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智能化巡检机器人在煤矿中的应用研究

摘要：本文针对智能化巡检机器人在煤矿中的应用现状进行了综合阐述，接着探索了智能化巡检机器人在煤矿中的具体应用功能，主要有自主充电功能、安全帽识别与人员“越界入侵”功能、读表功能、避障功能等，最后还探讨了智能化巡检机器人在煤矿中的应用保障措施，使得智能化巡检机器人可以在煤矿企业中发挥较好的效果。

关键词：智能化；巡检机器人；自动巡检；智能传感器；煤矿行业

煤矿行业生产经营过程中，需要针对大量生产设备、变电站和管线进行全面监控工作。在传统工作方式中，主要使用了人工巡检模式。但这种模式的工作量比较高，同时也会受到人为因素的影响，导致巡检质量很难得到较好的保证。在这种情况下，很多煤矿企业都开始积极应用智能化巡检机器人，提高巡检活动的自动化与智慧化。这里也结合智能化巡检机器人的具体情况，谈一谈机器人在煤矿企业中的实践应用。

一、智能化巡检机器人在煤矿中的应用现状

在当前我国煤矿企业中，智能化巡检机器人已经开始得到较好的应用，显著提高了煤矿开采生产的智慧化水平。这里也结合胶带机设备详细阐述智能化巡检机器人的应用成效。目前煤矿企业已经胶带机设备上实现了无人值守智能运行模式。在这之中，煤矿企业构建了AI视频检测智能分析预警系统，可以对胶带机的运行情况进行实施监控，在发现异常情况的时候发出预警信号，必要的时候还会直接停机。在具体搭建系统硬件模块的时候，通过电磁探测技术布设了较多金属探测装置，可以对胶带机运行过程中的铁器展开实时检测和智能判断，并能够进行自动除铁操作。整个系统还构建了钢丝绳运输带的实时无损检测技术，在发现钢丝绳严重磨损或者断裂的时候发出报警信号，保证钢丝绳运输带的安全性。在胶带机运行过程中，还配置了智能调速系统，能够结合出煤量多少自行调整胶带机的运行速度。除此之外，设备状态在线监测智能分析、设备自动润滑系统等模块，也使得胶带机运行的智能化水平显著提升，给胶带机无人值守模式带来了较强的可靠性。在巡检方面，胶带机自身所拥有的智能化模块已经可以实现自动化巡检，可以完成预先制定好的任务，保证胶带机的运作效果。在胶带机运行过程中，能够通过智能视频监控模块将采集到的视频信息上传到地面集控中心和调度指挥中心，完成胶带机重点部位的远程监控。这样以后，远程监控人员就可以在胶带机运行出现问题的时候，使用遥控巡检模式快速介入处理，进一步保证胶带机运行的稳定性。

二、智能化巡检机器人在煤矿中的应用功能

智能化巡检机器人在煤矿企业中具有较为广阔的应用前景，并且在现阶段也取得了较为突出的应用成效。但是智能化巡检机器人的应用功能需求比较多，需要充分满足这些功能需求，才能够提高智能化巡检机器人的应用效果。下面也结合智能化巡检机器人在煤矿中的应用现状进行各项功能的详细分析。

（一）自主充电功能

智能化巡检机器人都搭载了专用的锂电池，同时在轨道起点处安装了防爆无线充电仓。巡检机器人在运作的过程中会对自身电量进行检测，当电量低于阈值的时候，控制系统就会牵引智能化巡检机器人返回充电仓，并扫描充电仓上的RFID射频标签，打开充电仓并进行无线充电，避免智能巡检机器人因为电量耗尽而无法继续完成巡检作业，提高智能巡检机器人的长期运行稳定性。

（二）安全帽识别与人员“越界入侵”功能

智能巡检机器人一般都要设计安全帽识别与人员“越界入侵”功能。当未知人员或者没有戴安全帽的人员进入到巡检区域以后，巡检机器人将会自动拍照并发出报警信息，同时将拍照信息上传到集控中心，由管理人员尽快处理这些事件。想要实现这种功能，也需要统计煤矿企业井下作业人员的基本信息，同时还要安装人脸识别功能和智能视频监控模块，能够较好甄别未知人员。在安全帽识别方面，则主要通过深度学习算法进行监督管理。在检测到现场人员没有戴安全帽的时候，会发出语音提醒，并记录每一位现场人员没有带安全帽的次数，便于后续进行综合管理。

（三）读表功能

煤矿企业生产经营过程中需要使用到大量的仪表设备，这些设备的位置相对来说比较固定，因此企业可以将这些仪表的位置设计为巡检点。即智能巡检机器人达到这些巡检点的时候，会自动捕捉仪表面板上的图像信息，并通过智能学习库和学习算法，提取仪表盘内部记录的其他信息，最终使用无线传输装置将其传送到控制室中。通过这种方式，可以较好降低煤矿企业安装数字化仪表和智能仪表盘的比例，降低了煤矿企业的成本，同时也能够提高仪表盘实时参数读取传输的效率。

（四）避障功能

智能巡检机器人还要设计自主避障功能，适应煤矿生产经营的各类复杂环境。这也要求智能巡检机器人在设计的时候，应该在内部布设激光雷达模块，可以在机器人巡检过程中针对周围进行立体式扫描，并通过扫描反馈回来的物理信息和电子信息，测算周围的环境情况，保证巡检机器人能够安全稳定完成巡检工作。除此之外，煤矿企业还要对智能巡检机器人的巡检路