原创《矿井泵房移动机器人和应用》：本论文为免费优秀的关于泵房论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
摘 要：新汶矿业集团孙村煤矿井下-800泵房原监控系统采用固定摄像仪进行监控,监控盲点多,不能对设备及泵房环境进行全方位动态监控,且无法采集并传递设备运行过程中的各类信息.泵房实现自动化排水后,岗位施行无人值守,设备运行期间由维护工定时巡检,但巡检人员在泵房内巡查时间短、巡查范围小,往往存在巡查不到位、维修不到位现象,无法及时发现设备存在的各类隐患.针对以上问题,我矿自主研发了泵房移动机器人,确保实现泵房设备及环境全方位监控,监控无盲点.
关键词：360°环形跑道；自动充电装置；无线网桥；自动化排水
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.194
1 研究实施方案
（1）在-800泵房内制作、安装360°环形跑车跑道,自制加工四轮移动跑车安装在环形跑道上,使用550W电机驱动,减速机变低速运转,利用输出轴驱动滚筒,缠绕牵引钢丝油绳带动移动跑车旋转,确保实现泵房设备及环境全方位监控,监控无盲点.
（2）使用360°旋转自动对焦夜视高清摄像仪,将全方位监控摄像仪安装在移动跑车上,通过无线网桥与工业环网实现无线连接,实现图像、数据时时无线传输.将24V电池电源安装在移动跑车上,供电给监控摄像仪及无线网桥,解决无线传输的瓶颈问题.
（3）在泵房内环形跑车单向移动限位开关位置安装自动充电装置,实现移动跑车电池自动充电,解决电池使用时间短,拆卸充电繁琐的难题.
（4）在移动跑车上安装现场环境声音拾音器,将泵房内设备及环境的声音通过网络传输到地面监控室,地面人员及时了解泵房设备及环境运行状况.
（5）利用泵房排水自动化电气控制系统采集、上传各类数据,实现地面集控中心远程操作、运行、监控.
2 技术方案
（1）摄像仪环形跑道：使用3*30mm角钢,每根长3m,两两平行焊接做成直线段跑道；半圆弯道采用4mm钢板加工,共计切割成6段宽度为14cm的圆弧,前后焊接成半圆形跑道,沿半圆跑道的外侧垂直焊接厚度4mm的扁钢做为中间支撑.泵房内整个环形跑道全长65m,固定在泵房环形排水路的下方便于对水泵进行全方位监控.
在两个半圆彎道处各加工焊接10个“G”型滑轮组,直线段跑道各安装5个“G”型滑轮组,用于牵引钢丝油绳的支撑和换向.“G”型滑轮组由“G”型支架和滑动滑轮组成,“G”型支架使用3*30mm角钢弯折成90°而成,使用尼龙棒车削尺寸为35*25mm的滑轮,中间旋转轴直径为16mm.
（2）四轮移动跑车：制做四轮移动跑车,能够承载摄像仪及无线网桥在环形跑道上快速、稳定运行.
移动跑车使用6mm钢板加工,尺寸为300*200mm,在钢板上方安装4个直径40mm的滑动滑轮,倒挂在跑道上移动运行.
（3）驱动部分：选用550W电机作为跑车的驱动电机,在减速机输出轴上安装直径40mm的驱动轮.使用耐摩擦高分子材料制作驱动滚筒,以便于增加钢丝绳的驱动摩擦力,确保钢丝油绳在驱动滚筒上不会挤绳或打滑.同时钢丝油绳在驱动滚筒上缠绕1-2圈,增加钢丝绳摩擦力.
驱动电机、减速机安装在环形跑道上方,电机旋转驱动减速机,减速机带动输出轴的驱动滚筒,驱动滚筒牵引钢丝绳实现跑车的环形往复移动,对泵房设备进行检测、监控.
（4）牵引方式：采用3分钢丝油绳牵引小跑车.钢丝绳倒挂在环形跑道的30个“G”型滑轮组上,便于牵引钢丝油绳的支撑和换向,确保移动跑车在弯道处顺利通过,同时能够自动调整滑轮组上、下高度,实现钢丝油绳的自动脱绳、挂绳功能.
（5）高清自动对焦夜视全方位监控摄像仪：在四轮移动跑车下方固定360°旋转自动对焦夜视高清摄像仪,实现泵房设备及环境全方位监控,监控无盲点.在四轮移动跑车上安装24V电池组,给高清摄像仪及网桥设备供电,为移动跑车无线牵引打下基础.
（6）采用无线网桥实现网路无线对接,达到无线移动监控功能：采用IP传输机制,接口协议采用桥接原理,组网灵活且成本低廉,在跑车无线网桥和井下千兆环网两个网络之间搭起通信的桥梁,工作在5.8G的免申请无线执照的频段,比其它有线网络设备更方便部署.
采用点对点桥接,无线中继点用于连接两个网络,功率大、传输距离远（最大可达约50km）、抗干扰能力强,配备抛物面天线实现长距离的点对点连接.
（7）自动充电装置：为解决电池使用时间短,拆卸充电繁琐的难题,设计加工了自动充电装置.在环形跑道移动单向限位位置处各安装了自动充电装置,当移动跑车电池电量低于30%时,跑车自动返回,充电插头与充电座自动对接,实现自动充电功能.
（8）拾音功能：监听拾音器采集现场环境声音再传送到地面监控室电脑上,通过音响传递给操作人员,它是由咪头（麦克风）和音频放大电路构成.拾音器采用井下4 芯电话线连接安装在移动跑车上.
（9）在泵房手动操作箱内安装CJX2-12交流接触器两个,主回路660v三相接线,电气接线实现电气闭锁.
（10）将控制回路接入-800泵房内自动化排水控制柜,通过水泵自动化网络控制系统传输至地面,在控制器上制作控制画面,地面远程操作环形跑道小车正、反向往复运行.
3 研究项目创新点
（1）自主加工并安装360°环形跑道,确保监控摄像仪在泵房内对设备及环境的全方位监控,实现监控无盲点.
（2）自制四轮移动跑车,能够承载监控摄像仪及无线网桥在环形跑道上快速、稳定运行.
（3）根据环形跑道特征,自制加工“G”型滑轮组.跑车在环形跑道上移动时可以解决牵引钢丝油绳的支撑和换向问题,满足牵引钢丝油绳在环形跑道上有足够的张紧力,移动跑车可以灵活运行.
（4）驱动滚筒使用耐摩擦高分子材料车削制作,提高钢丝绳摩擦系数,确保钢丝油绳在驱动滚筒不挤绳、不打滑.
（5）无线网桥与工业环网实现图像、数据无线传输.
（6）在四轮移动跑车下方安装360°旋转自动对焦夜视高清摄像仪,该摄像仪具备360°旋转、200万像素图像传输、自动对焦、远程红外线功能,实现泵房设备及环境全方位监控,监控无盲点.
（7）将24V电池安装在移动跑车上,给监控摄像仪及无线网桥供电,解决无线传输无法及时供电的瓶颈问题.
（8）安装自动充电装置,实现移动跑车电池自动充电,解决电池使用时间短,拆卸充电繁琐的难题.
（9）现场安装拾音器,将泵房内设备及环境的声音通过网络传输到地面监控室,及时了解泵房设备及环境运行状况.
（10）利用泵房排水自动化电气控制系统采集、上传各类数据,实现地面集控中心远程操作、运行、监控.
4 结语
孙村煤矿-800泵房移动机器人采用环形跑车跑道及360°全方位监控摄像仪,实现泵房设备及环境全方位监控,监控无盲点.及时监控泵房设备运行过程的各类信息,采集设备运行过程中传递的各类数据,提高设备及环境安全.实现地面集控中心对井下泵房设备及环境24小时全方位监控,提高效率并降低成本.避免了因人为巡查弊端造成的设备损坏,及时发现处理各类隐患,同时减少岗位巡检人员,降低人员劳动强度,带来巨大经济效益.泵房移动机器人采用无线传输,安全性高、机动性强,在矿井距离远、环境恶劣的岗位具有极大的推广价值.
参考文献：
[1]王金云.基于智能机器人巡检系统的设备数据分析方法的研究[J].
[2]王龙.基于网络的移动机器人控制技术[J].
[3]高旻龙.智能巡检机器人在变电站中的应用[J].
泵房论文参考资料：
结论：矿井泵房移动机器人和应用为关于对写作泵房论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文泵房论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
