CN103452571A - 一种采煤工作面使用的带云台的矿用球形摄像仪组视频监视系统 - Google Patents
一种采煤工作面使用的带云台的矿用球形摄像仪组视频监视系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于采煤工作面液压支架组的视频监视系统，包括球形摄像仪，所述球形摄像仪包括云台、外壳和摄像头，所述外壳为半球形，由透明阻燃材料制成，所述外壳固定设置在所述云台上；所述摄像头设置在所述云台上并位于所述外壳内部；所述云台固定连接所述液压支架组中的液压支架，所述云台可相对所述液压支架上下移动、左右移动和旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种采煤工作面使用的带云台的矿用球形摄像仪组视频监视系统，尤其涉及一种用于煤矿井下综采液压支架组，其带有远程控制的视频系统，为煤矿井下实现顺槽集中液压支架的远程控制提供相关的视频信息。
背景技术
综采工作面有采煤机、刮板运输机和液压支架等设备构成。采煤机工作面是由多台液压支架依次排列组成。液压支架在工作面受到刮板运输机约束，是一个相互之间没有约束的浮动系统。通过液压支架的顺序移架、推溜动作控制，实现采煤工作面的整体推移。由于工作面的液压支架是一个浮动的系统，液压支架在移架过程中由于工作面顶底板条件和工作面倾角等限制，在进行液压支架的自动化移架过程中，液压支架在移动过程中存在扎底、卡、别等现象，经常会出现液压支架移架不到位等问题，为此，在无人化工作面实施过程中，需要在顺槽监控中心使用远程操作台，通过视频监视器观察液压支架动作情况，并对移架不到位液压支架，通过视频监视器观察液压支架的动作情况，采用远程操作台进行液压支架的补架操作，同时，对运行的采煤机需要连续的视频监视，以防止采煤机与液压支架发生碰撞。但综采工作面现有的视频系统，多数视频摄像仪镜头不能移动，无法看到液压支架的整个运动过程，即使有控制云台的也是通过手动设置调整，在工作面液压支架移动过程中不能自动完成跟随液压支架运动，实现液压支架运动对象实施跟踪观察，当工作面高度发生变化的时候，摄像仪又与采煤机发生干涉，摄像仪及其安装架被采煤机撞坏，因此，液压支架视频系统的成功应用成为实现无人化工作面技术瓶颈。
发明内容
针对上述问题，本发明提出的一种采煤工作面使用的带云台的矿用球形摄像仪组视频监视系统，采煤工作面由多台液压支架排列而成，多台液压支架中的一台安装摄像仪，构成一个摄像仪组，采煤工作面配置有多个摄像仪组构成。所述球形摄像仪配置有除尘装置，可以通过控制系统实现其自动除尘。所述摄像仪配置有控制云台可以实现摄像仪镜头的上下左右旋转。所述摄像仪具有透明阻燃材料半球形的外壳，面向煤壁安装，可以实现水平方向180度的旋转，以方便进行液压支架和采煤机运动跟踪视频监视。摄像仪通过球形安装架安装在液压支架上，在工作面采高发生变化时，可以通过调整摄像仪安装架的角度，避免采煤机与摄像仪及其安装架发生碰撞，同时通过云台调整摄像仪的垂直角度，使其能够有效的观察到液压支架的运动过程和采煤机的割煤过程。所述液压支架具有相同的宽度，在摄像仪组内，运动的液压支架和采煤机通过支架电液控制系统得到其具体的位置，通过计算可以找到安装摄像仪的液压支架的位置，并能计算出摄像仪观察运动的液压支架应该调整的角度，通过控制摄像仪云台水平旋转角度，对运动的液压支架或采煤机进行视频监视。在采煤工作面液压支架和采煤机的运动过程中通过对摄像仪组进行切换，实现了摄像仪组之间的视频接力，从而实现了全工作面的视频监视。
本发明的技术方案如下：
一种用于采煤工作面液压支架组的视频监视系统，包括球形摄像仪，所述球形摄像仪包括云台、外壳和摄像头，
所述外壳为半球形，由透明阻燃材料制成，所述外壳固定设置在所述云台上；
所述摄像头设置在所述云台上并位于所述外壳内部；
所述云台固定连接所述液压支架组中的液压支架，所述云台可相对所述液压支架上下移动、左右移动和旋转。
优选包括多个所述球形摄像仪。
优选所述云台通过安装架连接所述液压支架组中的液压支架。
优选所述安装架为半球形，在装配时所述安装架与所述外壳组成球形。
优选所述球形摄像仪还包括除尘装置。
优选所述除尘装置包括内部除尘装置和外部除尘装置。
一种带有视频监视系统的液压支架组，包括多个液压支架、多个球形摄像仪和控制器，所述球形摄像仪均匀布置在所述多个液压支架上，在液压支架的逐架运动过程中，所述控制器通过切换，分别与距动作液压支架最近的所述球形摄像仪建立视频连接，从而实现对全工作面的视频监视。
本发明的优点在于：摄像仪可以旋转180度，实现液压支架和采煤机运动过程的跟踪监视，可以最大限度的减少采煤工作面摄像仪的安装数量，从而减少煤矿用户设备投入费用；采用球形摄像仪外置不容易落灰，具有较好的防尘性能，同时摄像仪配置有除尘装置，可以较好的清理落在摄像仪球形罩上的污物；摄像仪采用半球形安装架，可以方便的调整摄像仪的安装高度，当采煤工作面采高发生变化时，避免采煤机与摄像仪发生碰撞，同时可以自动调整摄像仪镜头的垂直高度，使其在不同高度时都能够较好的观察监视对象；可以实现摄像仪组之间的视频接力，从而实现全工作面液压支架和采煤机运动过程中的视频监视。通过本发明专利为实现无人工作面液压支架的远程集中控制提供了有效的监视手段。
附图说明
附图1为本发明所述带云台的球形摄像仪及其安装架结构示意图。
附图标记如下：
1-摄像仪；2-云台；3-外壳；4-除尘装置(外部除尘装置)；5-安装架；6-视频连接器；7-云台控制连接器；8-除尘液管或气管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的用于采煤工作面液压支架组的视频监视系统进行详细描述。视频监视系统的核心组成包括为球形摄像仪，参见附图1，球形摄像仪可以有一个或多个，球形摄像仪包括云台、外壳和摄像头(未示出)。外壳为半球形，由透明阻燃材料制成，例如有机玻璃、树脂等。外壳固定设置在云台上，其与云台的连接处密封处理，在云台上设置密封槽并在密封槽中设置密封圈，在外壳的端部插入密封槽时，保证良好的密封效果。摄像头设置在云台上并位于外壳内部，在位于外壳和云台组成的相对稳定的空间中，避免井下恶劣的环境对视频监控产生不良影响。云台固定连接液压支架组中的液压支架，优选其通过一个安装架连接液压支架，安装架与云台连接的位置可以设置成多种形状，如附图1中的方形，优选其与云台连接的位置处设置成半球形，在装配时所述安装架与所述外壳组成球形，避免支架运动过程中与其产生刮蹭。云台可在云台控制连接器的控制下相对液压支架上下移动、左右移动和旋转，从而带动与其固定连接的摄像头移动，摄像头连接视频连接器，通过视频连接器传输视频信号，实现对液压支架组的全方位视频监控。
考虑到井下环境中的粉尘因素，球形摄像仪还应当包括除尘装置。除尘装置包括内部除尘装置和外部除尘装置，外部除尘装置设置在外壳外部，包括除尘液管或气管，通过液管或气管中的流体喷射作用，清除外壳上的灰尘，保证视频监控的质量；内部除尘装置设置在外壳内部，其主要功能除避免摄像头和外壳内壁积尘外，还需要起到防止水汽凝集的作用，因此其除了具有同外部除尘装置一样的部件外，还具有小型加热器，同时为配合内部除尘装置，在云台上还应当设置相应的排尘孔，用于将灰尘和水汽排出外壳。
应用上述视频监视系统的液压支架组，包括多个液压支架、多个球形摄像仪和控制器，每个球形摄像仪布置在一个液压支架上，在实际应用中，并不需要在每架液压支架上都布置一个球形摄像仪，例如有10个液压支架，则设置5个球形摄像仪即可，球形摄像仪相对液压支架间隔布置，在液压支架的逐架运动过程中，控制器通过切换，分别与距动作液压支架最近的一个或两个球形摄像仪建立视频连接，采集其视频监控图像，从而实现对全工作面的视频监视。
在无人自动化工作面，液压支架依据采煤机位置，按照采煤工艺进行液压支架的自动控制，依据动作的液压支架编号可以计算出距离动作架最近摄像仪，并可计算出摄像仪云台旋转角度，使其对准正在动作的液压支架，同时根据动作液压支架的移架行程，持续旋转摄像仪，实现摄像仪对运动架的持续跟踪监视。
以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于采煤工作面液压支架组的视频监视系统，其特征在于：包括球形摄像仪，所述球形摄像仪包括云台、外壳和摄像头。
所述外壳为半球形，由透明阻燃材料制成，所述外壳固定设置在所述云台上；
所述摄像头设置在所述云台上并位于所述外壳内部；
所述云台固定连接所述液压支架组中的液压支架，所述云台可相对所述液压支架上下移动、左右移动和旋转。
2.如权利要求1所述的视频监视系统，其特征在于：包括多个所述球形摄像仪。
3.如权利要求2所述的视频监视系统，其特征在于：所述云台通过安装架连接所述液压支架组中的液压支架。
4.如权利要求3所述的视频监视系统，其特征在于：所述安装架为半球形，在装配时所述安装架与所述外壳组成球形。
5.如权利要求4所述的视频监视系统，其特征在于：所述球形摄像仪还包括除尘装置。
6.如权利要求5所述的视频监视系统，其特征在于：所述除尘装置包括内部除尘装置和外部除尘装置。
7.一种带有如权利要求6所述视频监视系统的液压支架组，其特征在于：包括多个液压支架、多个球形摄像仪和控制器，每个球形摄像仪布置在一个液压支架上，在液压支架的逐架运动过程中，所述控制器通过切换，分别与距动作液压支架最近的所述球形摄像仪建立视频连接，从而实现对全工作面的视频监视。
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