CN113331525B - 用于煤与瓦斯突出安全巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，包括安全帽、设置于安全帽上用于采集煤矿井下环境信息的摄像头以及设置于安全帽上用于调节摄像头位置的位置调节装置。本发明的巡检装置在使用过程中，井下巡检人员佩戴安全帽，并通过摄像头实时获取井下的图像信息，可大大增大巡检效率，信息传送及时，而且利用安全帽作为摄像头的载体，利于解放巡检人员的双手，便于巡检人员实时手动操作，利于进一步提高巡检效率。

Description

用于煤与瓦斯突出安全巡检装置

技术领域

本发明涉及煤矿检测技术领域，特别涉及用于煤与瓦斯突出安全巡检装置。

背景技术

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿，我国绝大部分煤矿属于井工煤矿；对于井工煤矿，由于煤层受到的压力较大，导致煤与瓦斯突出隐患较大，煤与瓦斯突出 是一种类型的瓦斯特殊涌出的现象，即在压力作用下，破碎的煤与瓦斯由煤体内突然向采掘空间大量喷出的现象；由于煤与瓦斯突出现象会严重影响井下正常作业并危及人员安全，故需要对煤矿井下进行安全巡检，目前的煤矿巡检均是采用人工手动记录，并以纸质为载体作为安全记录日志，该巡检方式效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，该装置集成于人工安全帽上，并配套摄像头，实时采集煤矿井下的图像信息，大大提高了巡检效率。

本发明的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，包括安全帽、设置于安全帽上用于采集煤矿井下环境信息的摄像头以及设置于安全帽上用于调节摄像头位置的位置调节装置。

进一步，所述位置调节装置包括固定座、可竖向滑动安装于固定座上的升降块以及对升降块实现定位的定位装置，所述定位装置包括竖向设置的固定齿条、活动齿条以及弹性件Ⅰ，所述活动齿条可单自由度水平滑动的方式安装于升降块上，所述固定齿条固定安装于固定座上，所述弹性件Ⅰ连接于升降块与活动齿条之间，所述弹性件Ⅰ具有使得活动齿条水平压于固定齿条上并使得二者啮合的弹性力。

进一步，所述固定座侧部设有与活动齿条外轮廓适配的容置槽，所述活动齿条安装于容置槽内，所述弹性件Ⅰ连接于活动齿条与容置槽槽底之间并使的活动齿条可在容置槽内水平弹性移动，所述定位装置还包括设置于固定座上的推杆组件，所述推杆组件的内端抵在活动齿条外，并可推动活动齿条向容置槽内水平移动进而远离固定齿条使得活动齿条与固定齿条分离，所述活动齿条与推杆组件的接触面上具有使推杆组件端部相对活动齿条接触面竖向滑动的滑道。

进一步，所述推杆组件包括推杆和推块，所述固定座上水平设有滑孔，所述推块水平滑动设置于滑孔内，所述推块穿过固定齿条可推动活动齿条水平滑动，所述推杆可水平滑动贯穿于固定座上，所述推杆的内端与推块连接、外端延伸至固定座外。

进一步，所述摄像头设置有两个并设于安全帽的左右两侧，每个摄像头各配套设有一个位置调节装置。

进一步，每个位置调节包括两个定位装置，两个定位装置分别位于升降块的前后两侧。

进一步，所述推杆组件还包括弹性件Ⅱ，所述弹性件Ⅱ连接于滑孔的孔底与推块之间，所述弹性件Ⅱ具有使推块向滑孔内滑动并使得推块与活动齿条分离的弹性力。

进一步，所述推杆组件还包括压柄，所述压柄可拆卸连接于推杆的外端。

进一步，所述弹性件Ⅰ设置有三个，三个弹性件Ⅰ沿活动齿条竖向方向并以上中下的排布方式连接于活动齿条背部。

本发明的有益效果：

本发明的巡检装置在使用过程中，井下巡检人员佩戴安全帽，并通过摄像头实时获取井下的图像信息，可大大增大巡检效率，信息传送及时，而且利用安全帽作为摄像头的载体，利于解放巡检人员的双手，便于巡检人员实时手动操作，利于进一步提高巡检效率；本发明通过双齿条的结构既实现了摄像头的升降功能，同时也实现摄像头的定位，并且利于人工手动调节，操作方便；另外在推杆组件推动活动齿条的过程中，推杆组件的端部与滑道的具有摩擦阻尼，在活动齿条与固定齿条分离后，该摩擦阻尼为活动齿条提供竖向的作用力，利于活动齿条和升降块的位置保持，而不至于导致升降块和活动齿条竖向掉落。

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为本发明结构示意图（实施例1）；

图2为本发明结构示意图（实施例2）；

具体实施方式

如图所示：本实施例的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，包括安全帽1、设置于安全帽上用于采集煤矿井下环境信息的摄像头2以及设置于安全帽上用于调节摄像头位置的位置调节装置。本实施例中，前后左右方向为安全帽佩戴后对应的方向；位置调节装置可调节摄像头的位置，进而调节摄像头的拍摄范围和角度，位置调节装置可对摄像头进行竖向方向或水平方向的调节，也可以同时调节摄像头的拍摄角度，安全帽采用现有的安全帽结构，摄像头可设置多个，以增大拍摄角度和拍摄范围；其中摄像头包括摄像头壳体、安装于摄像头壳体内的摄像头安装座以及安装于摄像头安装座上的镜头。在摄像头壳体内设置有用于固定安装PCB线路板的PCB线路板安装座，在PCB线路板安装座上固定安装PCB线路板，在PCB线路板上设置有微控制器、视频图像存储模块、网络连接模块、标识卡读取模块、电机驱动模块，摄像头的视频图像数据输出端与微控制器的视频图像数据输入端相连，视频图像存储模块的视频图像存储端与微控制器的视频图像存储端相连，网络连接模块的网络数据连接端与微控制器的网络数据连接端相连，标识卡读取模块的数据读取端与微控制器的数据读取端相连，电机驱动模块的驱动控制端与微控制器的控制输出端相连，电机驱动模块的驱动端与驱动电机相连，驱动电机可驱动摄像头旋转，在摄像头壳体背面设置有用于容纳标识卡的标识卡容纳腔，标识卡放置于标识卡容纳腔内；摄像头也可采用其他已知的型号，具体不在赘述；在使用过程中，井下巡检人员佩戴安全帽，并通过摄像头实时获取井下的图像信息，可大大增大巡检效率，信息传送及时，而且利用安全帽作为摄像头的载体，利于解放巡检人员的双手，便于巡检人员实时手动操作，利于进一步提高巡检效率。

本实施例中，所述位置调节装置包括固定座3、可竖向滑动安装于固定座上的升降块4以及对升降块实现定位的定位装置，所述定位装置包括竖向设置的固定齿条5、活动齿条6以及弹性件Ⅰ7，所述活动齿条可单自由度水平滑动的方式安装于升降块上，所述固定齿条固定安装于固定座上，所述弹性件Ⅰ连接于升降块与活动齿条之间，所述弹性件Ⅰ具有使得活动齿条水平压于固定齿条上并使得二者啮合的弹性力。结合图1所示，固定座通过粘结或者螺栓连接的方式固定在安全帽上，固定座可以为长方体或者其他结构，本实施例中固定座位为左右对称结构，升降块安装于固定座的中部，摄像头安装于升降块的上方，图2中为另一实施例，该实施例中摄像头安装于升降块的下方；活动齿条可通过外力驱动，进而使得活动齿条在水平方向左右移动，在无外力驱动状态下，活动齿条被弹性件Ⅰ水平弹性挤压，使得活动齿条与固定齿条啮合，由于活动齿条与升降块单自由度水平滑动配合，也就是说活动齿条与升降块在其他方向为一体式同步移动的结构，当活动齿条或者升降块其中一个部件竖向运动被限制时，另一部件相应的竖向运动被限定，由于固定齿条固定在安装座上，故当活动齿条与固定齿条啮合时，活动齿条被定位，相应的升降块被定位；当活动齿条被外力驱动水平向远离固定齿条的方向移动时，活动齿条与固定齿条分离，此时活动齿条以及升降块构成的组件可在竖向方向滑动，可调节摄像头的高度；通过双齿条的结构既实现了摄像头的升降功能，同时也实现摄像头的定位，并且利于人工手动调节，操作方便。

本实施例中，所述固定座侧部设有与活动齿条外轮廓适配的容置槽8，所述活动齿条安装于容置槽内，所述弹性件Ⅰ连接于活动齿条与容置槽槽底之间并使的活动齿条可在容置槽内水平弹性移动，所述定位装置还包括设置于固定座3上的推杆组件，所述推杆组件的内端抵在活动齿条外，并可推动活动齿条向容置槽内水平移动进而远离固定齿条使得活动齿条与固定齿条分离，所述活动齿条与推杆组件的接触面上具有使推杆组件端部相对活动齿条接触面竖向滑动的滑道。结合图1所示，容置槽开口为竖向的矩形长条结构，容置槽开口截面与活动齿条的外轮廓适配，使得活动齿条只可在容置槽内水平左右滑动，推杆组件与活动齿条的有齿面接触，因此，需要在活动齿条的有齿面处留设一条光滑的滑道，推杆组件推动齿条水平向容置槽内滑动，推杆组件的端部始终压于活动齿条的滑道处，在竖向调节升降块时，推杆组件的端部与滑道发生竖向滑动摩擦，故通过滑道的留设利于升降块的竖向位置调节，而且推杆组件的端部与滑道具有摩擦阻尼，在活动齿条与固定齿条分离后，该摩擦阻尼为活动齿条提供竖向的作用力，利于活动齿条和升降块的位置保持，而不至于导致升降块和活动齿条竖向掉落；滑道可设竖向设于活动齿条有齿面的中部，将相应的啮合齿分隔成位于滑道两侧的两部分。

本实施例中，所述推杆组件包括推杆9和推块10，所述固定座上水平设有滑孔，所述推块水平滑动设置于滑孔内，所述推块穿过固定齿条可推动活动齿条水平滑动，所述推杆可水平滑动贯穿于固定座上，所述推杆的内端与推块连接、外端延伸至固定座外。结合图1所示，推杆为圆柱杆，推块为长方体，滑孔为与推块适配的方形孔，通过推杆可水平推动推块，进而通过推块推动活动齿条在容置槽内水平滑动，通过推块的设置可增大与活动齿条的接触面积，提高活动齿条的受力均匀性。

本实施例中，所述摄像头设置有两个并设于安全帽的左右两侧，每个摄像头各配套设有一个位置调节装置。结合图1所示，在安全帽的左右两侧均设置有摄像头，其中摄像头分别朝向左右侧，人工带着安全帽行走时，通过两个摄像头可获取巷道内的两侧壁的图像信息，每个摄像头设置一个位置调节装置，可依据需要调节各个摄像头的位置，利于灵活的获取相应的信息。

本实施例中，每个位置调节包括两个定位装置，两个定位装置分别位于升降块的前后两侧。结合图1所示，在升降块的前后侧各设置一个定位装置，也就是说在升降块的左右侧个设置一组活动齿条、固定齿条、弹性件Ⅰ和推杆组件，通过两个定位装置在前后向配合，提高升降块的结构稳定性。

本实施例中，所述推杆组件还包括弹性件Ⅱ11，所述弹性件Ⅱ连接于滑孔的孔底与推块之间，所述弹性件Ⅱ具有使推块向滑孔内滑动并使得推块与活动齿条分离的弹性力。弹性件Ⅱ的具有拉动推块的弹性力，使得推块与活动齿条分离，故在正常状态时，推块不对活动齿条形成作用力，利于活动齿条与固定齿条的可靠啮合，其中弹性件Ⅰ和弹性件Ⅱ均采用圆柱螺旋弹簧，当然，也可采用其他结构形式的弹性结构，此处不在赘述。

本实施例中，所述推杆组件还包括压柄12，所述压柄12可拆卸连接于推杆的外端。压柄与推杆螺纹可拆卸连接，推杆与推块螺纹可拆卸连接，压柄可以为杆状结构或者为圆盘结构，通过压柄的设置便于对推杆的操作。

本实施例中，所述弹性件Ⅰ设置有三个，三个弹性件Ⅰ沿活动齿条竖向方向并以上中下的排布方式连接于活动齿条背部。活动齿条的背部相对于齿条的有齿面而言，其中有齿面为正面，背部为与有齿面相对的光面，结合图1所示，在活动齿条背部设置有三个弹性件Ⅰ，三个弹性件Ⅰ分别位于活动齿条的上中下位置，通过该排布结构提高活动齿条的受力均匀性。

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 (8)

1.用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：包括安全帽、设置于安全帽上用于采集煤矿井下环境信息的摄像头以及设置于安全帽上用于调节摄像头位置的位置调节装置；

所述位置调节装置包括固定座、可竖向滑动安装于固定座上的升降块以及对升降块实现定位的定位装置，所述定位装置包括竖向设置的固定齿条、活动齿条以及弹性件Ⅰ，所述活动齿条可单自由度水平滑动的方式安装于升降块上，所述固定齿条固定安装于固定座上，所述弹性件Ⅰ连接于升降块与活动齿条之间，所述弹性件Ⅰ具有使得活动齿条水平压于固定齿条上并使得二者啮合的弹性力。

2.根据权利要求1所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述固定座侧部设有与活动齿条外轮廓适配的容置槽，所述活动齿条安装于容置槽内，所述弹性件Ⅰ连接于活动齿条与容置槽槽底之间并使的活动齿条可在容置槽内水平弹性移动，所述定位装置还包括设置于固定座上的推杆组件，所述推杆组件的内端抵在活动齿条外，并可推动活动齿条向容置槽内水平移动进而远离固定齿条使得活动齿条与固定齿条分离，所述活动齿条与推杆组件的接触面上具有使推杆组件端部相对活动齿条接触面竖向滑动的滑道。

3.根据权利要求2所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述推杆组件包括推杆和推块，所述固定座上水平设有滑孔，所述推块水平滑动设置于滑孔内，所述推块穿过固定齿条可推动活动齿条水平滑动，所述推杆可水平滑动贯穿于固定座上，所述推杆的内端与推块连接、外端延伸至固定座外。

4.根据权利要求1所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述摄像头设置有两个并设于安全帽的左右两侧，每个摄像头各配套设有一个位置调节装置。

5.根据权利要求3述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：每个位置调节包括两个定位装置，两个定位装置分别位于升降块的前后两侧。

6.根据权利要求3所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述推杆组件还包括弹性件Ⅱ，所述弹性件Ⅱ连接于滑孔的孔底与推块之间，所述弹性件Ⅱ具有使推块向滑孔内滑动并使得推块与活动齿条分离的弹性力。

7.根据权利要求3所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述推杆组件还包括压柄，所述压柄可拆卸连接于推杆的外端。

8.根据权利要求1所述的用于煤与瓦斯突出安全巡检装置，其特征在于：所述弹性件Ⅰ设置有三个，三个弹性件Ⅰ沿活动齿条竖向方向并以上中下的排布方式连接于活动齿条背部。

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