CN112351260B - 掘进工作面无人值守自动可视化监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及掘进工作面无人值守监控技术与方法，特别涉及掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其中可视化辅助系统包括设置在掘进巷道靠近掘进工作面煤壁的矿用本安型激光射线仪，矿用本安型激光射线仪可向煤壁投射光线，且光线在掘进工作面煤壁形成“门”字型边框示意线；信号采集系统中摄像设备的拍摄方向朝向掘进工作面煤壁，以获取掘进机已经割煤至掘进工作面边缘位置和边框示意线的图像；矿用本安型显示器，其与信号采集系统信号连接，所述矿用本安型显示器用于显示信号采集系统采集的图像信号。本系统为掘进方向的准确度提供精准的参照物，能够很好的解决上述校正精度差的问题，同时可以保持摄像系统持续获取清晰的井下工作画面。

Description

掘进工作面无人值守自动可视化监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及掘进工作面无人值守监控技术与方法，特别涉及一种掘进工作面无人值守自动可视化监控系统及监控方法。

背景技术

对于突出煤层掘进工作面，瓦斯突出或者大块煤体进射出伤人安全事故发生的几率最高。近年随着煤炭工业的发展，自动化程度越来越高，但是在掘进工作面，因为在掘进的过程中环境异常恶劣，尚无法实现掘进过程无人值守，其中主要的困难在于无法实现自动可视化监控措施，即使掘进机的控制和液压系统能够达到远程控制的水平，但是由于缺乏自动化远程监控这双“眼睛”，相当于只能做到闭着眼睛“瞎采”，最终无法实现掘进过程无人值守。要想实现掘进无人值守，最大程度上保证施工人员安全，急需远程自动可视化监控这双“眼睛”。

在掘进的过程中，通常以激光指向仪作为掘进巷道垂直度和水平度的校正仪器，而激光指向仪只能是放在掘进面后方处，面向掘进面打出一条激光线，在掘进面正中心形成一个激光点，通过人工判断的方式，以激光点为中心，大致判断掘进巷道的宽度和高度，具有很大的缺点。激光点极容易被遮挡物遮住，不能打到掘进面上；同时激光点不容易观察；而且这种校正精度很差，在长距离的掘进过程中，很容易产生很大的偏离，因此急需一套高精准的线性度校正仪器。

在现有的自动视觉监控系统中，大部分的摄像头不适合应用在掘进的工作环境中，因为在掘进的过程中会产生大量的煤粉粉尘，同时伴随着喷雾，会形成泥浆一样同时伴有油性介质的煤泥，很快糊在摄像头镜头面板上，导致一般的摄像头无法使用。传统的自清洗摄像头通过加入压风、高压水、镜头雨刷器等来解决摄像头除尘问题，但是效果并不理想。加入压风，只能延缓镜头污浊的进程，况且不能阻止带有油性的颗粒状煤粉附着；加入高压水并通过雨刷器的方式，也不能实现自清晰的功能，因为带有油性的煤粉颗粒会随着雨刷刮花摄像头镜头玻璃，而导致摄像头失效。

为了实现掘进工作面无人值守，提高掘进工作面自动化安全生产水平，急需一种掘进工作面自动可视化监控系统及监控方法，实现掘进工作面安全、高效、智能化生产。

发明内容

为解决上述问题，本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，为掘进方向的准确度提供精准的参照物，能够很好的解决上述校正精度差的问题，同时可以保持摄像系统持续获取清晰的井下工作画面。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

在第一个技术方案中，掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，包括可视化辅助系统、信号采集系统和矿用本安型显示器，其中

可视化辅助系统，其包括设置在掘进巷道靠近掘进工作面煤壁的矿用本安型激光射线仪，所述矿用本安型激光射线仪可向掘进工作面煤壁投射可视化扇形光线，且可视化扇形光线在掘进工作面煤壁形成“门”字型边框示意线；

信号采集系统，其包括若干个摄像设备，该摄像设备的拍摄方向朝向掘进工作面煤壁，以获取掘进机已经割煤至掘进工作面边缘位置和边框示意线的图像；

矿用本安型显示器，其与信号采集系统信号连接，所述矿用本安型显示器用于采集信号采集系统采集的图像信号。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述摄像设备包括掘进机左侧自动除尘摄像头、掘进机右侧自动除尘摄像头、以及掘进机尾部自动除尘摄像头。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述摄像设备包括

外壳，其一侧表面设有开口；

无线摄像头，设置在外壳内部，且无线摄像头的图像获取镜头由开口处向外设置；

密封压板，设置在外壳上且位于开口周围；以及

下塑料卷轴、步进电机、上塑料卷轴和塑料膜，所述下塑料卷轴和上塑料卷轴均设置在外壳内且分别位于开口两侧，塑料膜缠绕在下塑料卷轴和上塑料卷轴上，所述步进电机的动力端与下塑料卷轴连接，所述步进电机驱动下塑料卷轴收卷并通过塑料膜驱动上塑料卷轴放卷，所述塑料膜封闭在外壳的开口处，且塑料膜与外壳开口处通过密封压板形成滑动密封。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述可视化辅助系统包括激光射线仪中部托盘、激光射线仪底部托盘、激光射线仪底脚螺母、激光射线仪松紧罗盘、激发发射头和矿用本安激光射线仪电路，其中激光射线仪底部托盘通过螺纹杆连接激光射线仪中部托盘，激光射线仪底脚螺母套装在螺纹杆上，激光射线仪松紧罗盘置于激光射线仪中部托盘和激光射线仪底部托盘之间，所述激发发射头设置在激光射线仪中部托盘上，激光射线仪底部托盘设有激光射线仪固定安装孔；激光射线仪中部托盘上具有激光射线仪垂直激光线出射口和激光射线仪水平激光线出射口，所述激光射线仪顶部具有激光射线仪电源主开关、激光射线仪垂直激光线电源开关和激光射线仪水平激光线电源开关。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述矿用本安激光射线仪电路包括电源BT负极与电源开关SW-PB一端连接，电源开关SW-PB的另一端分别连接电容C1、电感L1的一端和稳压模块U2的4、5号脚，电感L1的另一端分别连接二极管D1的正极端、稳压模块U2的1号脚，二极管D1的负极端分别连接电阻R1、电容C4、电阻R3、电容C6的一端、模块LM321的5号脚、发光二极管L1的正极端和发光二极管L2的负极端，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端和稳压模块U2的3号脚，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端和稳压二极管Z1的负极端，电阻R4的另一端分别连接滑动变阻器R5的一端和模块LM321的1号脚，电源BT的正极分别连接电容C1、电阻R2、电容C4、滑动变阻器R5的另一端和稳压二极管Z1的正极端，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端分别连接端口T6和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接电阻R10的一端和模块LM321的3号脚，电阻R10的另一端分别连接电阻R7的一端和模块LM321的4号脚，电阻R7的另一端分别连接电容C5的一端和三极管Q1的基极端，电容C5的另一端接地，三极管Q1集电极分别连接电容C6的另一端和发光二极管的负极，三极管Q1发射机连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地。

在第一个技术方案中，作为优选的，所述矿用本安型显示器设置在掘进机驾驶室内、井下掘进机操作硐室内或地面掘进机远程操作台。

在第二个技术方案中，掘进工作面无人值守自动可视化监控方法，使用第一个技术方案中的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，包括使用可视化辅助系统巷道两侧发射出两条竖直激光扇面，在巷道顶板发射出一条水平激光扇面，被掘进工作面煤壁遮挡后形成“门”字型三条激光线；通过信号采集系统将掘进面前方的视频画面实时通过无线传输至矿用本安型显示器中，当掘进机炮头切割至掘进工作面两侧边缘时，以激光线条为参考，可从矿用本安型显示器图像中判断出已经割煤至掘进工作面边缘位置；当掘进机炮头切割至掘进工作面顶板边缘时，可视化辅助系统在巷道顶板发射出一条水平绿色激光线条，以激光线条为参考，可从矿用本安型显示器图像中判断出已经割煤至掘进工作面顶板边缘位置；

当摄像设备使用过程中，由于环境造成的摄像头前窗玻璃落有灰尘影响视觉时，控制步进电机转动并驱动下塑料卷轴收卷，下塑料卷轴通过塑料膜驱动上塑料卷轴放卷，在步进电机转动一定时间后摄像头获取影像清晰，停止步进电机转动，完成摄像仪除尘。

使用本发明的有益效果是：

本可视化监控系统以信号采集系统为核心，同时与可视化辅助系统和矿用本安型显示器构成掘进工作面自动可视化监控系统，同时结合掘进工作面自动可视化监测方法，可实现掘进工作面无人值守，代替原来人工现场观察掘进机工作全过程，不仅提高了观察效率和掘进机操作效率，更提高了掘进工作面安全系数，为掘进工作面无人值守提供了一种视觉平台。

附图说明

图1为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统的模块连接图。

图2为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统驾驶舱操纵时的示意图。

图3为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统硐室操控时的示意图。

图4为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统地面控制时的示意图。

图5为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统中矿用本安型激光射线仪的示意图。

图6为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统中矿用本安型激光射线仪的另一角度的示意图。

图7为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统中矿用本安激光射线仪电路的电路原理图。

图8为本发明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统中自动除尘摄像头的示意图。

附图标记包括：

101-掘进机炮头，103-掘进巷道左侧矿用本安型激光射线仪，105-掘进机左侧自动除尘摄像头，107-矿用本安型显示器，109-掘进机驾驶舱，111-掘进机尾部自动除尘摄像头，113-掘进机皮带转载接头，115-运输皮带，117-掘进机右侧自动除尘摄像头，119-掘进机巷道右侧矿用本安型激光射线仪，121-掘进机驾驶员，123-掘进机巷道煤壁，125-绿色激光射线，127-掘进机，129-掘进机皮带，201-可视化辅助系统，203-信号采集系统，131-掘进巷道，133-井下掘进机操作硐室，135-井下掘进机远程操作台，141-无线视频信号前端接收器，143-无线视频信号后端接收器，150-激光射线仪中部托盘，151-激光射线仪垂直激光线出射口，152-激光射线仪水平激光线出射口，153-激光射线仪底脚螺母，154-激光射线仪松紧罗盘，155-激光射线仪电源主开关，156-激光射线仪底部托盘，157-激光射线仪固定安装孔，158-激光射线仪垂直激光线电源开关，159-激光射线仪水平激光线电源开关，311-井下环网，312-无线视频信号地面接收器，313-地面视频信号显示器，314-地面掘进机驾驶员，315-地面掘进机远程操作台，401-上密封压板，402-塑料膜，403-下密封压板，404-下塑料卷轴，405-上塑料卷轴，406-外壳，409-控制板，410-无线摄像头，407-步进电机，408-防爆电源。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

实施例1

本实施例详细说明掘进工作面无人值守自动可视化监控系统。

如图1-图7所示，本实施例提出的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，包括可视化辅助系统201、信号采集系统203和矿用本安型显示器107，其中可视化辅助系统201，其包括设置在掘进巷道靠近掘进工作面煤壁的矿用本安型激光射线仪，矿用本安型激光射线仪可向掘进工作面煤壁投射可视化扇形光线，且可视化扇形光线在掘进工作面煤壁形成“门”字型边框示意线；信号采集系统，其包括若干个摄像设备，该摄像设备的拍摄方向朝向掘进工作面煤壁，以获取掘进机已经割煤至掘进工作面边缘位置和边框示意线的图像；矿用本安型显示器107，其与信号采集系统203信号连接，矿用本安型显示器107用于显示信号采集系统采集的图像信号。

摄像设备包括掘进机左侧自动除尘摄像头105、掘进机右侧自动除尘摄像头117、以及掘进机尾部自动除尘摄像头111。

摄像设备包括外壳406，其一侧表面设有开口；无线摄像头410，设置在外壳406内部，且无线摄像头410的图像获取镜头由开口处向外设置；密封压板，设置在外壳406上且位于开口周围；以及下塑料卷轴404、步进电机407、上塑料卷轴405和塑料膜402，下塑料卷轴404和上塑料卷轴405均设置在外壳406内且分别位于开口两侧，塑料膜402缠绕在下塑料卷轴404和上塑料卷轴405上，步进电机407的动力端与下塑料卷轴404连接，步进电机407驱动下塑料卷轴404收卷并通过塑料膜402驱动上塑料卷轴405放卷，塑料膜402封闭在外壳的开口处，且塑料膜402与外壳开口处通过密封压板形成滑动密封。本实施例中密封压板为上密封压板401和下密封压板403。控制板409与步进电机407信号连接，防爆电源408与控制板409电连接并为控制板409供电。

可视化辅助系统包括激光射线仪中部托盘150、激光射线仪底部托盘156、激光射线仪底脚螺母153、激光射线仪松紧罗盘154、激发发射头和矿用本安激光射线仪电路，其中激光射线仪底部托盘156通过螺纹杆连接激光射线仪中部托盘150，激光射线仪底脚螺母153套装在螺纹杆上，激光射线仪松紧罗盘154置于激光射线仪中部托盘150和激光射线仪底部托盘156之间，激发发射头设置在激光射线仪中部托盘150上，激光射线仪底部托盘156设有激光射线仪固定安装孔157；激光射线仪中部托盘150上具有激光射线仪垂直激光线出射口151和激光射线仪水平激光线出射口152，激光射线仪底部托盘156上具有激光射线仪电源主开关155、激光射线仪垂直激光线电源开关158和激光射线仪水平激光线电源开关159。

矿用本安激光射线仪电路包括电源BT负极与电源开关SW-PB一端连接，电源开关SW-PB的另一端分别连接电容C1、电感L1的一端和稳压模块U2的4、5号脚，电感L1的另一端分别连接二极管D1的正极端、稳压模块U2的1号脚，二极管D1的负极端分别连接电阻R1、电容C4、电阻R3、电容C6的一端、模块LM321的5号脚、发光二极管L1的正极端和发光二极管L2的负极端，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端和稳压模块U2的3号脚，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端和稳压二极管Z1的负极端，电阻R4的另一端分别连接滑动变阻器R5的一端和模块LM321的1号脚，电源BT的正极分别连接电容C1、电阻R2、电容C4、滑动变阻器R5的另一端和稳压二极管Z1的正极端，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端分别连接端口T6和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接电阻R10的一端和模块LM321的3号脚，电阻R10的另一端分别连接电阻R7的一端和模块LM321的4号脚，电阻R7的另一端分别连接电容C5的一端和三极管Q1的基极端，电容C5的另一端接地，三极管Q1集电极分别连接电容C6的另一端和发光二极管的负极，三极管Q1发射机连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地。

矿用本安型显示器设置在掘进机驾驶室内、井下掘进机操作硐室内或地面掘进机远程操作台。

具体的，本掘进工作面自动可视化监控系统，包括以信号采集系统203为核心，信号采集系统203分别光电连接可视化辅助系统201、矿用本安型显示器107，信号采集系统203包括设置于掘进机左侧的自动除尘摄像头105、掘进机右侧的自动除尘摄像头117、掘进机尾部的自动除尘摄像头111，可视化辅助系统201包括分别布置于掘进巷道左侧的矿用本安型激光射线仪103、掘进巷道右侧的矿用本安型激光射线仪119。

实施例2

掘进工作面无人值守自动可视化监控方法，使用实施例1中提出的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，包括使用可视化辅助系统201在巷道两侧发射出两条竖直绿色激光射线125，在巷道顶板发射出一条水平绿色激光射线125，被掘进工作面煤壁遮挡后形成“门”字型三条绿色激光射线125；通过信号采集系统203将掘进面前方的视频画面实时通过无线传输至矿用本安型显示器107中，当掘进机炮头101切割至掘进工作面两侧边缘时，以绿色激光射线125为参考，可从矿用本安型显示器107显示的图像中判断出已经割煤至掘进工作面边缘位置；当掘进机炮头101切割至掘进工作面顶板边缘时，可视化辅助系统201在巷道顶板发射出一条水平绿色激光射线125，以水平绿色激光射线125为参考，可从矿用本安型显示器107显示的图像中判断出已经割煤至掘进工作面顶板边缘位置。

当摄像设备使用过程中，由于环境造成的摄像仪前窗玻璃落有灰尘影响视觉的时，控制步进电机407转动并驱动下塑料卷轴404收卷，下塑料卷轴404通过塑料膜402驱动上塑料卷轴405放卷，在步进电机407转动一定时间后无线摄像头410获取影像清晰，停止步进电机407转动，完成摄像仪除尘。

具体的，进工作面自动可视化监控系统的监控方法，包括通过掘进巷道左侧的矿用本安型激光射线仪103、掘进巷道右侧的矿用本安型激光射线仪119在巷道两侧发射出两条竖直绿色激光扇面，在巷道顶板发射出一条水平绿色激光扇面，被掘进工作面煤壁遮挡后形成“门”字型三条激光线。通过设置于掘进机左侧的自动除尘摄像头105、掘进机右侧的自动除尘摄像头117将掘进面前方的视频画面实时通过无线传输至矿用本安型显示器107中，特点在于：在掘进过程中，掘进机炮头101在滚动切割煤体的过程中，通过掘进机左侧的自动除尘摄像头105、掘进机右侧的自动除尘摄像头117将掘进过程实时传输至矿用本安型显示器107中；当掘进机炮头101切割至掘进工作面两侧边缘时，掘进巷道左侧的矿用本安型激光射线仪103、掘进巷道右侧的矿用本安型激光射线仪119在巷道发射出两条竖直绿色激光线条，以绿色激光线条为参考，可从矿用本安型显示器107图像中判断出已经割煤至掘进工作面边缘位置；当掘进机炮头101切割至掘进工作面顶板边缘时，掘进巷道左侧的矿用本安型激光射线仪103在巷道顶板发射出一条水平绿色激光线条，以绿色激光线条为参考，可从矿用本安型显示器107图像中判断出已经割煤至掘进工作面顶板边缘位置；当掘进机前进过程中，通过设置于掘进机尾部的自动除尘摄像头111实时将掘进机皮带129、运输皮带115、中间转载处掘进机皮带转载接头113视频图像实时传输至矿用本安型显示器107中；

当自动除尘摄像头使用过程中，由于环境造成的摄像头前窗玻璃落有灰尘影响视觉的时候，由直流步进电机407拖动下塑料卷轴404转动，拖动自动除尘摄像头前窗透明塑料膜402向下滑动，直至干净透明塑料膜完全代替原有已被污染的塑料膜之后，摄像头中控制板通过电连接，控制直流电机停止转动，完成一次摄像头前窗透明塑料膜更换过程。

矿用本安型显示器107位于掘进机驾驶舱109内，掘进机驾驶员121也在掘进机驾驶舱109内。

矿用本安型显示器107可以位于井下掘进机操作硐室133内，通过无线视频信号前端接收器141与无线视频信号后端接收器143，实现远程信号传输，掘进机驾驶员121通过井下掘进机远程操作台135，实现掘进机127远程操控。

另外，还可以通过无线视频信号前端接收器141、井下环网311与无线视频信号地面接收器312以及地面视频信号显示器313，将采集信号传输至地面，并通过地面掘进机驾驶员314，地面掘进机远程操作台315，实现掘进机127地面操控。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (7)

1.掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：包括可视化辅助系统、信号采集系统和矿用本安型显示器，其中

可视化辅助系统，其包括设置在掘进巷道靠近掘进工作面煤壁的矿用本安型激光射线仪，所述矿用本安型激光射线仪可向掘进工作面煤壁投射可视化扇形光线，且可视化扇形光线在掘进工作面煤壁形成“门”字型边框示意线；

信号采集系统，其包括若干个摄像设备，该摄像设备的拍摄方向朝向掘进工作面煤壁，以获取掘进机已经割煤至掘进工作面边缘位置和边框示意线的图像；当掘进机炮头切割至掘进工作面两侧或顶板边缘时，以可视化辅助系统在掘进工作面煤壁投射的“门”字型激光线条为参考，可从矿用本安型显示器图像中判断出已经割煤至掘进工作面边缘位置；

矿用本安型显示器，其与信号采集系统信号连接，所述矿用本安型显示器用于显示信号采集系统采集的图像信号。

2.根据权利要求1所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：所述摄像设备包括掘进机左侧自动除尘摄像头、掘进机右侧自动除尘摄像头、以及掘进机尾部自动除尘摄像头。

3.根据权利要求2所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：所述摄像设备包括

外壳，其一侧表面设有开口；

无线摄像头，设置在外壳内部，且无线摄像头的图像获取镜头由开口处向外设置；

密封压板，设置在外壳上且位于开口周围；以及

下塑料卷轴、步进电机、上塑料卷轴和塑料膜，所述下塑料卷轴和上塑料卷轴均设置在外壳内且分别位于开口两侧，塑料膜缠绕在下塑料卷轴和上塑料卷轴上，所述步进电机的动力端与下塑料卷轴连接，所述步进电机驱动下塑料卷轴收卷并通过塑料膜驱动上塑料卷轴放卷，所述塑料膜封闭在外壳的开口处，且塑料膜与外壳开口处通过密封压板形成滑动密封。

4.根据权利要求2所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：所述可视化辅助系统包括激光射线仪中部托盘、激光射线仪底部托盘、激光射线仪底脚螺母、激光射线仪松紧罗盘、激发发射头和矿用本安激光射线仪电路，其中激光射线仪底部托盘通过螺纹杆连接激光射线仪中部托盘，激光射线仪底脚螺母套装在螺纹杆上，激光射线仪松紧罗盘置于激光射线仪中部托盘和激光射线仪底部托盘之间，所述激发发射头设置在激光射线仪中部托盘上，激光射线仪底部托盘设有激光射线仪固定安装孔；激光射线仪中部托盘上具有激光射线仪垂直激光线出射口和激光射线仪水平激光线出射口，所述激光射线仪顶部具有激光射线仪电源主开关、激光射线仪垂直激光线电源开关和激光射线仪水平激光线电源开关。

5.根据权利要求4所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：所述矿用本安激光射线仪电路包括电源BT负极与电源开关SW-PB一端连接，电源开关SW-PB的另一端分别连接电容C1、电感L1的一端和稳压模块U2的4、5号脚，电感L1的另一端分别连接二极管D1的正极端、稳压模块U2的1号脚，二极管D1的负极端分别连接电阻R1、电容C4、电阻R3、电容C6的一端、模块LM321的5号脚、发光二极管L1的正极端和发光二极管L2的负极端，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端和稳压模块U2的3号脚，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端和稳压二极管Z1的负极端，电阻R4的另一端分别连接滑动变阻器R5的一端和模块LM321的1号脚，电源BT的正极分别连接电容C1、电阻R2、电容C4、滑动变阻器R5的另一端和稳压二极管Z1的正极端，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端分别连接端口T6和电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接电阻R10的一端和模块LM321的3号脚，电阻R10的另一端分别连接电阻R7的一端和模块LM321的4号脚，电阻R7的另一端分别连接电容C5的一端和三极管Q1的基极端，电容C5的另一端接地，三极管Q1集电极分别连接电容C6的另一端和发光二极管的负极，三极管Q1发射机连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：所述矿用本安型显示器设置在掘进机驾驶室内、井下掘进机操作硐室内或地面掘进机远程操作台。

7.掘进工作面无人值守自动可视化监控方法，使用如权利要求3所述的掘进工作面无人值守自动可视化监控系统，其特征在于：使用可视化辅助系统巷道两侧发射出两条竖直激光扇面，在巷道顶板发射出一条水平激光扇面，被掘进工作面煤壁遮挡后形成“门”字型三条激光线；通过信号采集系统将掘进面前方的视频画面实时通过无线传输至矿用本安型显示器中，当掘进机炮头切割至掘进工作面两侧边缘时，以激光线条为参考，可从矿用本安型显示器图像中判断出已经割煤至掘进工作面边缘位置；当掘进机炮头切割至掘进工作面顶板边缘时，可视化辅助系统在巷道顶板发射出一条水平绿色激光线条，以激光线条为参考，可从矿用本安型显示器图像中判断出已经割煤至掘进工作面顶板边缘位置；

当摄像设备使用过程中，由于环境造成的摄像头前窗玻璃落有灰尘影响视觉时，控制步进电机转动并驱动下塑料卷轴收卷，下塑料卷轴通过塑料膜驱动上塑料卷轴放卷，在步进电机转动一定时间后摄像头获取影像清晰，停止步进电机转动，完成摄像仪除尘。

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