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金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (2): 161-.

• 机电与自动化 • 上一篇    下一篇

融合5G 技术的矿井智能巡检机器人通信系统研发

杨敬伟1 陈亚峰1 辛向军2   

  1. 1. 河南轻工职业学院计算机系,河南 郑州 450000;2. 郑州轻工业大学软件学院,河南 郑州 450002
  • 出版日期:2025-02-17 发布日期:2025-03-16

  • Online:2025-02-17 Published:2025-03-16

摘要: 为实现矿井高效率巡检,确保井下安全生产,融合5G 通信技术研发了矿井智能巡检机器人系统。通过 分析矿井智能巡检机器人的工作原理和应用场景,构建了基于5G 通信技术的多模块协同系统框架,包含环境感知 层、网络传输层、边缘计算层和决策应用层4 层架构,并对通信技术进行了优化,包括通信时延优化、可靠性保障机制 设计、带宽资源优化及抗干扰设计等,确保系统在矿井复杂环境中稳定运行和高效巡检。为验证系统性能,设计了包 含仿真测试、井下试验和对比试验的综合验证方案,采用端到端时延、数据传输速率、图像识别准确率、路径规划精度 等指标进行了评价。试验结果表明:该系统在5G 信道质量动态优化方面,相比TCP 协议,信号强度提升了4 dB、信噪 比提升了10 dB、数据传输率提升了66. 7%、机器人移动速度提升了87. 5%,有助于实现矿井安全状态的实时监测、智 能分析和多级预警等功能。

关键词: 矿井智能巡检机器人 5G 网络 巡检系统 通信效率