CN112067516A - 一种粉尘浓度智能视频传感器和粉尘浓度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粉尘浓度智能视频传感器和粉尘浓度检测方法，包括：视频采集装置，粉尘浓度检测装置。粉尘浓度检测装置包括：激光发生装置，用于发射激光；变换装置，用于将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；处理装置，用于根据数字信息号生成粉尘浓度值。本发明将视频采集装置与粉尘浓度检测装置结合，采用视频采集装置采集周围环境视频，并结合粉尘浓度检测装置检测出的粉尘浓度值一起传输显示，实现了长时间连续实时粉尘浓度值数据和视频图像数据合二为一的输出和显示，使得对矿下粉尘浓度观测更加直观。进一步，本发明的粉尘浓度检测装置采用发射激光，变换装置，处理装置，利用激光散射原理，实现了高灵敏度的对矿井下粉尘浓度的检测。

Description

一种粉尘浓度智能视频传感器和粉尘浓度检测方法
技术领域
本发明涉及粉尘浓度检测技术领域，具体涉及一种粉尘浓度智能视频传感器和粉尘浓度检测方法。
背景技术
煤矿粉尘是煤矿在生产过程中产生的各类固体物质细微颗粒的总称。煤矿粉尘不仅影响施工人员的身体健康，而且悬浮在空气中的粉尘在遇到高温时会产生剧烈的氧化反应，产生煤尘爆炸，严重影响矿井安全。所以研发一款高性能的粉尘检测装置就至关重要。现有技术仅为单一的检测粉尘浓度值，不能实现粉尘浓的度值数据和视频图像信号数据合二为一。
发明内容
根据本发明实施例的第一方面提供的一种粉尘浓度智能视频传感器，包括：视频采集装置，用于采集环境视频；粉尘浓度检测装置，用于检测粉尘的浓度；其中，
所述粉尘浓度检测装置，包括：
激光发生装置，用于发射激光；
变换装置，用于将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；
处理装置，用于根据数字信息号生成粉尘浓度值。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，所述变换装置，包括：
光电信号转换装置，用于将粉尘散射的激光所形成的光信号转换为电信号；
信号放大装置，用于将接收到的电信号放大；
反向信号放大装置，用于将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
A/D信号转换装置，用于将模拟直流电信息号转换为数字信号。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，还包括：清扫装置，用于对所述激光发生装置和所述变换装置进行除尘处理。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，所述处理装置，还用于根据所述粉尘浓度值控制所述清扫装置运行。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，还包括：气体过滤装置，用于过滤进入所述清扫装置的气体。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，还包括：显示装置，用于显示所述视频采集装置采集的环境视频，及所述处理装置生成的浓度值。
进一步地，所述的粉尘浓度智能视频传感器中，还包括：断电装置，用于对整体的环境进行断电；
所述处理装置，还用于根据所述粉尘浓度值控制所述断电装置启动。
根据本发明实施例的第二方面提供的一种粉尘浓度检测方法，包括：
向环境发射激光，采集环境视频；
将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；
根据数字信息号生成粉尘浓度值。
进一步地，所述的粉尘浓度检测方法中，所述将粉尘散射的激光转换为数字信息信号，具体为：
将粉尘散射的激光形成的光信号转换为电信号；
将接收到的电信号放大；
将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
将模拟直流电信息号转换为数字信号。
进一步地，所述的粉尘浓度检测方法中，还包括：显示所述粉尘浓度值和所述环境视频。
本发明实施例具有如下优点：
本发明提供的一种粉尘浓度智能视频传感器，包括：视频采集装置，用于采集环境视频；粉尘浓度检测装置，用于检测粉尘的浓度；所述粉尘浓度检测装置包括：激光发生装置，用于发射激光；变换装置，用于将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；处理装置，用于根据数字信息号生成粉尘浓度值。本发明将视频采集装置与粉尘浓度检测装置结合，采用视频采集装置采集周围环境视频，并结合粉尘浓度检测装置检测出的粉尘浓度值一起传输显示，实现了长时间连续实时粉尘浓度值数据和视频图像数据合二为一的输出和显示，使得对矿下粉尘浓度观测更加直观。进一步，本发明的粉尘浓度检测装置采用发射激光，变换装置，处理装置，利用激光散射原理，实现了高灵敏度的对矿井下粉尘浓度的检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的一种粉尘浓度智能视频传感器的结构示意图；
图2为本发明提供的变换装置结构示意图。
图中：
1-粉尘浓度检测装置；2-视频采集装置；3-供电装置；4-滤尘装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
本实施例提供了一种粉尘浓度智能视频传感器，如图1所示，包括：视频采集装置2，用于采集环境视频；粉尘浓度检测装置1，用于检测粉尘的浓度。
所述粉尘浓度检测装置1包括：激光发生装置，用于发射激光；变换装置，用于将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；处理装置，用于根据数字信息号生成粉尘浓度值。在本实施例中，处理装置优选为单片机；激光发射装置优选为激光器。
其中，所述粉尘浓度智能视频传感器还包括还显示装置，显示装置与视频采集装置2和粉尘浓度检测装置1连接，接收视频采集装置2传输的视频以及粉尘浓度检测装置1传输粉尘浓度值，同时显示所述视频采集装置2采集的视频，及所述处理装置生成粉尘浓度值。
在本实施例中，所述粉尘浓度智能视频传感器还包括：第一壳体，所述第一壳体的设置有进气口和出气口，所述第一壳体内部设置有粉尘浓度检装置1。所述视频采集装置2在第二壳体中。其中，所述第一壳体与所述第二壳体连接设置，且所述第一壳体位于所述第二壳体下部。
优选地，所述第二壳体的顶部设置设备设置有换气口，所述换气口上设置有用于过滤灰尘的滤尘装置4，本实施例中，优选滤尘装置4为空气过滤气盖板。
在本实施例中，粉尘浓度智能视频传感器还包括供电装置3，所述供电装置3与视频采集装置2和粉尘浓度检测装置1连接，用于向所述视频采集装置2和粉尘浓度检测装置1提供电源。
在本实施例中，视频采集装置2采集其周围环境的视频，视频采集装置2可实现智能调节快门大小与灯光匹配、智能变焦、智能3D防抖动视频、超低照度，在光线很暗的情况下都可看清图像、宽动态图像、高清晰度、前景镜头为智能变焦镜头、支持动态白平衡。
本发明将视频采集装置与粉尘浓度检测装置结合，采用视频采集装置采集周围环境视频，并结合粉尘浓度检测装置检测出的粉尘浓度值一起传输显示，实现了长时间连续实时粉尘浓度值数据和视频图像数据合二为一的输出和显示，使得对矿下粉尘浓度观测更加直观。进一步，本发明的粉尘浓度检测装置采用发射激光，变换装置，处理装置，利用激光散射原理，实现了高灵敏度的对矿井下粉尘浓度的检测。
作为一种实施方式，如图2所示，所述变换装置，包括：光电信号转换、信号放大装置、反向信号放大装置和A/D信号转换装置。
光电信号转换装置，用于将粉尘散射其上的激光所形成的光信号转换为电信号；
在本实施中，光电信号转换装置优选光电二极管，被粉尘散射的激光，散射到光电二极管上，光电二极管微弱光信号变成微弱电信号；
信号放大装置，用于将接收到的电信号放大；
在本实施例中，信号放大装置优选放大电路，其中，信号放大装置与光电信号转换装置连接，信号放大装置将光电信号转换装置传输的电信号进行放大。
反向信号放大装置，用于将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
在本实施中，反向信号放大装置优选为反向信号放大器，反向信号放大装置与信号放大装置连接，用于将放大后电信号转换为模拟直流电信息号；
A/D信号转换装置，用于将模拟直流电信息号转换为数字信号；
在本实施中，A/D信号转换装置与反向信号放大装置连接，用于将模拟直流电信息号转换为数字信号；同时，A/D信号转换装置还与处理装置连接，将数字信号传输至处理装置。
作为一种实施方式，所述的粉尘浓度智能视频传感器还包括：气体过滤装置和清扫装置。
清扫装置，用于对所述激光发生装置和所述变换装置进行除尘处理。具体地，所述处理装置与所述清扫装置连接，根据所述粉尘浓度值控制所述清扫装置的运行。所述处理装置还用于控制所述清扫装置沿顺时针和/或顺时针方向对所述激光发生装置和所述变换装置气体除尘处理。气体过滤装置，用于过滤进入所述清扫装置的气体。
在本实施中，所述清扫装置优选为气流清扫系统或光学清扫系统；其用于通过气流清洁激光发射装置的发射面和光电信号转换装置的接受面。气体过滤装置用于对进入清扫装置的气体进行过滤，滤除其中的颗粒杂质，为清扫装置提供清洁的气体，保证激光发射装置的发射面和光电信号转换装置的接受面不受到粉尘污染二次污染，影响检测精度。
处理装置根据粉尘浓度值的开启清扫装置，即粉尘浓度值达到预设浓度值时，控制清扫装置开启。控制清扫装置进行清扫时，处理装置控制清扫装置从左往右持续清洁约30秒后，再从右往左持续清洁约30秒，两个循环后清扫结束恢复正常测量状态。
作为一种实施方式，粉尘浓度智能视频传感器，还包括：断电装置，用于对整体的环境进行断电；所述处理装置，还用于根据所述粉尘浓度值启动所述断电装置。
在本实施例中，处理装置还与断电装置连接，处理装置用于根据所述粉尘浓度值启动所述断电装置。
实施例二
本实施提供了一种粉尘浓度检测方法，包括：
S100：向环境发射激光；
S200：将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；
具体地：
S201：将粉尘散射的激光形成的光信号转换为电信号；
S202：将接收到的电信号放大；
S203：将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
S204：将模拟直流电信息号转换为数字信号。
S300：根据数字信息号生成粉尘浓度值；
S400：显示采集到的所述环境视频和所述粉尘浓度值。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，包括：视频采集装置，用于采集环境视频；粉尘浓度检测装置，用于检测粉尘的浓度；其中，
所述粉尘浓度检测装置，包括：
激光发生装置，用于发射激光；
变换装置，用于将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；
处理装置，用于根据数字信息号生成粉尘浓度值。
2.根据权利要求1所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，所述变换装置，包括：
光电信号转换装置，用于将粉尘散射的激光所形成的光信号转换为电信号；
信号放大装置，用于将接收到的电信号放大；
反向信号放大装置，用于将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
A/D信号转换装置，用于将模拟直流电信息号转换为数字信号。
3.根据权利要求1所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，还包括：清扫装置，用于对所述激光发生装置和所述变换装置进行除尘处理。
4.根据权利要求3所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，所述处理装置，还用于根据所述粉尘浓度值控制所述清扫装置运行。
5.根据权利要求4所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，还包括：气体过滤装置，用于过滤进入所述清扫装置的气体。
6.根据权利要求1所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，还包括：显示装置，用于显示所述视频采集装置采集的视频，及所述处理装置生成的浓度值。
7.根据权利要求1所述的粉尘浓度智能视频传感器，其特征在于，还包括：断电装置，用于对整体的环境进行断电；
所述处理装置，还用于根据所述粉尘浓度值控制所述断电装置启动。
8.一种粉尘浓度检测方法，其特征在于，包括：
向环境发射激光，采集环境视频；
将粉尘散射的激光转换为数字信息信号；
根据数字信息号生成粉尘浓度值。
9.根据权利要求8所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于，所述将粉尘散射的激光转换为数字信息信号，具体为：
将粉尘散射的激光形成的光信号转换为电信号；
将接收到的电信号放大；
将放大后的电信号转换为模拟直流电信息号；
将模拟直流电信息号转换为数字信号。
10.根据权利要求8所述的粉尘浓度检测方法，其特征在于，还包括：显示所述粉尘浓度值和所述环境视频。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6532069B1 (en) * 1999-06-15 2003-03-11 Tokyo Electron Limited Particle-measuring system and particle-measuring method
CN104091415A (zh) * 2014-07-27 2014-10-08 北京航星网讯技术股份有限公司 一种具有摄像功能的激光甲烷气体泄漏检测方法及装置
CN205109447U (zh) * 2015-10-09 2016-03-30 太仓市开林油漆有限公司 一种粉尘监测报警油漆分散装置
CN106053310A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 北京大方科技有限责任公司 一种具有可折叠校准机构的粉尘检测装置
CN107860691A (zh) * 2017-10-17 2018-03-30 中国矿业大学(北京) 一种基于机器视觉技术的激光矿井煤尘遥测方法
CN107992085A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 汉威科技集团股份有限公司 基于无人机的激光遥测危险气体自动巡检系统及自动巡检方法
CN207675605U (zh) * 2018-01-17 2018-07-31 北京攀藤科技有限公司 激光颗粒物浓度传感器
CN109283106A (zh) * 2018-05-28 2019-01-29 陕西斯达防爆安全科技股份有限公司 一种用于粉尘浓度测量的光电转换装置
CN111220576A (zh) * 2020-01-17 2020-06-02 中煤科工集团重庆研究院有限公司 激光自检式粉尘浓度检测装置及其自检方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6532069B1 (en) * 1999-06-15 2003-03-11 Tokyo Electron Limited Particle-measuring system and particle-measuring method
CN104091415A (zh) * 2014-07-27 2014-10-08 北京航星网讯技术股份有限公司 一种具有摄像功能的激光甲烷气体泄漏检测方法及装置
CN205109447U (zh) * 2015-10-09 2016-03-30 太仓市开林油漆有限公司 一种粉尘监测报警油漆分散装置
CN106053310A (zh) * 2016-08-11 2016-10-26 北京大方科技有限责任公司 一种具有可折叠校准机构的粉尘检测装置
CN107860691A (zh) * 2017-10-17 2018-03-30 中国矿业大学(北京) 一种基于机器视觉技术的激光矿井煤尘遥测方法
CN107992085A (zh) * 2017-12-29 2018-05-04 汉威科技集团股份有限公司 基于无人机的激光遥测危险气体自动巡检系统及自动巡检方法
CN207675605U (zh) * 2018-01-17 2018-07-31 北京攀藤科技有限公司 激光颗粒物浓度传感器
CN109283106A (zh) * 2018-05-28 2019-01-29 陕西斯达防爆安全科技股份有限公司 一种用于粉尘浓度测量的光电转换装置
CN111220576A (zh) * 2020-01-17 2020-06-02 中煤科工集团重庆研究院有限公司 激光自检式粉尘浓度检测装置及其自检方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陶德保;姚均;冯育栋;: "矿用粉尘浓度传感器的设计与应用", 工矿自动化, no. 09 *
高昊;: "基于光散射原理的矿用激光粉尘浓度传感器", 煤矿安全, no. 03 *

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