CN113382201A - 一种煤矿采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿采集装置，所述煤矿采集装置包括挂件、操作组件、收集球及采集系统。本发明提供了一种煤矿采集装置，具有以下优点：所述采集装置用于对收集球的不同类型数据进行采集并对采集的数据进行格式处理，及将处理后的采集数据发送给数据处理中心；所述数据处理中心用于接收所述采集装置发送过来的采集数据，并对接收的采集数据进行信号分析处理，并将信号分析结果发送给采集装置；采用本发明的实施例，通过采集装置采集收集球的不同类型数据，并通过无线通讯模块将采集的数据发送给数据处理中心进行信号分析处理，及从该数据处理中心接收信号分析结果。在本发明中，该采集和分析分离，可由多个采集装置对多个收集球采集数据，并将采集数据同时发送给数据处理中心进行分析，提高使用效率。

Description

一种煤矿采集装置

技术领域

本发明涉及煤矿开采机械的技术领域，特别是涉及一种煤矿采集装置。

背景技术

在煤矿的开采过程中，一些大型机械无法处理的边角地带或者特别浅的地方，需要人工处理。为了减轻人工处理的工作强度，现有技术中提出过一些煤矿采集装置，但是都很少能对煤井下不同位置的煤矿各种性能参数进行实时检测与自动监控。

在现有技术中，少量用于煤矿采集的自动监控设备其集成度越来越高，其复杂性也随之变得越来越大。如何高效地确保所设计出来的电子设备的功能的可靠性和稳定性，就成为了研发人员所面临的关键性问题，高性能并且操作方便的专业测试设备就成为解决上述关键性问题的必备武器。然而，专业的测试设备都价格不菲，我们常常碰到的是多个研发人员排队等着使用仅有的一台测试设备来排查和定位问题，或者是好不容易搭建好的测试环境，测试出了数据，但是在整理报告的时候，却突然发现某项数据没有记录，没有办法可以补救，只能重新等待测试设备再搭建测试环境然后再补测漏掉的那项数据；再或者是送至客人处的新研发的电子设备运行出了故障，却苦于测试设备过于贵重和庞大而不便于带至现场进行问题定位和分析。现有的测试设备具有以下缺陷：一、现有的测试设备集采集和分析为一体，测试设备的探头为有线的，同一测试设备只能供连接在其机身探头的收集球使用，即只能对与测试设备的探头连接的收集球的信号进行采集和分析，使用效率低下，且该测试设备不方便移动位置；二、现有的测试设备价格高、体积庞大，不利于随身携带。

发明内容

本发明提供了一种煤矿采集装置，解决了现有技术中“现有的测试设备具有以下缺陷：一、现有的测试设备集采集和分析为一体，测试设备的探头为有线的，同一测试设备只能供连接在其机身探头的收集球使用，即只能对与测试设备的探头连接的收集球的信号进行采集和分析，使用效率低下，且该测试设备不方便移动位置；二、现有的测试设备价格高、体积庞大，不利于随身携带”的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种煤矿采集装置，所述煤矿采集装置包括挂件、操作组件、收集球及采集系统，所述的收集球通过操作组件连接挂件，所述的挂件为倒U形，其顶部中间设有开口，操作组件的一端为连接板，连接板与挂件连接；

所述采集系统包括：与收集球连接的信号探头；用于对收集球的不同类型数据进行采集的数据采集器，所述数据采集器通过所述信号探头与收集球连接；用于对数据采集器采集的数据进行格式处理的主处理器，所述主处理器与所述数据采集器连接；用于将主处理器的输出数据发送给数据处理中心进行信号分析处理，并用于接收所述数据处理中心的信号分析结果的无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述主处理器、数据处理中心连接。

进一步，所述装置还包括用于将所述主处理器的输出数据传送给移动终端的第一接口模块，所述第一接口模块与所述主处理器连接。

进一步，所述装置还包括用于将所述主处理器的输出数据传送给数据处理中心的以太网接口，所述以太网接口与所述主处理器连接。

进一步，所述装置还包括用于获取所述收集球当前状态的录像信息的摄像头，用于将摄像头获取的录像信息进行模数转换的模数转换模块，所述模数转换模块分别与所述摄像头、主处理器连接；所述主处理器还用于对该模数转换后的录像信息进行格式处理；所述无线通讯模块还用于将所述主处理器格式处理后的录像信息发送给该数据处理中心进行图像分析处理，并用于接收所述数据处理中心的图像分析结果。

进一步，所述信号探头至少包括：射频接口、HDMI接口、标准视频输入接口、电流探头或电压探头；所述无线通讯模块为wifi单元。

进一步，所述装置还包括用于将所述主处理器的输出数据进行存储的存储模块，所述存储模块与所述主处理器连接。

进一步，所述的操作组件包括微调杆和粗调杆，所述的微调杆包括组成具有三个延长边的平行四边形的四根杆体，三个延长边分别为第一延长边、第二延长边、第三延长边，所述的连接板上设置有第一连接座和第二连接座，所述第一连接座和第二连接座上设置有共线的通孔，所述的第一延长边和粗调杆均与一穿过第一连接座和第二连接座的旋转轴固定连接，第三延长边连接收集球，所述的粗调杆为中空结构，内部设置一顶杆，粗调杆的一端连接旋转轴，另一端设置压板，所述的压板中间与粗调杆轴连，一端连接顶杆的一个端部，另一端与粗调杆之间设置弹性刚度可调结构，所述的第二连接座朝向粗调杆的一半外周表面设置锯齿，所述的顶杆插入锯齿的齿槽内。

进一步，所述微调杆的第二延长边上和粗调杆的自由端均设置有护套。

进一步，所述粗调杆靠近第二连接座的端部内设置有环形限位板，所述顶杆穿过所述环形限位板的中心孔。

进一步，所述的连接板与挂件的连接结构为可拆卸的插接件或焊接固定。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种煤矿采集装置，具有以下优点：

1、所述采集装置用于对收集球的不同类型数据进行采集并对采集的数据进行格式处理，及将处理后的采集数据发送给数据处理中心；所述数据处理中心用于接收所述采集装置发送过来的采集数据，并对接收的采集数据进行信号分析处理，并将信号分析结果发送给采集装置；

2、采用本发明的实施例，通过采集装置采集收集球的不同类型数据，并通过无线通讯模块将采集的数据发送给数据处理中心进行信号分析处理，及从该数据处理中心接收信号分析结果。在本发明中，该采集和分析分离，可由多个采集装置对多个收集球采集数据，并将采集数据同时发送给数据处理中心进行分析，提高使用效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明提供的一种煤矿采集装置的实施例中的主视结构示意图；

图2是图1提供一种煤矿采集装置的实施例中的俯视结构示意图；

图3是图1提供一种煤矿采集装置的实施例中挂件的立体结构示意图；

图4是图1提供一种煤矿采集装置的实施例中粗调杆与第二连接座的结构示意图；

图5是图1提供一种煤矿采集装置的实施例中操作组件的一个使用状态图；

图6是图1提供一种煤矿采集装置的实施例中操作组件的另一使用状态图；

图7为图1提供一种煤矿采集装置的实施例中的采集系统的工作原理示意图；

图8为图1提供一种煤矿采集装置的实施例中的采集系统与外界信息传输的工作原理示意图；

图9为本发明提供的一种煤矿采集装置中弹性刚度可调结构的实施例1的结构示意图；

图10为本发明提供的一种煤矿采集装置中弹性刚度可调结构的实施例2的结构示意图；

图中：a为不同形式外壳，b为单根/两根螺旋弹簧，c为封闭外壳、滑动转轴且单根/两根螺旋弹簧；

图11为本发明提供的一种煤矿采集装置中弹性刚度可调结构的实施例3的结构示意图；

图中：d为开放外壳、固定转轴且转轴穿过/不穿过外壳，e为封闭外壳、固定转轴且转轴穿过外壳的左端/右端，f为开放外壳、两根螺旋弹簧、固定转轴且转轴穿过外壳的左端/右端，g为封闭外壳、两根螺旋弹簧、固定转轴且转轴穿过外壳的左端/右端。

图12为实施例1～3中单根螺旋弹簧效果示意图；

图13为实施例1～3中两根螺旋弹簧一端调节效果示意图；

图14为实施例1～3中两根螺旋弹簧另一端调节效果示意图；

图15为实施例1～3中两根螺旋弹簧一端调节效果示意图；

图16为实施例1～3中两根螺旋弹簧另一端调节效果示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、挂件；2、操作组件；3、收集球；4、开口；5、连接板；6、微调杆；7、粗调杆；8、杆体；9、第一延长边；10、第二延长边； 11、第三延长边；12、第一连接座；13、第二连接座；14、旋转轴； 15、顶杆；16、压板；17、弹性刚度可调结构；171、壳体；172、调节件；173、转轴；174、175两根刚度不同的螺旋弹簧。18、锯齿； 19、护套；20、环形限位板；30、采集系统；31、信号探头；32、数据采集器；33、主处理器；34、无线通讯模块；35、第一接口模块； 36、以太网接口；37、摄像头；38、模数转换模块；39、存储模块； 40、数据处理中心。

具体实施方式

以下结合附图1-14对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-14所示，本发明提供了一种煤矿采集装置，包括挂件1、操作组件2和收集球3，所述的收集球3通过操作组件2连接挂件1，所述的挂件1为倒U形，其顶部中间设有开口4，操作组件2的一端为连接板5，连接板5与挂件1连接，所述的操作组件2包括微调杆 6和粗调杆7，所述的微调杆6包括组成具有三个延长边的平行四边形的四根杆体8，三个延长边分别为第一延长边9、第二延长边10、第三延长边11，所述的连接板5上设置有第一连接座12和第二连接座13，所述第一连接座12和第二连接座13上设置有共线的通孔，所述的第一延长边9和粗调杆7均与一穿过第一连接座12和第二连接座13的旋转轴14固定连接，第三延长边11连接收集球3，所述的粗调杆10为中空结构，内部设置一顶杆15，粗调杆10的一端连接旋转轴14，另一端设置压板16，所述的压板16中间与粗调杆10 轴连，一端连接顶杆15的一个端部，另一端与粗调杆10之间设置弹性刚度可调结构17，所述的第二连接座13朝向粗调杆10的一半外周表面设置锯齿18，所述的顶杆15插入锯齿18的齿槽内。

为了方便手持，所述微调杆6的第二延长边10上和粗调杆7的自由端均设置有护套19。

所述粗调杆10靠近第二连接座13的端部内设置有环形限位板 20，所述顶杆15穿过所述环形限位板20的中心孔。

所述的连接板5与挂件1的连接结构为可拆卸的插接件或焊接固定。

本发明的工作原理是：在使用时，将挂件从操作者的头顶向下，头部穿过挂件顶部中间的开口，使挂件顶部开口两侧的剩余部分挂在双肩上，以双肩和前胸后背承载装置的全部重量。粗调杆和微调杆可以调节收集球的位置，操作方便。粗调杆需要使收集球上下移动时，用手指按下压板，在杠杆作用下，顶杆向外抽离齿槽，此时粗调杆可以沿旋转轴旋转，至合适的位置时，松开压板，在弹性刚度可调结构的作用下，压板将顶杆插入相应的齿槽，即可将粗调杆固定。微调杆的调节方法为手握第二延长边前后移动即可。

该采集系统30包括：

与收集球连接的信号探头31；

用于对收集球的不同类型数据进行采集的数据采集器32，该数据采集器32通过该信号探头31与收集球连接；

用于对数据采集器采集的数据进行格式处理的主处理器33，该主处理器33与该数据采集器32连接；

用于将主处理器33的输出数据发送给数据处理中心进行信号分析处理，并用于接收该数据处理中心的信号分析结果的无线通讯模块 34，该无线通讯模块34与该主处理器33、数据处理中心连接。

该采集系统30为便携式设备，用户可随身携带。该收集球可以为任意电子设备，如该收集球可以是电视机，如该电视机具体为普通电子管(CRT)电视机、液晶(LCD)电视机、等离子(PDP)电视机等。

该收集球的不同类型数据包括视频信号、音频信号、电压信号、电流信号或网络信号等。该信号探头31可根据收集球的不同类型数据而选择不同的信号探头。

该数据处理中心包括多种分析设备，如：示波器、网络分析仪、频谱分析仪、音视频分析仪等。该数据处理中心接收该采集装置100 发送过来的采集数据，并使用相应的分析设备进行信号分析处理，以得出信号分析结果。

该采集装置30通过无线通讯模块34与数据处理中心建立无线通讯连接，以将采集的数据通过建立的无线通讯连接发送给该数据处理中心。具体的，可在采集系统30对收集球进行数据采集之前，该采集系统30与该数据处理中心建立无线通讯连接；也可在采集系统30 对收集球进行数据采集之后，该采集系统30与该数据处理中心40建立无线通讯连接。

可根据收集球的采集接口类型(收集球的不同类型数据对应不同的采集接口，相同类型数据也可对应不同的采集接口)而选择不同的信号探头31，如当该收集球的采集接口为AV接口，则该信号探头 31为AV接口；当该收集球的采集接口为S端子，则信号探头31为S端子；当收集球的采集接口为射频接口，则信号探头31为射频接口；当收集球的采集接口为HDMI接口，则信号探头31为HDMI接口；当收集球的采集接口为标准视频输入接口(RCA)，则信号探头 31为HDMI接口；当收集球的采集接口为VGA接口，则信号探头 31为VGA接口；当收集球的采集接口为分量视频接口，则信号探头 31为分量视频接口；当收集球的采集接口为BNC接口，则信号探头 31为BNC接口；当收集球的采集接口为DVI接口，则信号探头31 为DVI接口；当收集球的采集接口为电流接口，则信号探头31为电流探头；当收集球的采集接口为电压接口，则信号探头31为电压探头；等等。

该数据采集器32可以是ADC采集器，该ADC采集器具有高达 40Ghz的采样速率和32位深度的量化等级，可处理20Ghz带宽以内的任意频率信号。

该主处理器33对数据采集器32获取的采集数据进行处理，如采用MPEG-2/MPEG-4技术对采集数据中的音频信号及/或视频信号进行编码和压缩。具体的，在对数据采集器获取的采集数据进行处理时，还将采集时间加签在采集数据中。

该采集系统30通过无线通讯模块34将主处理器33格式处理后的采集数据发送给数据处理中心，可实现远距离传送。该无线通讯模块34可以为wifi单元。

数据处理中心将分析结果反馈给采集装置30，该采集装置30通过无线通讯模块34接收数据处理中心发送过来的信号分析结果，可使得用户更加方便的了解收集球的工作状态。该数据处理中心可主动将分析结果发送给采集装置30；该数据处理中心也可以是在接收到采集装置30的查询请求后，将分析结果发送给采集装置30，该查询请求包括待查询的采集装置30的IPv6Mac地址和查询时间，如用户想知道收集球2013年1月1日上传到数据处理中心的数据分析结果，则可将查询时间设置为2013年1月1日。

进一步的，该装置还包括用于将该主处理器33的输出数据传送给移动终端的第一接口模块35，该第一接口模块35与该主处理器33 连接。

该移动终端将自该采集装置30的第一接口模块35接收的采集数据发送给该数据处理中心。

该第一接口模块35可以为USB接口、HDMI接口。在该采集装置30无法与数据处理中心建立通讯连接时，可将该采集装置30的主处理器33格式处理后的采集数据发送给移动终端，如采集装置100 可通过HDMI(High Definition Multimedia Interface，HDMI，高清晰度多媒体接口)接口或USB接口与移动终端连接，再由该移动终端将采集数据发送给数据处理中心。该移动终端可以是笔记本、手机、智能电视等。该移动终端将从采集装置30接收的采集数据发送给数据处理中心，实现将采集装置30采集的数据发送给数据处理中心。

进一步的，该装置还包括用于将该主处理器33的输出数据传送给数据处理中心的以太网接口36，该以太网接口与该主处理器连接。

当该采集系统30还可通过以太网接口36与数据处理中心建立连接，以将该主处理器33格式处理后的采集数据(如：通过数据采集器采集的数据)发送给数据处理中心。

进一步的，该装置还包括用于获取该收集球当前状态的录像信息的摄像头37，用于将摄像头37获取的录像信息进行模数转换的模数转换模块38，该模数转换模块38分别与该摄像头37、主处理器33 连接；

该主处理器33还用于对该模数转换后的录像信息进行格式处理；

该无线通讯模块34还用于将该主处理器13格式处理后的录像信息发送给该数据处理中心进行图像分析处理，并用于接收该数据处理中心的图像分析结果。

通过该摄像头37拍摄收集球当前状态的录像信息，该摄像头可通过螺纹连接在该采集系统30的顶端，摄像头37与该采集系统30 之间可通过任意悬停的支持臂连接。该摄像头37可以为背照式 CMOS摄像头，该摄像头像素可以为1200M像素。通过该摄像头37，可实时监测收集球的状态，当收集球发生异常时，可从摄像头采集的监测画面知道发生异常的具体位置，进而可更有效准确地采集信息等内容。

该主处理器33对模数转换模块38模数转换后的录像信息进行处理，如采用MPEG-2/MPEG-4技术对模数转换模块分析后的录像信息进行编码和压缩。具体的，在对模数转换模块模数转换后的录像信息进行处理时，还将拍摄时间加签在录像信息中，也可将采集装置100 的IPv6Mac地址加签在录像信息中(该IPv6是 Internet Protocol Version6的缩写)。

进一步的，该装置还包括用于将该主处理器33的输出数据进行存储的存储模块39，该存储模块39与该主处理器33连接。

当该采集系统30无法与数据处理中心直接建立通讯连接时，也可将主处理器33格式处理后的采集数据保存在该采集装置100的存储模块19中，如，该存储模块39为SD卡或EMMC卡。

如图7-8所示，该采集系统包括上述的采集系统30，及与该采集系统30通讯连接的数据处理中心30；

该采集系统30用于对收集球的不同类型数据进行采集并对采集的数据进行格式处理，及将处理后的采集数据发送给数据处理中心 30；

该数据处理中心30用于接收该采集系统30发送过来的采集数据，并对接收的采集数据进行信号分析处理，并将信号分析结果发送给采集系统。

如图10所示，本实施例包括：一个壳体1、一个螺旋弹簧2(图1 上半部分)或两个串联且具有不同弹性刚度的螺旋弹簧201及螺旋弹簧202(图1下半部分)以及一个调节件3，其中：壳体1的侧壁具有螺旋弹簧形式，螺旋弹簧2设置于壳体1内部，螺旋弹簧2右端固定在壳体1的右端，螺旋弹簧2的左端是自由端且与壳体1不相接触，调节件3与壳体1以及螺旋弹簧2咬合。

所述的螺旋弹簧2的螺距和壳体1的螺距相同，当采用两个具有不同弹性刚度的螺旋弹簧202及螺旋弹簧201时，螺旋弹簧202及螺旋弹簧201的螺距相同。

所述的螺旋弹簧2的左边自由端与调节件3之间的螺旋弹簧是实际参与受力的螺旋弹簧，通过对调节件3左移或者右移，相应减少或者增加螺旋弹簧2的实际工作圈数。当螺旋弹簧2的实际工作圈数减少时，螺旋弹簧2的弹性刚度增大；当螺旋弹簧2的实际工作圈数增加时，螺旋弹簧2的弹性刚度减小，当采用两个具有不同弹性刚度的螺旋弹簧，螺旋弹簧弹性刚度可调节的范围比单根螺旋弹簧更大。

实施例2

如图10-16所示，本实施例包括：一个壳体1、一个螺旋弹簧2(如图10中a、图10中b上半部分)或两个串联且具有不同弹性刚度的螺旋弹簧201及螺旋弹簧202(如图10中b、图10中c下半部分)、一个调节件3以及一个活动设置于螺旋弹簧2内部的转轴4，转轴4与调节件3活动咬合。

如图10中a下半部分所示，所述的壳体也可以是环向表面是密闭的，壳体1的内壁具有螺纹，螺纹间距和螺旋弹簧2的螺距相同。所述的螺旋弹簧201与螺旋弹簧202串联且具有相同的螺距，当采用两个具有不同弹性刚度的螺旋弹簧时，本装置的弹性刚度可调节的范围将更大。

如图10中a上半部分、图11中d下半部分、图11中e以及图 11中f所示，基于上述两种弹性件结构下，所述的转轴4可以进一步 穿过壳体1的左端/右端并与调节件3活动咬合。

所述的活动咬合可以通过在转轴4上设有与调节件3横截面形状相匹配的限位孔实现；优选地，该转轴4表面光滑，可以在调节件3里面滑移。

基于上述活动咬合的结构，通过对转轴4进行转动，带动调节件 3转动，减少或者增加螺旋弹簧2的实际工作圈数，相应增大或者减小螺旋弹簧2的弹性刚度，并在调节完成后，将转轴4保留在壳体1 内部或者取出，不管是取出还是留在壳体内部，整个机构(包括壳体和转轴)的长度不发生改变。使得实际应用中大大节约操作空间，实现弹性刚度可调装置整体尺寸的微型化。

实施例3

如图12-13所示，本实施例包括：一个壳体1、一个螺旋弹簧2(如图12中a、图12中b上半部分)或两个串联且具有不同弹性刚度的螺旋弹簧201及螺旋弹簧202(如图12中b、图12中c下半部分)、一个调节件3以及一个转轴4，转轴4与调节件3固定连接。

如图12中a所示，所述的转轴4穿过壳体1右端并与调节件3 组成一个整体，该壳体1也可以是环向表面是密闭的，壳体1的内壁具有螺纹，螺纹间距和螺旋弹簧2的螺距相同。

如图12中a上半部分、图12中d下半部分、图12中e、图13 中f以及图13中g所示，基于上述两种弹性件结构下，所述的转轴4 可以进一步穿过壳体1的左/右端并与调节件3固定连接。

通过对转轴4进行转动，带动调节件3转动，转轴4与调节件3一起在壳体1里面左移或者右移，减少或者增加螺旋弹簧2的实际工作圈数，相应增大或者减小螺旋弹簧2的弹性刚度。

技术效果：

当采用单根钢丝螺旋弹簧，钢丝抗剪模量为8×104MPa，弹簧长度为51.26mm，节距3.84mm，弹簧外径11.29mm，线径1.24mm，总圈数14圈。

弹簧的弹性刚度计算公式为：其中：k为弹簧的刚度，F为弹簧所受的载荷，λ为弹簧在受载荷F时所产生的变形量，G为弹簧材料的抗剪模量，d为弹簧线径，D为弹簧中径，n为弹簧有效圈数，

当螺旋弹簧的有效工作圈数从1增加到10时，弹簧的受力—变形曲线见图4。弹簧的弹性刚度的变化范围为23291.0～2329.1N/m。刚度变化倍数为10倍。

当采用两个弹性刚度不同的螺旋弹簧串联而成的弹簧组时，螺旋弹簧201的弹簧线径为1.24mm，长度为25.63mm，弹簧圈数为7圈；螺旋弹簧202的弹簧线径为0.8mm，长度为25.63mm，弹簧圈数为7 圈。弹簧其余参数和单根钢丝螺旋弹簧相同。

弹簧组的弹性刚度计算公式为：

其中：k1、k2为两个螺旋弹簧的弹性刚度。

A大范围粗调方式：当调节件3从螺旋弹簧202端部出发，逐渐增加螺旋弹簧202的有效工作圈数；然后调节件和螺旋弹簧201咬合，再逐渐增加螺旋弹簧201的有效工作圈数。

弹簧组的有效工作圈数从1增加到10时弹簧组的受力—变形曲线见图5。弹簧的弹性刚度的变化范围为23291.0～687.8N/m。弹簧组刚度变化倍数约为34倍。

B小范围精调方式：当调节件3从螺旋弹簧201端部出发，逐渐增加螺旋弹簧201的有效工作圈数；然后调节件和螺旋弹簧202咬合，再逐渐增加螺旋弹簧202的有效工作圈数。

弹簧组的有效工作圈数从1增加到10时，弹簧组的受力—变形曲线见图6。弹簧的弹性刚度的变化范围为4023.2～687.8N/m。弹簧组刚度变化倍数约为6倍。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿采集装置，其特征在于，所述煤矿采集装置包括挂件、操作组件、收集球及采集系统，所述的收集球通过操作组件连接挂件，所述的挂件为倒U形，其顶部中间设有开口，操作组件的一端为连接板，连接板与挂件连接；

所述采集系统包括：与收集球连接的信号探头；用于对收集球的不同类型数据进行采集的数据采集器，所述数据采集器通过所述信号探头与收集球连接；用于对数据采集器采集的数据进行格式处理的主处理器，所述主处理器与所述数据采集器连接；用于将主处理器的输出数据发送给数据处理中心进行信号分析处理，并用于接收所述数据处理中心的信号分析结果的无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述主处理器、数据处理中心连接。

2.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述装置还包括用于将所述主处理器的输出数据传送给移动终端的第一接口模块，所述第一接口模块与所述主处理器连接。

3.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述装置还包括用于将所述主处理器的输出数据传送给数据处理中心的以太网接口，所述以太网接口与所述主处理器连接。

4.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述装置还包括用于获取所述收集球当前状态的录像信息的摄像头，用于将摄像头获取的录像信息进行模数转换的模数转换模块，所述模数转换模块分别与所述摄像头、主处理器连接；所述主处理器还用于对该模数转换后的录像信息进行格式处理；所述无线通讯模块还用于将所述主处理器格式处理后的录像信息发送给该数据处理中心进行图像分析处理，并用于接收所述数据处理中心的图像分析结果。

5.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述信号探头至少包括：射频接口、HDMI接口、标准视频输入接口、电流探头或电压探头；所述无线通讯模块为wifi单元。

6.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述煤矿采集装置装置还包括用于将所述主处理器的输出数据进行存储的存储模块，所述存储模块与所述主处理器连接。

7.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于，所述的操作组件包括微调杆和粗调杆，所述的微调杆包括组成具有三个延长边的平行四边形的四根杆体，三个延长边分别为第一延长边、第二延长边、第三延长边，所述的连接板上设置有第一连接座和第二连接座，所述第一连接座和第二连接座上设置有共线的通孔，所述的第一延长边和粗调杆均与一穿过第一连接座和第二连接座的旋转轴固定连接，第三延长边连接收集球，所述的粗调杆为中空结构，内部设置一顶杆，粗调杆的一端连接旋转轴，另一端设置压板，所述的压板中间与粗调杆轴连，一端连接顶杆的一个端部，另一端与粗调杆之间设置弹性刚度可调结构，所述的第二连接座朝向粗调杆的一半外周表面设置锯齿，所述的顶杆插入锯齿的齿槽内。

8.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于：所述微调杆的第二延长边上和粗调杆的自由端均设置有护套。

9.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于：所述粗调杆靠近第二连接座的端部内设置有环形限位板，所述顶杆穿过所述环形限位板的中心孔；所述的连接板与挂件的连接结构为可拆卸的插接件或焊接固定。

10.根据权利要求1所述一种煤矿采集装置，其特征在于：所述弹性刚度可调结构包括：壳体、设置于壳体内部的弹性件、分别与弹性件和壳体活动连接的调节件，其中：弹性件一端与壳体固定连接，调节件通过改变弹性件的有效工作长度实现刚度调节。

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