一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车技术领域
本发明涉及采矿设备技术领域，特别是指一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无
人运输胶轮车。
背景技术
频发的煤矿事故引起了社会各方的关注，也给国家和人民带来了不可弥补的损
失。瓦斯灾害在煤矿安全事故中占有很大的比重，采用无氧掘进的方式可最大程度避免瓦
斯爆炸，然而，在无氧环境下高效、安全的运输物料则成为亟待解决的难题。
随着科技的进步，远程控制方式在矿山开采中被广泛的采用。现场机械或设备可
被操作人员或程序控制，在提高工作效率的同时也能保证人员安全。另外，对于现有的胶轮
运输车，驾驶员往往在车内驾驶车辆，且物料的装卸作业也需要工人完成，而无氧环境对人
员安全构成了极大的威胁。
为实现无氧环境中的高效、安全的运输物料，发明一种本安型无人运输胶轮车，该
胶轮车可在无人驾驶的情况下，将物料高效、准确的运往指定地点，并按照操控指令完成相
应动作。这对于提高无氧掘巷物料运输的工作效率以及安全性具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输
胶轮车，用于实现无氧环境中高效、安全运输物料。
该胶轮车包括无线操控系统、视频信息系统、环境监测系统、自动装卸系统、动力
系统和防爆系统以及其他附属设施，其中，无线操控系统包括操控端、发射接收端、传输端
和运行端，操控端位于无氧掘进巷道入口，操作端包括手动驾驶操作模块、视频监控模块、
信息监控模块和无线操控调整模块，发射接收端设置在操作端和胶轮车上，传输端由同高、
等距、对称安置于无氧掘进巷道壁两侧距底板同等高度的具有不同的识别编码的传输器构
成，运行端设置在胶轮车上，当接收到无线信号，胶轮车即按照要求完成指定的作业工作；
视频信息系统包括监控探头和视频监控显示器，环境监测系统包括环境状况监测器和环境
监测显示表，自动装卸系统按照无线操控系统的指令与井下其他设备对接，实现自动装卸
物料，动力系统独立设置，发动机置于胶轮车前端，由蓄电池提供动力，防爆系统对胶轮车
的安全性进行保障；环境状况监测器安装于车身两端，监控探头安装于车身四周，车身两端
安装有照明大灯。
手动驾驶操作模块包括方向盘、启动开关、行进方向变速杆和刹车，启动开关控制
系统的运行与关闭；操作人员通过方向盘、行进方向变速杆和刹车控制胶轮车运行。
视频监控模块包括四台视频监控显示器，视频监控显示器由高清显示屏构成。
信息监控模块包括环境监测显示表、胶轮车状态仪表盘、胶轮车附属装置仪表盘
和无线信号发射接收器，环境监测显示表可实时显示巷道中CO浓度、CH4浓度、温湿度、粉尘
浓度等；胶轮车状态仪表盘、胶轮车附属装置仪表盘显示胶轮车速度及其附属装置运行状
态；无线信号发射接收器用于发射指令和接受反馈信号。
无线操控调整模块包括模式选择及程序设定区和无线操作台信号接口，工作人员
通过模式选择及程序设定区设定选择自动控制模式、手动控制模式和物料装卸作业模式，
并设定相应程序参数；无线操作台信号接口与外接设备连接，对系统进行信息导入、更新、
检查等。
环境状况监测器的监测结果显示在环境监测显示表中。
监控探头能够自由旋转，用于拍摄胶轮车四周情况，视频画面通过视频监控显示
器显示。
传输器同高、等距、对称安装于无氧掘进巷道两侧，用于信号中继，传输器具有不
同的识别编码，接收到信息后，传输器能够自动将识别编码、信息接收时间与所接收的信息
一同向外传输。程序可根据识别编码以及信息接收时间，计算胶轮车速度以及位置坐标等
数据。自动驾驶模式时，程序还可根据识别编码以及信息接收时间，判断前方巷道是否拐弯
及上下坡等路面情况，从而控制胶轮车转向、变速等。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明胶轮车结构简单，使用方便，能够在无人驾驶的情况下，将物料高效、准确
的运往指定地点，并按照操控指令完成相应动作。
附图说明
图1为本发明的用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车操作端结构示意
图；
图2为本发明的用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车侧面结构示意
图；
图3为本发明的用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车正面结构示意
图；
图4为本发明的用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车传输器布设示意
图。
其中：1-方向盘；2-启动开关；3-行进方向变速杆；4-刹车；5-视频监控显示器；6-
环境监测显示表；7-胶轮车状态仪表盘；8-胶轮车附属装置仪表盘；9-无线信号发射接收
器；10-无线操作台信号接口；11-模式选择及程序设定区；12-手动驾驶操作模块；13-视频
监控模块；14-信息监控模块；15-无线操控调整模块；16-环境状况监测器；17-监控探头；
18-照明大灯；19-发动机；20-传输器。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具
体实施例进行详细描述。
本发明提供一种用于井下无氧掘进巷道的本安型无人运输胶轮车。
该胶轮车包括无线操控系统、视频信息系统、环境监测系统、自动装卸系统、动力
系统和防爆系统以及其他附属设施，其中，无线操控系统包括操控端、发射接收端、传输端
和运行端，操控端位于无氧掘进巷道入口，如图1所示，操作端包括手动驾驶操作模块12、视
频监控模块13、信息监控模块14和无线操控调整模块15，发射接收端设置在操作端和胶轮
车上，如图4所示，传输端由同高、等距、对称安置于无氧掘进巷道壁两侧距底板同等高度的
具有不同的识别编码的传输器20构成，运行端设置在胶轮车上；视频信息系统包括监控探
头17和视频监控显示器5，环境监测系统包括环境状况监测器16和环境监测显示表6，自动
装卸系统按照无线操控系统的指令与井下其他设备对接，实现自动装卸物料，动力系统独
立设置，发动机19置于胶轮车前端，由蓄电池提供动力，防爆系统对胶轮车的安全性进行保
障；如图2和图3所示，环境状况监测器16安装于车身两端，监控探头17安装于车身四周，车
身两端安装有照明大灯18。
其中，如图1所示，手动驾驶操作模块12包括方向盘1、启动开关2、行进方向变速杆
3和刹车4，启动开关2控制系统的运行与关闭；操作人员通过方向盘1、行进方向变速杆3和
刹车4控制胶轮车运行；
视频监控模块13包括四台视频监控显示器5，视频监控显示器5由高清显示屏构
成；
信息监控模块14包括环境监测显示表6、胶轮车状态仪表盘7、胶轮车附属装置仪
表盘8和无线信号发射接收器9；
无线操控调整模块15包括模式选择及程序设定区11和无线操作台信号接口10，工
作人员通过模式选择及程序设定区11设定选择自动控制模式、手动控制模式和物料装卸作
业模式，并设定相应程序参数；无线操作台信号接口10与外接设备连接。
环境状况监测器16的监测结果显示在环境监测显示表6中。
监控探头能够自由旋转，用于拍摄胶轮车四周情况，视频画面通过视频监控显示
器5显示。
该胶轮车主要运行步骤如下：
1)胶轮车行驶：操作员通过启动开关2开启系统。待系统自检完成后，在模式选择
及程序设定区11选择手动控制模式或自动控制模式控制胶轮车行驶。两种控制模式下操作
员均可通过视频监控显示器5、环境监测显示表6、胶轮车状态仪表盘7和胶轮车附属装置仪
表盘8，观察胶轮车周围情况、环境监测情况、胶轮车运行状态参数和胶轮车附属装置运行
状态。
具体说明如下：
①手动控制模式：此模式下操作员可通过方向盘1改变胶轮车运行方向；通过行进
方向变速杆3控制胶轮车速度；紧急情况时按下刹车4使胶轮车减速。
②自动控制模式：此模式下胶轮车行驶由程序控制。控制指令由位于无线操控台
上的无线信号发射接收器9发出，经一系列传输器20传输，最终被胶轮车无线信号发射接收
器9接收，胶轮车即按照程序指令完成变速、转向等动作。其中，自动控制模式相关参数可在
模式选择及程序设定区11设定。自动控制模式时，若操作员按下刹车4，胶轮车立即减速，同
时系统自动转换为手动控制模式。
2)物料装卸作业：本发明中胶轮车设有自动装卸系统。胶轮车行驶至指定地点后，
操作员通过无线操作台信号接口10及模式选择及程序设定区11，选择“物料装卸作业”模
式，导入所需数据，设定装卸过程的相关参数，使胶轮车完成物料装卸作业。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也
应视为本发明的保护范围。