案；步骤b，将当前出行的起始点与目的地传递给远程服务平台，所述远程服务平台接收到终端设备控制器发来的信息后，将接收到的出行目的地与起始点信息导入到地图软件中规划出一条行走路径，规划完成后远程服务平台通过GPRS模块将相应的行走路径发送到矿机车体，所述矿机车体接收行走路径后可按照行走路径自主移动；步骤c，当矿机车体进入到RFID标签设定的范围内，安装在矿机车体上的RFID模块读写器就会读出该RFID标签里的信息，从而生成该标签里的地理位置信息及相应的导航方案；步骤d，所述矿机车体移动时，如果前方上有障碍物阻挡，安装在所述矿机车体前方的超声波传感器检测到前方有障碍物时，所述矿机车体就会采取相应的避障策略进行避障。一种基于物联网的井下运送系统，包括上述的智能矿用输送机和控制中心，所述控制中心连接有传感器模块、视频监控模块、空气质量检测模块以及远程设备：所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、空气质量传感器、红外探测传感器以及烟雾传感器；所述控制中心与所述传感器模块、视频监控模块以及空气质量检测模块通过网络通讯模块连接；所述控制中心通过网络通讯模块与远程设备连接。上述的基于物联网的井下运送系统，所述空气质量检测模块与空气净化模块和换气模块连接，包括控制单元、检测单元和报警单元。上述的基于物联网的井下运送系统，所述视频监控模块包括红外探测模块和无线网络摄像模块。一种基于物联网的井下运送系统的监控方法，根据以上任一所述的井下运送系统，包括以下步骤：步骤A，远程设备通过传输网络远程发送传感器模块、视频监控模块、空气质量检测模块以及被控设备的数据到控制中心，从而使所述控制中心控制被控设备；步骤B，传感器模块检测室内的温度、湿度、洞穴漏水和烟雾；步骤C，无线网络摄像模块通过互联网将视频反馈至远程设备端，使使用者在远程设备端实时了解周围情况。上述的基于物联网的井下运送系统的监控方法，所述步骤C之前包括步骤B1，所述传感器模块感应到空气质量异常时，空气质量检测模块中的报警单元会自动启动，同时空气净化模块自动开启，换气模块同时工作。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：这种基于物联网的井下运送系统及监控方法采用和远程服务平台相互通信的结构，便捷有效地解决了可远程在线控制或指导矿用输送机的动作，确保导航定位的准确性与安全性通过移动通信技术GPRS，有效地解决了通信与定位问题，任何移动终端及智能设备均可使用本装置，推广潜力巨大。采用了RFID定位，有效的确保了矿用输送机定位的实时性与准确性。本专利技术能够提升矿区的安全性、便利性，其具有智能化、人性化、高性价比的特点；通过这些网络对矿区环境进行实时远程监测与控制。本系统不仅可用PC机或电脑等进行操控，利用手持终端设备也可以随心所欲地进行远程操控。附图说明图1为本专利技术一种智能矿用输送机的结构示意图；图2为本专利技术一种智能矿用输送机的导航定位方法的结构示意图；图3为本专利技术一种基于物联网的井下运送系统的结构示意图；图4为本专利技术一种基于物联网的井下运送系统的监控方法的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参阅图1，本专利技术提供一种一种智能矿用输送机，包括矿机车体1和远程服务平台，所述矿机车体1包括车身和导航模块，车身由下至上至少包括四层：第一层设有驱动模块11；第二层设有摄像模块12、超声波传感器13和驱动装置控制器14；第三层设有导航控制模块15和GPRS模块16；第四层设有终端设备控制器17和RFID模块18，所述终端设备控制器17分别与所述摄像模块12、所述RFID模块18、所述GPRS模块16和所述驱动装置控制器14信号连接，所述驱动装置控制器14与所述导航控制模块15和所述超声波传感器13信号连接，同时所述驱动装置控制器14输出驱动信号至所述驱动模块11，所述矿机车体1通过所述GPRS模块16和所述远程服务平台进行双向数据通信。车身采用分层结构，在每一层空间里都较为合理的布置了相应的功能模块，在充分利用车身空间的基础上，避免了各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能矿用输送机，包括矿机车体（1）和远程服务平台，其特征在于：所述矿机车体（1）包括车身和导航模块，车身由下至上至少包括四层：第一层设有驱动模块（11）；第二层设有摄像模块（12）、超声波传感器（13）和驱动装置控制器（14）；第三层设有导航控制模块（15）和GPRS模块（16）；第四层设有终端设备控制器（17）和RFID模块（18），所述终端设备控制器（17）分别与所述摄像模块（12）、所述RFID模块（18）、所述GPRS模块（16）和所述驱动装置控制器（14）信号连接，所述驱动装置控制器（14）与所述导航控制模块（15）和所述超声波传感器（13）信号连接，同时所述驱动装置控制器（14）输出驱动信号至所述驱动模块（11），所述矿机车体（1）通过所述GPRS模块（16）和所述远程服务平台进行双向数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种智能矿用输送机，包括矿机车体（1）和远程服务平台，其特征在于：所述矿机车体（1）包括车身和导航模块，车身由下至上至少包括四层：第一层设有驱动模块（11）；第二层设有摄像模块（12）、超声波传感器（13）和驱动装置控制器（14）；第三层设有导航控制模块（15）和GPRS模块（16）；第四层设有终端设备控制器（17）和RFID模块（18），所述终端设备控制器（17）分别与所述摄像模块（12）、所述RFID模块（18）、所述GPRS模块（16）和所述驱动装置控制器（14）信号连接，所述驱动装置控制器（14）与所述导航控制模块（15）和所述超声波传感器（13）信号连接，同时所述驱动装置控制器（14）输出驱动信号至所述驱动模块（11），所述矿机车体（1）通过所述GPRS模块（16）和所述远程服务平台进行双向数据通信。2.如权利要求1所述的一种智能矿用输送机，其特征在于：所述矿机车体（1）还包括盖体、连接机构及开合控制机构，所述盖体设置于所述车身顶端开口处，并通过连接机构可开合地连接于所述车身，所述开合控制机构为人为触发机构或电信号触发机构，控制所述盖体的开与合。3.如权利要求1所述的一种智能矿机车体，其特征在于：所述终端设备控制器（17）包括手机、平板电脑、笔记本、PC电脑等中的一种或多种。4.一种智能矿用输送机的导航定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a，在行进的道路上以及交叉口设置人工导航路标及RFID标签，所述标签里包含地理位置信息与路径导航方案；步骤b，将当前出行的起始点与目的地传递给远程服务平台，所述远程服务平台接收到终端设备控制器发来的信息后，将接收到的出行目的地与起始点信息导入到地图软件中规划出一条行走路径，规划完成后远程服务平台通过GPRS模块将相应的行走路径发送到矿机车体，所述矿机车体接收行走路径后可按照行走路径自主移动；步骤c，当矿机车体进入到RFID标签设定的范围内，安装在所述矿机车体上的RFID模块读写器就会读出该RFID标签里的信息，从而生成该标签里...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴天珍，
申请(专利权)人：宁波敬业控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33