一種深立井井筒數據采集及分析系統設計

趙佰亭， 龐猛， 賈曉芬

（安徽理工大學 電氣與信息工程學院，安徽 淮南 232001）

0 引言

我國煤礦的開采深度多分布在600～800 m，但約有2.95萬億t煤炭資源埋深大于1 000 m，占煤炭資源總量的53%，因此，煤炭開采向深立井方向轉變是不可避免的趨勢[1-2]。深立井屬于礦山的咽喉要道，不僅用于提升開采到的煤炭和設備等，還用于提升下井作業工人，因此深立井的可靠性尤為重要，需要對深立井井筒內的各種狀況進行檢測[3-5]，以避免重大安全事故，如井筒內的有毒氣體濃度過高導致下井工作人員中毒、井筒壁破裂導致礦井坍塌等[6-7]。

深立井內部環境復雜，能見度低，僅靠人工監測井筒內情況不僅耗時，還可能存在漏看、錯看等問題。當前深立井井筒數據采集大多采用在井筒內固定位置安裝傳感器的方式，該方式需要安裝較多傳感器且傳輸的數據量大，不僅對井筒內WiFi網絡帶寬要求高，還存在不易維護等問題[8-9]。有研究人員已著手研發罐道巡檢機器人[10-11]，但當前研發的機器人能夠搭載的傳感器數量較少，且沒有安全保護裝置，一旦有突發情況造成機器人斷電，機器人很容易失速并滑落脫軌，造成安全隱患。目前的深立井井筒數據可視化方案大多采用3D GIS進行渲染和顯示，該方式不易移植、開發周期長且價格較高，僅有少數廠家使用[12-14]。針對上述問題，設計了一種深立井井筒數據采集及分析系統。該系統通過罐道巡檢機器人采集井筒數據，并對罐道巡檢機器人進行改進，通過增加車輪鎖模塊保證機器人運行過程中的安全性；……