CN113898840B - 一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿监测巡检技术领域，尤其是一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法，包括防护壳和移动底座，移动底座固定在防护壳底面上，防护壳内部固定有气体检测仪，气体检测仪的进气端与出气端均与外部连通，防护壳的顶面上开设有让位口，防护壳内部转动连接有转动杆，转动杆的内部竖直滑动有内杆，内杆的顶端设置有用于对煤矿内部进行摄像的摄像机构，转动杆一侧设置有用于驱动转动杆转动的驱动机构，防护壳内部四角位置均固定有固定杆，四个固定杆的内部均竖直滑动有滑动杆；本方案在遇到塌方时，能及时且自动的将摄像机构拉回防护壳体内部进行防护，并通过顶板对防护壳的顶部进行遮挡，对防护壳内部零件进行保护。

Description

一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法

技术领域

本发明涉及煤矿监测巡检领域，尤其涉及一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法。

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。

现有技术中公开了部分有关煤矿监测巡检装置的发明专利，申请号为202110464296.2的中国专利，公开了一种应用于煤矿安全管理的煤矿安全监测巡检管理装置，包括：基座、安装在基座上的抽气箱与试剂箱、转动安装在抽气箱上的转轴、以及通过扭簧转动设置在转轴上用于摄像监控的摄像器，试剂箱上侧部设置有用于输入阻化剂溶液的输入口，且试剂箱的顶部安装有与转轴连接的驱动组件；驱动组件连接有安装在试剂箱上的喷洒组件，转轴还与安装在抽气箱中的往复组件连接，往复组件与设置在抽气箱上的检测组件配合，转轴上设置有齿合组件，齿合组件连接有收放组件，且收放组件与摄像器连接。

在井工煤矿的开采过程中，矿下的空气中可能存在有害气体，施工人员吸入后，会影响施工人员的身体健康，并且矿下环境复杂，容易发生当遇到大面积矿体塌方等危险，因此需要使用监测巡检装置对煤矿中的空气进行监测、对煤矿中的环境进行巡检，现有的用于煤矿安全管理的监测巡检装置在使用过程中，多是裸露在外的，防护功能单一，在发生当遇到大面积矿体塌方或小石子掉落等危险时，容易被矿井中掉落的重物砸坏，造成仪器不能使用的情况发生，鉴于此，我们提出一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置及其巡检方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，包括防护壳和移动底座，所述移动底座固定在防护壳底面上，所述防护壳内部固定有气体检测仪，所述气体检测仪的进气端与出气端均与外部连通，所述防护壳的顶面上开设有让位口，所述防护壳内部转动连接有转动杆，所述转动杆的内部竖直滑动有内杆，所述内杆的底面和转动杆的内底面之间共同固定有拉拽弹簧，所述内杆的顶端设置有用于对煤矿内部进行图像采集的摄像机构，所述转动杆一侧设置有用于驱动转动杆转动的驱动机构，所述防护壳内部四角位置均固定有固定杆，四个所述固定杆的内部均竖直滑动有滑动杆，四个所述滑动杆的顶端均贯穿防护壳顶面并延伸出去后共同固定有顶板，所述顶板顶部设置有防护机构，所述防护机构用于对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，所述防护壳内底面上固定有第一电动推杆，所述滑动杆和内杆的底部之间共同设置有用于将滑动杆和内杆相连接的连接机构，在正常状态下，所述连接机构与第一电动推杆的活塞杆相卡接，当遇到大面积矿体塌方时，所述防护机构在矿土压动下联动连接机构与第一电动推杆的活塞杆脱离；工作时，现有的用于煤矿安全管理的监测巡检装置在使用过程中，多是裸露在外的，防护功能单一，在发生坍塌或石子掉落等危险时，容易被矿井中掉落的重物砸坏，造成仪器不能使用的情况发生，本技术方案可以解决以上问题，具体的工作方式如下，该装置通过内置的蓄电池供电，在使用时，将该装置整体放入矿下，正常使用状态下，第一电动推杆的活塞杆卡接在连接机构内部，通过连接机构将滑动杆和内杆相连接，从而通过驱动第一电动推杆，同步控制滑动杆和内杆上下移动，带动摄像机构伸出或缩回防护壳内部，当摄像机构伸出防护壳时，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，有利于人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座移动，带动装置整体移动，从而实现监测巡检功能，在使用过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，当遇到大面积矿体塌方时，防护机构在矿体脱落部分的压动下会联动连接机构，使连接机构与第一电动推杆的活塞杆脱离，在重物的压力作用下，带动滑动杆和内杆向下移动，从而能够及时的将摄像机构拉回防护壳体内部进行防护，并通过顶板对防护壳的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧的拉动作用下，使得顶板始终有向下移动的趋势，使得防护壳和顶板形成一个的整体，防止碎石从顶板和防护壳之间的缝隙中进入防护壳内部，造成内部零件损坏的情况发生，有利于对摄像机构进行更好的防护。

优选的，所述摄像机构包括支撑板，所述支撑板固定在内杆的顶端，所述支撑板的顶端铰接有摄像机，所述摄像机一端的底面与支撑板之间设置有第二电动推杆，所述第二电动推杆固定在支撑板的顶面上，所述第二电动推杆的活塞杆与摄像机的底面相接触，所述摄像机另一端的底面与支撑板之间共同固定有第二弹簧；工作时，通过支撑板对摄像机进行支撑，当需要调节摄像机的角度时，通过第二电动推杆的活塞杆上下移动，在第二弹簧的配合作用下，带动摄像机的一端上下移动，从而对摄像机的角度进行调节，有利于加大摄像机的摄像范围，便于对煤矿内部进行更好的观察。

优选的，所述驱动机构包括电机，所述电机固定在防护壳的内底面上，所述电机的输出轴末端固定有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮一侧啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮套设固定在转动杆的外壁上；工作时，通过启动电机带动第一锥齿轮转动，通过第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，通过第二锥齿轮带动转动杆转动，从而通过转动杆带动内杆转动，通过内杆带动摄像机构转动，进一步加大摄像范围，便于对煤矿内部进行更好的观察。

优选的，所述让位口内部转动连接有转动板，所述转动板的顶面上开设有让位槽，所述让位槽与摄像机相适配，所述转动板的底面上对称固定有两个L型板，所述L型板的端部与转动杆相固定；工作时，当转动杆转动时，在L型板的连接作用下，带动转动板随转动杆转动，从而使得转动板上的让位槽与摄像机同步转动，使让位槽始终与摄像机的位置相对应，使得摄像机无论在任何位置，在遇到突发状况时，仍能够直接下落，无需人工调整摄像机的位置，有利于对摄像机及时进行保护。

优选的，所述防护机构包括防护板，所述防护板设置在顶板上方，所述防护板与顶板之间共同固定有多个第三弹簧，所述防护板的截面为三角形，所述防护板的底面边缘处固定有矩形的防护套，所述防护套套设在顶板的外侧；工作时，在使用过程中，当煤矿顶部有小石子掉落时，通过防护板对摄像机的顶部进行防护，防止小石子直接掉落到摄像机上，造成摄像机损坏的情况发生，并且在小石子落到防护板顶面后，会压缩第三弹簧，使得第三弹簧产生弹力，并带动顶板上下抖动，并且由于防护板的顶面呈三角形，在三角形倾斜面的引导作用下，将小石子抖离防护板，防止小石子堆积在防护板的顶面上，造成防护板被压坏的情况发生。

优选的，所述连接机构包括第一连接板、第一滑动槽、第二滑动槽，所述第一滑动槽开设在转动杆的外壁上，所述第一滑动槽内部竖直滑动设置有滑动片，所述滑动片的一端固定在内杆的外壁上，所述第一连接板的两端均竖直滑动连接在防护壳的内壁上，所述第一连接板套设在转动杆的外侧，所述滑动片转动连接在第一连接板的顶面上，所述第二滑动槽开设在固定杆的侧壁上，所述第一连接板的两端均固定有第二连接板，所述第二连接板的两端分别插设进入第二滑动槽内部并与滑动杆的底部固定连接，其中一个所述第二连接板的顶面上开设有第三滑动槽，所述第三滑动槽的内底面上开设有通孔，所述第一电动推杆的活塞杆贯穿通孔并延伸进入第三滑动槽内部后固定有卡板，所述卡板底面上开设有倾斜面，所述卡板的两端均设置有定位块，所述定位块水平滑动连接在第三滑动槽内部，所述定位块的底面上开设有卡槽，所述卡板插设在卡槽内部，所述定位块的一端设置有用于将定位块弹性定位在第三滑动槽内部的弹性定位机构，在遇到塌方时，所述弹性定位机构在防护板的压动下，使卡槽与卡板脱离；工作时，在正常使用时，通过第一连接板、第二连接板、滑动片将滑动杆和内杆相连接，使得滑动杆和内杆能同步移动，并且滑动片与第一连接板转动连接，有利于使得内杆在与滑动杆同步移动的过程中能够转动，并且定位块在弹性定位机构的作用下，定位在第三滑动槽内部，使得卡板位于卡槽内部，从而对卡板进行定位，从而使得滑动杆、内杆与第一电动推杆的活塞杆相固定，从而能够通过第一电动推杆带动滑动杆、内杆同步上下移动，从而带动摄像机构伸出或缩回防护壳内部，完成摄像机的日常使用功能，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板顶面上，使得防护板向下移动，弹性定位机构在防护板的压动下，使卡槽与卡板脱离，从而使得滑动杆和内杆的整体与第一电动推杆的活塞杆脱离，在遇到塌方等突发状况时，有利于使的摄像头能及时移动到防护壳内部，通过防护壳对摄像头整体进行防护。

优选的，所述弹性定位机构包括凹槽，所述凹槽开设在定位块靠近滑动杆的一端，所述凹槽两侧内壁上均开设有腰槽，所述腰槽呈倾斜状，所述腰槽靠近滑动杆一侧的高度高于另一侧的高度，所述凹槽内部插设有联动杆，所述联动杆的两侧均固定有引导销，所述引导销插设在对应的腰槽内部，所述联动杆竖直滑动设置在滑动杆的内部，并且所述联动杆的顶端均贯穿顶板并延伸出去后固定有限位板，所述限位板和顶板之间共同固定有第四弹簧；工作时，正常状态下，在第四弹簧的弹力作用下，使联动杆有向上移动的趋势，从而使得引导销有向腰槽最高处移动的趋势，使得定位块有向卡板移动的趋势，从而使得定位块在正常状态下，始终对卡板保持定位状态，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板顶面上，使得防护板向下移动，并向下压动限位板和联动杆，使得联动杆带动引导销向下移动，在腰槽的引导下，使得定位块远离卡板，从而取消对卡板的定位状态，有利于在塌方或重物撞击时，能使摄像头及时移动到防护壳内部，通过防护壳对摄像头整体进行防护。

优选的，所述防护壳顶面上对称设置有两个清理机构，所述清理机构用于在顶板下降时对防护壳顶面上的砂石进行刮除，所述清理机构包括条形槽、三角条，所述条形槽开设在其中一个滑动杆的外壁上，所述条形槽内壁上固定有齿条，所述三角条对称固定在防护壳的顶面上，所述三角条套设在同一侧的两个滑动杆外侧，其中一个所述三角条上开设有第四滑动槽，所述第四滑动槽内壁上转动连接有螺杆，所述螺杆的一端套设固定有第一齿轮，所述第一齿轮与齿条相啮合，所述螺杆上螺纹套设有套筒，所述套筒外侧套设固定有滑块，所述滑块滑动连接在第四滑动槽内部，所述滑块上固定有定位杆，所述定位杆的末端滑动连接在另一个三角条上，所述定位杆上套设有刮板，所述刮板的顶面上固定有多个凸起块；工作时，在顶板处于闭合状态下，所述刮板处于两个三角条的两端位置，当顶板上升时，通过滑动杆上的齿条带动第一齿轮转动，从而使得螺杆转动，使得螺杆上的螺纹套和滑块在第四滑动槽内部移动，带动刮板向靠近内杆的位置移动，并同步对让位槽进行覆盖，防止飞溅的砂石沿让位槽掉落到防护壳内部，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板顶面上，使得防护板向下压动滑动杆，滑动杆向下移动并带动螺杆反向移动，从而使得两个刮板向防护壳的边缘处移动，对防护壳顶面上的砂石进行刮除，防止砂石堆积在防护壳顶部，造成顶板盖不住的情况发生。

优选的，所述刮板上设置有翻转机构，在刮板移动到防护壳边缘位置时，所述翻转机构用于驱动刮板翻转，所述翻转机构包括倾斜引导面、扭簧，所述倾斜引导面开设在防护壳的顶面两端，所述扭簧套设在定位杆的两端，所述扭簧的一端固定在定位杆上，所述扭簧的另一端固定在刮板上；工作时，当防护壳顶部掉落有大块的砂石时，在推动过程中，使砂石移动到刮板顶部，通过设置凸起块，增加刮板顶部的摩擦力，防止大块砂石脱离刮板，在刮板移动到倾斜引导面位置时，在扭簧的作用下，使得刮板的一端绕着定位杆向下翻转，将顶部的砂石倾倒到防护壳外侧，对防护壳顶面进行清理，有利于使顶板紧密的盖在防护壳的顶面上，对防护壳内部的进行防护。

一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置的巡检方法，该巡检方法包括：

步骤一、将监测巡检装置放入煤矿内部，通过驱动第一电动推杆，同步控制滑动杆和内杆向上移动，带动摄像机构伸出防护壳，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，使人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座移动，带动装置整体移动，从而对煤矿内部的监测巡检；

步骤二、在监测巡检过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，对监测巡检装置内部结构进行防护；

步骤三、当遇到塌方时，在重物的压力作用下，监测巡检装置能及时且自动的将摄像机构拉回防护壳体内部进行防护，并通过顶板对防护壳的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧的拉动作用下，使得顶板始终有向下移动的趋势，使得防护壳和顶板形成一个的整体，防止碎石从顶板和防护壳之间的缝隙中进入防护壳内部，造成内部零件损坏的情况发生；

步骤四、监测巡检完成后，通过远程遥控移动底座移动，使装置整体移出煤矿。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、在使用时，将该装置整体放入矿下，正常使用状态下，第一电动推杆的活塞杆卡接在连接机构内部，通过连接机构将滑动杆和内杆相连接，从而通过驱动第一电动推杆，同步控制滑动杆和内杆上下移动，带动摄像机构伸出或缩回防护壳内部，当摄像机构伸出防护壳时，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，有利于人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座移动，带动装置整体移动，从而实现监测巡检功能。

二、在使用过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，当遇到塌方时，通过防护机构联动连接机构，使连接机构与第一电动推杆的活塞杆脱离，在重物的压力作用下，带动滑动杆和内杆向下移动，从而能够及时的将摄像机构拉回防护壳体内部进行防护，并通过顶板对防护壳的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧的拉动作用下，使得顶板始终有向下移动的趋势，使得防护壳和顶板形成一个的整体，防止碎石从顶板和防护壳之间的缝隙中进入防护壳内部，造成内部零件损坏的情况发生，有利于对摄像机构进行更好的防护。

三、当转动杆转动时，在L型板的连接作用下，带动转动板随转动杆转动，从而使得转动板上的让位槽与摄像机同步转动，使让位槽始终与摄像机的位置相对应，使得摄像机无论在任何位置，在遇到突发状况时，仍能够直接下落，无需人工调整摄像机的位置，有利于对摄像机及时进行保护。

四、在顶板处于闭合状态下，所述刮板处于两个三角条的两端位置，当顶板上升时，通过滑动杆上的齿条带动第一齿轮转动，从而使得螺杆转动，使得螺杆上的螺纹套和滑块在第四滑动槽内部移动，带动刮板向靠近内杆的位置移动，并同步对让位槽进行覆盖，防止飞溅的砂石沿让位槽掉落到防护壳内部，当遇到大面积矿体塌方时，在重物掉落到防护板顶面上，使得防护板向下压动滑动杆，滑动杆向下移动并带动螺杆反向移动，从而使得两个刮板向防护壳的边缘处移动，对防护壳顶面上的砂石进行刮除，防止砂石堆积在防护壳顶部，造成顶板盖不住的情况发生。

五、当防护壳顶部掉落有大块的砂石时，在推动过程中，使砂石移动到刮板顶部，通过设置凸起块，增加刮板顶部的摩擦力，防止大块砂石脱离刮板，在刮板移动到倾斜引导面位置时，在扭簧的作用下，使得刮板的一端绕着定位杆向下翻转，将顶部的砂石倾倒到防护壳外侧，对防护壳顶面进行清理，有利于使顶板紧密的盖在防护壳的顶面上，对防护壳内部的进行防护。

附图说明

图1为本发明的巡检方法流程示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的图2中的A处结构示意图；

图4为本发明的第一整体剖面后结构示意图；

图5为本发明的图4中的B处结构示意图；

图6为本发明的第二整体剖面后结构示意图；

图7为本发明的图6中的C处结构示意图；

图8为本发明的第三整体剖面后结构示意图；

图9为本发明的图8中的D处结构示意图；

图10为本发明的图9中的E处结构示意图；

图11为本发明的第四整体剖面后结构示意图；

图12为本发明的图11中的F处结构示意图；

图13为本发明的图11中的G处结构示意图；

图14为本发明的滑动杆和第二连接板处结构示意图。

图中：1、防护壳；2、移动底座；3、气体检测仪；4、让位口；5、转动杆；6、内杆；7、固定杆；8、滑动杆；9、拉拽弹簧；10、顶板；11、第一电动推杆；12、支撑板；13、摄像机；14、第二电动推杆；15、第二弹簧；16、电机；17、第一锥齿轮；18、第二锥齿轮；19、转动板；20、让位槽；21、L型板；22、防护板；23、第三弹簧；24、防护套；25、第一连接板；26、第一滑动槽；27、第二滑动槽；28、滑动片；29、第二连接板；30、第三滑动槽；31、通孔；32、卡板；33、定位块；34、卡槽；35、凹槽；36、腰槽；37、联动杆；38、引导销；39、限位板；40、第四弹簧；41、条形槽；42、三角条；43、齿条；44、第四滑动槽；45、螺杆；46、第一齿轮；47、套筒；48、滑块；49、定位杆；50、刮板；51、凸起块；52、倾斜引导面；53、扭簧。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图14所示的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，包括防护壳1和移动底座2，移动底座2固定在防护壳1底面上，防护壳1内部固定有气体检测仪3，气体检测仪3的进气端与出气端均与外部连通，防护壳1的顶面上开设有让位口4，防护壳1内部转动连接有转动杆5，转动杆5的内部竖直滑动有内杆6，内杆6的底面和转动杆5的内底面之间共同固定有拉拽弹簧9，内杆6的顶端设置有用于对煤矿内部进行图像采集的摄像机构，转动杆5一侧设置有用于驱动转动杆5转动的驱动机构，防护壳1内部四角位置均固定有固定杆7，四个固定杆7的内部均竖直滑动有滑动杆8，四个滑动杆8的顶端均贯穿防护壳1顶面并延伸出去后共同固定有顶板10，顶板10顶部设置有防护机构，防护机构用于对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，防护壳1内底面上固定有第一电动推杆11，滑动杆8和内杆6的底部之间共同设置有用于将滑动杆8和内杆6相连接的连接机构，在正常状态下，连接机构与第一电动推杆11的活塞杆相卡接，当遇到大面积矿体塌方时，防护机构在矿土压动下联动连接机构与第一电动推杆11的活塞杆脱离；工作时，现有的用于煤矿安全管理的监测巡检装置在使用过程中，多是裸露在外的，防护功能单一，在发生坍塌或石子掉落等危险时，容易被矿井中掉落的重物砸坏，造成仪器不能使用的情况发生，本技术方案可以解决以上问题，具体的工作方式如下，该装置通过内置的蓄电池供电，在使用时，将该装置整体放入矿下，正常使用状态下，第一电动推杆11的活塞杆卡接在连接机构内部，通过连接机构将滑动杆8和内杆6相连接，从而通过驱动第一电动推杆11，同步控制滑动杆8和内杆6上下移动，带动摄像机构伸出或缩回防护壳1内部，当摄像机构伸出防护壳1时，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，有利于人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪3吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座2移动，带动装置整体移动，从而实现监测巡检功能，在使用过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，当遇到大面积矿体塌方时，防护机构在矿体脱落部分的压动下会联动连接机构，使连接机构与第一电动推杆11的活塞杆脱离，在重物的压力作用下，带动滑动杆8和内杆6向下移动，从而能够及时的将摄像机构拉回防护壳1体内部进行防护，并通过顶板10对防护壳1的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧9的拉动作用下，使得顶板10始终有向下移动的趋势，使得防护壳1和顶板10形成一个的整体，防止碎石从顶板10和防护壳1之间的缝隙中进入防护壳1内部，造成内部零件损坏的情况发生，有利于对摄像机构进行更好的防护。

作为本发明的进一步实施方案，摄像机构包括支撑板12，支撑板12固定在内杆6的顶端，支撑板12的顶端铰接有摄像机13，摄像机13一端的底面与支撑板12之间设置有第二电动推杆14，第二电动推杆14固定在支撑板12的顶面上，第二电动推杆14的活塞杆与摄像机13的底面相接触，摄像机13另一端的底面与支撑板12之间共同固定有第二弹簧15；工作时，通过支撑板12对摄像机13进行支撑，当需要调节摄像机13的角度时，通过第二电动推杆14的活塞杆上下移动，在第二弹簧15的配合作用下，带动摄像机13的一端上下移动，从而对摄像机13的角度进行调节，有利于加大摄像机13的摄像范围，便于对煤矿内部进行更好的观察。

作为本发明的进一步实施方案，驱动机构包括电机16，电机16固定在防护壳1的内底面上，电机16的输出轴末端固定有第一锥齿轮17，第一锥齿轮17一侧啮合有第二锥齿轮18，第二锥齿轮18套设固定在转动杆5的外壁上；工作时，通过启动电机16带动第一锥齿轮17转动，通过第一锥齿轮17带动第二锥齿轮18转动，通过第二锥齿轮18带动转动杆5转动，从而通过转动杆5带动内杆6转动，通过内杆6带动摄像机构转动，进一步加大摄像范围，便于对煤矿内部进行更好的观察。

作为本发明的进一步实施方案，让位口4内部转动连接有转动板19，转动板19的顶面上开设有让位槽20，让位槽20与摄像机13相适配，转动板19的底面上对称固定有两个L型板21，L型板21的端部与转动杆5相固定；工作时，当转动杆5转动时，在L型板21的连接作用下，带动转动板19随转动杆5转动，从而使得转动板19上的让位槽20与摄像机13同步转动，使让位槽20始终与摄像机13的位置相对应，使得摄像机13无论在任何位置，在遇到突发状况时，仍能够直接下落，无需人工调整摄像机13的位置，有利于对摄像机13及时进行保护。

作为本发明的进一步实施方案，防护机构包括防护板22，防护板22设置在顶板10上方，防护板22与顶板10之间共同固定有多个第三弹簧23，防护板22的截面为三角形，防护板22的底面边缘处固定有矩形的防护套24，防护套24套设在顶板10的外侧；工作时，在使用过程中，当煤矿顶部有小石子掉落时，通过防护板22对摄像机13的顶部进行防护，防止小石子直接掉落到摄像机13上，造成摄像机13损坏的情况发生，并且在小石子落到防护板22顶面后，会压缩第三弹簧23，使得第三弹簧23产生弹力，并带动顶板10上下抖动，并且由于防护板22的顶面呈三角形，在三角形倾斜面的引导作用下，将小石子抖离防护板22，防止小石子堆积在防护板22的顶面上，造成防护板22被压坏的情况发生。

作为本发明的进一步实施方案，连接机构包括第一连接板25、第一滑动槽26、第二滑动槽27，第一滑动槽26开设在转动杆5的外壁上，第一滑动槽26内部竖直滑动设置有滑动片28，滑动片28的一端固定在内杆6的外壁上，第一连接板25的两端均竖直滑动连接在防护壳1的内壁上，第一连接板25套设在转动杆5的外侧，滑动片28转动连接在第一连接板25的顶面上，第二滑动槽27开设在固定杆7的侧壁上，第一连接板25的两端均固定有第二连接板29，第二连接板29的两端分别插设进入第二滑动槽27内部并与滑动杆8的底部固定连接，其中一个第二连接板29的顶面上开设有第三滑动槽30，第三滑动槽30的内底面上开设有通孔31，第一电动推杆11的活塞杆贯穿通孔31并延伸进入第三滑动槽30内部后固定有卡板32，卡板32底面上开设有倾斜面，卡板32的两端均设置有定位块33，定位块33水平滑动连接在第三滑动槽30内部，定位块33的底面上开设有卡槽34，卡板32插设在卡槽34内部，定位块33的一端设置有用于将定位块33弹性定位在第三滑动槽30内部的弹性定位机构，在遇到塌方时，弹性定位机构在防护板22的压动下，使卡槽34与卡板32脱离；工作时，在正常使用时，通过第一连接板25、第二连接板29、滑动片28将滑动杆8和内杆6相连接，使得滑动杆8和内杆6能同步移动，并且滑动片28与第一连接板25转动连接，有利于使得内杆6在与滑动杆8同步移动的过程中能够转动，并且定位块33在弹性定位机构的作用下，定位在第三滑动槽30内部，使得卡板32位于卡槽34内部，从而对卡板32进行定位，从而使得滑动杆8、内杆6与第一电动推杆11的活塞杆相固定，从而能够通过第一电动推杆11带动滑动杆8、内杆6同步上下移动，从而带动摄像机构伸出或缩回防护壳1内部，完成摄像机13的日常使用功能，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板22顶面上，使得防护板22向下移动，弹性定位机构在防护板22的压动下，使卡槽34与卡板32脱离，从而使得滑动杆8和内杆6的整体与第一电动推杆11的活塞杆脱离，在遇到塌方等突发状况时，有利于使的摄像头能及时移动到防护壳1内部，通过防护壳1对摄像头整体进行防护。

作为本发明的进一步实施方案，弹性定位机构包括凹槽35，凹槽35开设在定位块33靠近滑动杆8的一端，凹槽35两侧内壁上均开设有腰槽36，腰槽36呈倾斜状，腰槽36靠近滑动杆8一侧的高度高于另一侧的高度，凹槽35内部插设有联动杆37，联动杆37的两侧均固定有引导销38，引导销38插设在对应的腰槽36内部，联动杆37竖直滑动设置在滑动杆8的内部，并且联动杆37的顶端均贯穿顶板10并延伸出去后固定有限位板39，限位板39和顶板10之间共同固定有第四弹簧40；工作时，正常状态下，在第四弹簧40的弹力作用下，使联动杆37有向上移动的趋势，从而使得引导销38有向腰槽36最高处移动的趋势，使得定位块33有向卡板32移动的趋势，从而使得定位块33在正常状态下，始终对卡板32保持定位状态，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板22顶面上，使得防护板22向下移动，并向下压动限位板39和联动杆37，使得联动杆37带动引导销38向下移动，在腰槽36的引导下，使得定位块33远离卡板32，从而取消对卡板32的定位状态，有利于在塌方或重物撞击时，能使摄像头及时移动到防护壳1内部，通过防护壳1对摄像头整体进行防护。

作为本发明的进一步实施方案，防护壳1顶面上对称设置有两个清理机构，清理机构用于在顶板10下降时对防护壳1顶面上的砂石进行刮除，清理机构包括条形槽41、三角条42，条形槽41开设在其中一个滑动杆8的外壁上，条形槽41内壁上固定有齿条43，三角条42对称固定在防护壳1的顶面上，三角条42套设在同一侧的两个滑动杆8外侧，其中一个三角条42上开设有第四滑动槽44，第四滑动槽44内壁上转动连接有螺杆45，螺杆45的一端套设固定有第一齿轮46，第一齿轮46与齿条43相啮合，螺杆45上螺纹套设有套筒47，套筒47外侧套设固定有滑块48，滑块48滑动连接在第四滑动槽44内部，滑块48上固定有定位杆49，定位杆49的末端滑动连接在另一个三角条42上，定位杆49上套设有刮板50，刮板50的顶面上固定有多个凸起块51；工作时，在顶板10处于闭合状态下，刮板50处于两个三角条42的两端位置，当顶板10上升时，通过滑动杆8上的齿条43带动第一齿轮46转动，从而使得螺杆45转动，使得螺杆45上的螺纹套和滑块48在第四滑动槽44内部移动，带动刮板50向靠近内杆6的位置移动，并同步对让位槽20进行覆盖，防止飞溅的砂石沿让位槽20掉落到防护壳1内部，当遇到塌方时，在重物掉落到防护板22顶面上，使得防护板22向下压动滑动杆8，滑动杆8向下移动并带动螺杆45反向移动，从而使得两个刮板50向防护壳1的边缘处移动，对防护壳1顶面上的砂石进行刮除，防止砂石堆积在防护壳1顶部，造成顶板10盖不住的情况发生。

作为本发明的进一步实施方案，刮板50上设置有翻转机构，在刮板50移动到防护壳1边缘位置时，翻转机构用于驱动刮板50翻转，翻转机构包括倾斜引导面52、扭簧53，倾斜引导面52开设在防护壳1的顶面两端，扭簧53套设在定位杆49的两端，扭簧53的一端固定在定位杆49上，扭簧53的另一端固定在刮板50上；工作时，当防护壳1顶部掉落有大块的砂石时，在推动过程中，使砂石移动到刮板50顶部，通过设置凸起块51，增加刮板50顶部的摩擦力，防止大块砂石脱离刮板50，在刮板50移动到倾斜引导面52位置时，在扭簧53的作用下，使得刮板50的一端绕着定位杆49向下翻转，将顶部的砂石倾倒到防护壳1外侧，对防护壳1顶面进行清理，有利于使顶板10紧密的盖在防护壳1的顶面上，对防护壳1内部的进行防护。

一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置的巡检方法，该巡检方法包括：

步骤一、将监测巡检装置放入煤矿内部，通过驱动第一电动推杆11，同步控制滑动杆8和内杆6向上移动，带动摄像机构伸出防护壳1，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，使人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪3吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座2移动，带动装置整体移动，从而对煤矿内部的监测巡检；

步骤二、在监测巡检过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，对监测巡检装置内部结构进行防护；

步骤三、当遇到塌方时，在重物的压力作用下，监测巡检装置能及时且自动的将摄像机构拉回防护壳1体内部进行防护，并通过顶板10对防护壳1的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧9的拉动作用下，使得顶板10始终有向下移动的趋势，使得防护壳1和顶板10形成一个的整体，防止碎石从顶板10和防护壳1之间的缝隙中进入防护壳1内部，造成内部零件损坏的情况发生；

步骤四、监测巡检完成后，通过远程遥控移动底座2移动，使装置整体移出煤矿。

本发明工作原理：

该装置通过内置的蓄电池供电，在使用时，将该装置整体放入矿下，正常使用状态下，第一电动推杆11的活塞杆卡接在连接机构内部，通过连接机构将滑动杆8和内杆6相连接，从而通过驱动第一电动推杆11，同步控制滑动杆8和内杆6上下移动，带动摄像机构伸出或缩回防护壳1内部，当摄像机构伸出防护壳1时，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，有利于人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪3吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座2移动，带动装置整体移动，从而实现监测巡检功能，在使用过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，当遇到大面积矿体塌方时，防护机构在矿体脱落部分的压动下会联动连接机构，使连接机构与第一电动推杆11的活塞杆脱离，在重物的压力作用下，带动滑动杆8和内杆6向下移动，从而能够及时的将摄像机构拉回防护壳1体内部进行防护，并通过顶板10对防护壳1的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧9的拉动作用下，使得顶板10始终有向下移动的趋势，使得防护壳1和顶板10形成一个的整体，防止碎石从顶板10和防护壳1之间的缝隙中进入防护壳1内部，造成内部零件损坏的情况发生，有利于对摄像机构进行更好的防护。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，包括防护壳(1)和移动底座(2)，其特征在于：所述移动底座(2)固定在防护壳(1)底面上，所述防护壳(1)内部固定有气体检测仪(3)，所述气体检测仪(3)的进气端与出气端均与外部连通，所述防护壳(1)的顶面上开设有让位口(4)，所述防护壳(1)内部转动连接有转动杆(5)，所述转动杆(5)的内部竖直滑动有内杆(6)，所述内杆(6)的底面和转动杆(5)的内底面之间共同固定有拉拽弹簧(9)，所述内杆(6)的顶端设置有用于对煤矿内部进行图像采集的摄像机构，所述转动杆(5)一侧设置有用于驱动转动杆(5)转动的驱动机构，所述防护壳(1)内部四角位置均固定有固定杆(7)，四个所述固定杆(7)的内部均竖直滑动有滑动杆(8)，四个所述滑动杆(8)的顶端均贯穿防护壳(1)顶面并延伸出去后共同固定有顶板(10)，所述顶板(10)顶部设置有防护机构，所述防护机构用于对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，所述防护壳(1)内底面上固定有第一电动推杆(11)，所述滑动杆(8)和内杆(6)的底部之间共同设置有用于将滑动杆(8)和内杆(6)相连接的连接机构，在正常状态下，所述连接机构与第一电动推杆(11)的活塞杆相卡接，当遇到大面积矿体塌方时，所述防护机构在矿土压动下联动连接机构与第一电动推杆(11)的活塞杆脱离。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述摄像机构包括支撑板(12)，所述支撑板(12)固定在内杆(6)的顶端，所述支撑板(12)的顶端铰接有摄像机(13)，所述摄像机(13)一端的底面与支撑板(12)之间设置有第二电动推杆(14)，所述第二电动推杆(14)固定在支撑板(12)的顶面上，所述第二电动推杆(14)的活塞杆与摄像机(13)的底面相接触，所述摄像机(13)另一端的底面与支撑板(12)之间共同固定有第二弹簧(15)。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机(16)，所述电机(16)固定在防护壳(1)的内底面上，所述电机(16)的输出轴末端固定有第一锥齿轮(17)，所述第一锥齿轮(17)一侧啮合有第二锥齿轮(18)，所述第二锥齿轮(18)套设固定在转动杆(5)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述让位口(4)内部转动连接有转动板(19)，所述转动板(19)的顶面上开设有让位槽(20)，所述让位槽(20)与摄像机(13)相适配，所述转动板(19)的底面上对称固定有两个L型板(21)，所述L型板(21)的端部与转动杆(5)相固定。

5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述防护机构包括防护板(22)，所述防护板(22)设置在顶板(10)上方，所述防护板(22)与顶板(10)之间共同固定有多个第三弹簧(23)，所述防护板(22)的截面为三角形，所述防护板(22)的底面边缘处固定有矩形的防护套(24)，所述防护套(24)套设在顶板(10)的外侧。

6.根据权利要求5所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述连接机构包括第一连接板(25)、第一滑动槽(26)、第二滑动槽(27)，所述第一滑动槽(26)开设在转动杆(5)的外壁上，所述第一滑动槽(26)内部竖直滑动设置有滑动片(28)，所述滑动片(28)的一端固定在内杆(6)的外壁上，所述第一连接板(25)的两端均竖直滑动连接在防护壳(1)的内壁上，所述第一连接板(25)套设在转动杆(5)的外侧，所述滑动片(28)转动连接在第一连接板(25)的顶面上，所述第二滑动槽(27)开设在固定杆(7)的侧壁上，所述第一连接板(25)的两端均固定有第二连接板(29)，所述第二连接板(29)的两端分别插设进入第二滑动槽(27)内部并与滑动杆(8)的底部固定连接，其中一个所述第二连接板(29)的顶面上开设有第三滑动槽(30)，所述第三滑动槽(30)的内底面上开设有通孔(31)，所述第一电动推杆(11)的活塞杆贯穿通孔(31)并延伸进入第三滑动槽(30)内部后固定有卡板(32)，所述卡板(32)底面上开设有倾斜面，所述卡板(32)的两端均设置有定位块(33)，所述定位块(33)水平滑动连接在第三滑动槽(30)内部，所述定位块(33)的底面上开设有卡槽(34)，所述卡板(32)插设在卡槽(34)内部，所述定位块(33)的一端设置有用于将定位块(33)弹性定位在第三滑动槽(30)内部的弹性定位机构，在遇到塌方时，所述弹性定位机构在防护板(22)的压动下，使卡槽(34)与卡板(32)脱离。

7.根据权利要求6所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述弹性定位机构包括凹槽(35)，所述凹槽(35)开设在定位块(33)靠近滑动杆(8)的一端，所述凹槽(35)两侧内壁上均开设有腰槽(36)，所述腰槽(36)呈倾斜状，所述腰槽(36)靠近滑动杆(8)一侧的高度高于另一侧的高度，所述凹槽(35)内部插设有联动杆(37)，所述联动杆(37)的两侧均固定有引导销(38)，所述引导销(38)插设在对应的腰槽(36)内部，所述联动杆(37)竖直滑动设置在滑动杆(8)的内部，并且所述联动杆(37)的顶端均贯穿顶板(10)并延伸出去后固定有限位板(39)，所述限位板(39)和顶板(10)之间共同固定有第四弹簧(40)。

8.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述防护壳(1)顶面上对称设置有两个清理机构，所述清理机构用于在顶板(10)下降时对防护壳(1)顶面上的砂石进行刮除，所述清理机构包括条形槽(41)、三角条(42)，所述条形槽(41)开设在其中一个滑动杆(8)的外壁上，所述条形槽(41)内壁上固定有齿条(43)，所述三角条(42)对称固定在防护壳(1)的顶面上，所述三角条(42)套设在同一侧的两个滑动杆(8)外侧，其中一个所述三角条(42)上开设有第四滑动槽(44)，所述第四滑动槽(44)内壁上转动连接有螺杆(45)，所述螺杆(45)的一端套设固定有第一齿轮(46)，所述第一齿轮(46)与齿条(43)相啮合，所述螺杆(45)上螺纹套设有套筒(47)，所述套筒(47)外侧套设固定有滑块(48)，所述滑块(48)滑动连接在第四滑动槽(44)内部，所述滑块(48)上固定有定位杆(49)，所述定位杆(49)的末端滑动连接在另一个三角条(42)上，所述定位杆(49)上套设有刮板(50)，所述刮板(50)的顶面上固定有多个凸起块(51)。

9.根据权利要求8所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：所述刮板(50)上设置有翻转机构，在刮板(50)移动到防护壳(1)边缘位置时，所述翻转机构用于驱动刮板(50)翻转，所述翻转机构包括倾斜引导面(52)、扭簧(53)，所述倾斜引导面(52)开设在防护壳(1)的顶面两端，所述扭簧(53)套设在定位杆(49)的两端，所述扭簧(53)的一端固定在定位杆(49)上，所述扭簧(53)的另一端固定在刮板(50)上。

10.一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置的巡检方法，适用于权利要求1-9中任一所述的一种用于煤矿安全管理的监测巡检装置，其特征在于：该巡检方法包括：

步骤一、将监测巡检装置放入煤矿内部，通过驱动第一电动推杆(11)，同步控制滑动杆(8)和内杆(6)向上移动，带动摄像机构伸出防护壳(1)，通过摄像机构对煤矿内部进行摄像，使人们远程对煤矿内部进行观察监测，通过气体检测仪(3)吸取煤矿内部的气体，并对气体进行监测，并且通过远程遥控移动底座(2)移动，带动监测巡检 装置整体移动，从而对煤矿内部的监测巡检；

步骤二、在监测巡检过程中，当煤矿上掉落小石子时，通过防护机构对矿井下掉落的小颗粒石子进行阻挡并抖落，对监测巡检装置内部结构进行防护；

步骤三、当遇到塌方时，在重物的压力作用下，监测巡检装置能及时且自动的将摄像机构拉回防护壳(1)体内部进行防护，并通过顶板(10)对防护壳(1)的顶部进行遮挡，在拉拽弹簧(9)的拉动作用下，使得顶板(10)始终有向下移动的趋势，使得防护壳(1)和顶板(10)形成一个的整体，防止碎石从顶板(10)和防护壳(1)之间的缝隙中进入防护壳(1)内部，造成内部零件损坏的情况发生；

步骤四、监测巡检完成后，通过远程遥控移动底座(2)移动，使监测巡检 装置整体移出煤矿。

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