Page 88 - 矿山地质与开采

矿山地质与开采
Mine Geology and Mining

竖直方向的 Z 轴。通过在滚珠丝杆伸缩杆端盖上设置安装轨迹传感器，对智能机
器人的实际行动进行监测，在程序中以 a、b 表示智能机器人能够运行的极限位置，
以此控制智能机器人在有效范围内进行精准的测风数据采集。
2. 固定式智能测风机器人系统设计

（1）固定式智能机器人测风技术
在煤矿测风设备智能化改造中还有一种方案，就是原有的测风检测位置保持
不变，内部的测风控件和程序进行智能化改造。这种固定安装在煤矿巷道墙壁上
的精准测风检测设备主要利用低频声波的长距离传输特性，根据煤矿矿洞与开采

现场的空气传输介质不同，利用声音在不同的介质中传输速率不同的特性，对声
波在巷道中顺、逆流方向上的传输时间进行数据收集与分析，在得出实际结论之
后将标准数据写入智能设备的程序当中，最后对测风设备安装角度进行专业的计
算分析，寻找出最适合声波长距离传输的位置，以便测风设备能更加准确地监测

煤矿巷道内的空气质量数据。智能化程序对检测到的声波进行转换的方式是，利
用信号调理、信号滤波、卷积计算等信号处理算法，通过信号调理、信号滤波技
术对收集到的声波进行过滤，进而获得纯净的反馈声波，再通过卷积算法对过滤
后的声波进行处理，最后得出巷道内空气的各项质量数据。

（2）固定式测风智能监测系统信息传输方式
因固定式测风智能监测设备绝大多数处于煤矿巷道深处，利用正常的无线传
输手段无法保证数据传输过程中的质量问题，并且因为固定式智能测风设备是通
过声波的方式进行数据监测，所以会对无线传输的传输频段进行干扰，想要实现

无线数据长距离传输是不太可能的。固定式传感器是将测得的数据先上传至监测
现场边缘的核心计算机当中，再通过井下环网交换机提供的通信接口，连接到矿
井工业内部环网当中，最后再由内部环网上传至井上控制中心，从而解决固定式
测风设备的数据上传问题。

地上总控制中心通过井下上传来的信息数据进行解码编译，判断煤矿巷道的
实际风速、风向、空气中有毒气体含量以及空气温度，进而及时对井下空气进行
调整，确保井下开采工作的安全。
（三）矿井通风发展展望

现阶段的煤矿生产虽然已经可以对测风设备进行智能化升级改造，但是机器
终究会出现故障，还需要煤矿企业加强对测风设备的检查维护，提前解决可能出

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