CN104730534A - 矿用本安型激光测距仪 - Google Patents

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文光才
赵旭生
刘胜
林雪峰
李柏均
岳建平
丁业平
邱飞
刘虎
任文贤
唐勇
常宇
周燕
吴益晓
王艺树
柴庆凯
杨娟
刘娟
陈德敏
杨继明
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Abstract

本发明提供的矿用本安型激光测距仪，包括壳体、设置于所述壳体内的测距模块和用于远距离控制测距模块的远程控制器，所述测距模块为本安型测距模块；所述测距模块包括：激光发射装置、激光接收装置、控制器、信号处理电路，所述激光发射装置与控制器连接，所述激光接收装置与信号处理电路连接，所述光电转换电路与控制器连接；本发明主要用于煤矿井下的距离测量，可以通过自动监测采掘工作面的实时进尺，实时监测井下工作面的相对位置，还可以根据需要自动监测与其它目标体之间的距离，适用于煤矿井下有煤尘和瓦斯存在的场所，并且可以对激光测距仪进行远程操控，本发明所采用电路及电源均为本安型，安全可靠，操作简单，维护量小，为进一步的综采工作面的无人化开采提供一个强有力的支撑。

Description

矿用本安型激光测距仪
技术领域
本发明涉及矿井勘测领域，尤其涉及一种矿用本安型激光测距仪。
背景技术
随着开采技术的发展，我国传统的煤矿开采方式诸如炮采、普采将逐渐被综合机械化开采所取代，并且进一步向着高度自动化和高度数字化的方向发展。在可预见的未来，我国煤矿将会逐步实现自动化，30％—40％条件较好的工作面将变成无人工作面。要实现综采工作面的无人化开采，必须实现采煤机位置的动态监测，让相关工作人员在井下或地面集控中心实时掌握采煤机的动态位置，确定与采煤机对应的液压支架位置关系，从而实现采煤机与液压支架、液压支架与刮板输送机的联合动作。因此，需要一种装置可以使工作人员能够实时掌握采煤机的动态位置，确定与采煤机在井下的相对位置。
作为测距方式的一种，激光测距仪得到了广泛的应用，且与其他方式相比其受矿下工作条件影响较小，但目前还没有针对煤矿井下的激光测距仪，因此，需要一种专门针对井下工作的激光测距仪，为综采工作面的无人化开采提供一个强有力的支撑。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种矿用本安型激光测距仪，以解决上述问题。
本发明提供的一种矿用本安型激光测距仪，包括壳体、设置于所述壳体内的测距模块和用于远距离控制测距模块的远程控制器，所述测距模块为本安型测距模块；所述测距模块包括：激光发射装置、激光接收装置、控制器、信号处理电路，所述激光发射装置与控制器连接，所述激光接收装置与信号处理电路连接，所述光电转换电路与控制器连接。
进一步，还包括红外遥控接收器，所述红外遥控接收器和控制器连接。
进一步，还包括用于现场调校运行参数的遥控器，所述遥控器设有与所述红外遥控接收器相对应的红外线发射器。
进一步，所述信号处理电路包括信号放大电路、滤波电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接。
进一步，还包括固定装置，所述固定装置包括挂臂和连接件，所述挂臂安装于设置在巷道顶端的锚杆，所述壳体通过连接件以方向可调的方式与挂臂连接，所述壳体上设置有与连接件配合的连接耳。
进一步，还包括用于显示激光测距数值的显示模块，所述显示模块与控制器连接。
进一步，所述控制器为单片机。
进一步，所述壳体设有用于外部电源进行供电的电源接口，所述外部电源为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。
进一步，所述壳体设有用于信号输出和通信的接口，用于现场直接读取测量数据，并把测量数据实时传送给配接的煤矿监控系统。
进一步，所述测距模块还设有过流保护电路。
本发明的有益效果：本发明用于煤矿井下距离的测量，可以通过自动监测采掘工作面的实时进尺，实时监测井下工作面的相对位置，还可以根据需要自动监测与其它目标体之间的距离，适用于矿井下有煤尘和瓦斯存在的场所，并且可以通过遥控器对激光测距仪进行远程操控，本发明所采用电路及电源均为本安型，安全可靠，操作简单，维护量小，为进一步的综采工作面的无人化开采提供一个强有力的支撑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明的原理示意图。
如图1所示，本发明中的矿用本安型激光测距仪，包括壳体4、设置于所述壳体4内的测距模块和用于远距离控制测距模块的远程控制器，所述测距模块为本安型测距模块；所述测距模块包括：激光发射装置、激光接收装置、控制器、信号处理电路，所述激光发射装置与控制器连接，所述激光接收装置与信号处理电路连接，所述光电转换电路与控制器连接。激光测距仪通过激光发射装置由探测口5发射光信号，由激光接收装置接收待测物体的反射光信号，光信号经过处理电路进行处理将所述光信号转换成数字信号，控制器根据光信号和反射光信号计算得到待测物体的宽度距离和/或高度距离。
在本实施例中，激光测距仪还设置有用于显示激光测距数值的显示模块，所述显示模块与控制器连接，可以将测量的数值显示在显示屏3上，本实施例中的激光测距仪还设有信号输出接口2，适用于通过信号线与计算机等设备进行对接。
在本实施例中，激光测距仪还包括红外遥控接收器，所述红外遥控接收器和控制器连接。激光测距仪还包括遥控器，用于现场调校运行参数，所述遥控器设有与所述红外遥控接收器相对应的红外线发射器。
在本实施例中，信号处理电路包括信号放大电路、滤波电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接。光信号经过信号放大电路进行信号放大，将微弱的模拟信号不失真的加以放大，并通过滤波电路进行处理，使波形变得平滑，通过A/D转换电路进行模数转换，将光信号转换为数字信号，传递至控制器。
在本实施例中，还包括固定装置7，固定装置7包括挂臂和连接件，所述挂臂安装于设置在巷道顶端的锚杆，所述壳体通过连接件以方向可调的方式与挂臂连接，所述壳体上设置有与连接件配合的连接耳，在本实施例中采用伸缩式挂臂，连接件采用可旋转螺杆，锚杆固定在巷道顶端，伸缩式挂臂可以上下调节传感器的安装高度；所述可旋转螺杆位于传感器上方，通过设置于壳体上的连接耳与螺杆连接，并借助倾角仪调节传感器的安装角度与激光指向。由于本发明的应用环境是矿井这一特殊环境，因此需要将激光测距仪放置在不同的监测位置，以满足测量需要。
在本实施例中，控制器为单片机，也可以采用其他可以实现同等功能的元器件，本领域技术人员可以轻易的获取，因此在这里不再赘述，本实施例中的激光测距仪还设有用于外部电源进行供电的电源接口1，外部电源为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源，本实施例中还包括信号输出和通信的接口，实现电流信号的输出和数据通信，本实施例中的测距模块还设有过流保护电路，通过电阻分压取样，采用高灵敏电压比较器组成两级过流保护电路，当本安输出端短路或输出电流大于预定值时，一方面通过电阻串联分压，使得输入电压降低，另一方面经过回路产生压降，使得反向输入端的输入电压降低，使得电压比较器输出低电平，当本安输出过流时输出低电平，形成保护。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种矿用本安型激光测距仪，其特征在于：包括壳体、设置于所述壳体内的测距模块和用于远距离控制测距模块的远程控制器，所述测距模块为本安型测距模块；所述测距模块包括：激光发射装置、激光接收装置、控制器、信号处理电路，所述激光发射装置与控制器连接，所述激光接收装置与信号处理电路连接，所述光电转换电路与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：还包括红外遥控接收器，所述红外遥控接收器和控制器连接。
3.根据权利要求2所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：还包括用于现场调校运行参数的遥控器，所述遥控器设有与所述红外遥控接收器相对应的红外线发射器。
4.根据权利要求3所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：所述信号处理电路包括信号放大电路、滤波电路和A/D转换电路，所述信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与A/D转换电路的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：还包括固定装置，所述固定装置包括挂臂和连接件，所述挂臂安装于设置在巷道顶端的锚杆，所述壳体通过连接件以方向可调的方式与挂臂连接，所述壳体上设置有与连接件配合的连接耳。
6.根据权利要求4所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：还包括用于显示激光测距数值的显示模块，所述显示模块与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：所述控制器为单片机。
8.根据权利要求7所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：所述壳体设有用于外部电源进行供电的电源接口，所述外部电源为矿用隔爆兼本安型直流稳压电源。
9.根据权利要求8所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：所述壳体设有用于信号输出和通信的接口，用于现场直接读取测量数据，并把测量数据实时传送给配接的煤矿监控系统。
10.根据权利要求9所述的矿用本安型激光测距仪，其特征在于：所述测距模块还设有过流保护电路。
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