发展井下探险机器人的必要性

来源 :企业技术开发·下半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cododo2009
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  摘要:文章就我国煤炭业现状综合论述了发展研究井下探险机器人的意义、必要性以及现状等方面问题。
  关键词:井下探险机器人;意义;现状;目标
  中图分类号:TP242 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2011)06-0112—01
  
  人们想通过机器人来协助或取代人类部分尤其是危险的工作。井下探险机器人可以在某种程度上满足人们的这个愿望,它们可以在矿井发生灾害时完成环境探测和营救任务。中国是煤炭大国,因此煤矿开采自然在我国经济社会发展中占据十分关键的地位。然而,煤炭开采也一直是我国的高危行业,矿难频繁发生,这个问题已经严重的威胁了当前社会与经济的发展。国内对煤炭的需求近年来还在不断增长,所以煤矿开采不得不超负荷运转,致使煤炭生产的安全形势进一步恶化。矿难救援水平落后是死亡率居高不下的一个非常关键的原因。一般情况下无法在事故发生后迅速地得到灾难现场的信息,如氧气含量、CO等有害气体的含量、瓦斯浓度的高低、现场温度、现场倒塌状况等,势必会耽误救援工作的进行。井下探险机器人可有效地解决这些问题。
  
  1 研究井下探险机器人的意义
  
  据预测,煤炭在今后很长时间里还会是我国所使用能源的主要形式。不可否认的是我国矿井自然条件很恶劣,技术和管理方面也不尽人意,再加上,由于工业、电力行业的迅速发展,全国整体对煤炭资源的需求量一直持整长趋势,煤矿矿井灾害事故频繁发生自然也就不可避免。据统计,我国在煤矿中遇难的人员总数远远高出了其他国家。在矿难中总的死亡人数可以占到世界矿难人数的80%,百万吨煤矿的死亡率可以达到南非的30倍、美国的100倍,在我国每年有成千上万的人在矿难中不幸罹难。因此煤矿安全形势已经显得十分严峻。
  因为不可避免的会受到有害气体、烟雾、高温和缺氧等影响,在井下瓦斯一旦发生爆炸,救护人员便无从知道能不能进入或根本无法直接进入矿井发生爆炸生生的现场进行及时的营救,此时便会存在发生二次灾害的可能性,而且即使冒险去救伤亡人员中就会有很大一部分是救护人员。综上可知,为了促进矿井救灾工作的及时进行,减少矿井灾害造成的人员伤亡,研发替代或部分替代营救人员进入矿难现场去进行检测当时环境和完成营救工作的煤矿探险机器人就显得十分迫切,这对煤矿的安全生产,以及提高到建立十分危险环境下的工业救灾体系具有非常重大的现实意义。
  
  2 国内外研究现状
  
  国外研究现状:纵观全社会的矿井救灾机器人的研究,美国是开始比较早的国家,在美国很多家高校和研究机构已经研制出了适合不同情况的矿井救灾机器人。比如由Remotec公司研究出的V2煤矿救援机器人,高度为50英寸左右,重量为1200英磅左右,他通过防爆电动机去带动橡皮履带。导航和监控摄像机、气体传感器、灯和一个机器臂也都有安装在内,它能够在夜间探视和具有2路语音通讯功能。能够被5000英尺以外远程遥控,通过光纤通讯技术将矿井内环境信息传送出去,使救援人员可以观察到实时视频和有毒、易燃气体实际浓度。
  国内研究现状:研究矿井救灾机器人在国内开始的时间相比美国比较晚一些,研究机构也相对少一些,目前比较权威的只有中国矿业大学。中国矿业大学于2006年6月在可靠性工程与救灾机器人研究所成功研制出了我国第1台用于煤矿救援的型矿井搜救机器人,气体传感器、低照度摄像机和温度计在它身上都有装载。可以对灾害环境进行检测,并且将矿井下的CO、粉尘浓度、瓦斯浓度、温度和分辨率很高的现场图像及时传递给地面;并且能够进行双向语音对讲,可以把受害人员和救援人员最及时的联系起来,指挥人员可以正确引导遇害人员沿着逃生路线寻求生机;CUMT l还具备了无线网络通讯的功能;它还能够把水、药品、食品、救护工具等救援物资带到井下,让被困者可以最大时限内维持生命。
  
  3 未来研究目标
  
  未来对矿难救援机器人的研究目标是希望机器人可以很好的穿越障碍在矿井巷道这类全新环境中能够尽快适应,并且具备一定的清理障碍物的能力。并且在救援过程中要保证机器人自身的安全,最重要的是要具有比较全面的并且质量较高的通信能力,当然,必须满足的是机器人本身不能引发井下二次灾难。
  
  4 结语
  
  研制矿难探险救援机器人有现实意义和必要性,如能成功必将在矿难救援工作中发挥积极作用,产生良好的社会影响和经济效益。推广来说,救灾机器人系统的优势决定了机器人能广泛地应用到一切可能对人员生命、健康构成威胁的场所。
  
  参考文献:
  [1]王勇.朱华,煤矿救灾机器人研究现状及需要重点解决的技术问题[J],煤矿机械,2007,(4).
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