CN203259152U

CN203259152U - 高深溜井井筒观测装置

Info

Publication number: CN203259152U
Application number: CN 201320122079
Authority: CN
Inventors: 王英君; 陈永祺; 张万生; 孙海军; 姜琪; 程国华; 任国芳
Original assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Gansu Jiu Steel Group Hongxing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-03-18
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-03-18

Abstract

本实用新型公开了一种高深溜井井筒观测装置，包括设置在溜井井口附近的支架、滑轮机构和卷扬机，所述卷扬机通过第二钢丝绳与观测平台相连接，所述溜井的井口附近还设有井上监控系统。该高深溜井井筒观测装置，将井下观测信息采集、地面信息和无线信息传输整合于一体，将视频技术与无线传输技术进行联合应用，可以实现高深溜井井筒任一部位井壁和井筒断面的观测；采用的无线数据传输技术，实现了观测数据的及时准确传递，能够真实反映溜井井筒的状况，为分析诊断溜井堵塞、片帮及溜井检修方案制定等提供科学的依据。同时，具有观测精度高、操作简便，且成本低廉、效率高，适合于在矿山企业推广应用。

Description

高深溜井井筒观测装置

技术领域

本实用新型涉及一种观测装置，尤其涉及一种高深溜井井筒观测装置。

背景技术

溜井系统是矿山生产企业的重要的采矿工程之一，担负着井下矿岩的生产调节和转运任务，由于溜井系统所处的工程地质复杂,长期受矿岩冲击载荷作用,特别是高深溜井,稳定条件恶劣, 高深溜井井筒堵塞是矿山生产中经常遇到的技术难题，严重影响矿山安全生产。当高深溜井井筒堵塞时，需要对高深溜井井筒状况进行观测，以便分析查找溜井堵塞的根本原因，制定、实施溜井检修方案及管理措施，杜绝后续影响安全生产的现象。

现有技术中，高深溜井井筒的观测方法主要有四种。第一种方法是吊盘观测法：在溜井口重新架设井架，安装吊盘及相关装置，人工通过边清理支护井壁边向下观测的方法，此方法受架设井架和清理支护井壁工期较长的影响，观测工作效率低，观测成本较高。第二种方法是参照物计算法：从井口吊入照明设施、标尺参照物及摄像头，根据标尺在矿面上的图像测算溜井断面形状，此方法由于参照标尺是置于溜井矿面后获取图像而进行的测算，溜井矿面位置几乎是不连续的，仅能测算出某一点的断面形状。第三种方法是简易测量估算法：通过测量统计溜井矿面变化与放矿量，计算出每米储矿量，由此推测溜井直径的变化情况，此种方法推测的溜井直径，受放矿过程中溜井内储存矿石密度变化的影响，数据误差较大，只能做为评价溜井井筒断面变化的参考依据。第四种方法是采用红外线激光观测法：通过红外线激光观测仪器测定溜井中不同部位的方向、距离信息，经过软件处理获得溜井井筒形状，此方法只能获得溜井井筒断面形状信息，不能准确分析井壁变化情况；同时，红外线激光观测仪器观测深度有一定范围要求，超过其范围，观测精度降低。

这些常用的高深溜井井筒的观测方法，对于高深溜井井筒的观测均显得能力不足，不能高效、准确、简捷地测量出溜井井筒的相关参数，直观分析判断出溜井井筒的变化情况，因此，需要研究更科学的观测技术与方法。

本实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种观测精度高、操作简便，且成本低廉、效率高的一种高深溜井井筒观测装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种高深溜井井筒观测装置，包括设置在溜井井口附近的支架、滑轮机构和卷扬机，所述卷扬机通过第二钢丝绳与观测平台相连接，所述溜井的井口附近还设有井上监控系统。

所述井上监控系统包括设置在溜井井口的第一天线和第一无线AP，所述第一天线与第一无线AP相连接；所述卷扬机与滑轮机构相连接的第一钢丝绳上设有摩擦式计数器，所述摩擦式计数器的上方设有地面摄像头，所述地面摄像头与地面视频服务器相连接，交换机分别与监控电脑、所述第一无线AP、所述地面视频服务器相连接。

所述观测平台为分三层设置的箱体结构，所述观测平台的箱体顶部设有第二天线，所述观测平台的上层设有第二无线AP和观测视频服务器，所述观测平台的中间层设有便携式电源和解码器，所述观测平台的箱体底部设有两个探照灯和云台旋转机构，所述云台旋转机构的中间设有主观测摄像头，所述云台旋转机构的上层两侧分别设有激光测距仪数据摄像头和罗盘数据摄像头，下层两侧分别对应设有激光测距仪和罗盘；所述观测视频服务器分别与第二无线AP、激光测距仪数据摄像头、罗盘数据摄像头、主观测摄像头和解码器相连接，所述便携式电源分别与所述第二无线AP、观测视频服务器、解码器、探照灯、云台旋转机构、主观测摄像头、激光测距仪数据摄像头、罗盘数据摄像头、激光测距仪、罗盘相连接。

所述摩擦式计数器为滚轮式计数器。

本实用新型提供的高深溜井井筒观测装置，将井下观测信息采集、地面信息和无线信息传输整合于一体，将视频技术与无线传输技术进行联合应用，可以实现高深溜井井筒任一部位井壁和井筒断面的观测；采用的无线数据传输技术，实现了观测数据的及时准确传递，能够真实反映溜井井筒的状况，为分析诊断溜井堵塞、片帮及溜井检修方案制定等提供科学的依据。同时，具有观测精度高、操作简便，且成本低廉、效率高，适合于在矿山企业推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的观测平台结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的结构和工作原理、实施方式详细进行说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种高深溜井井筒观测装置，包括安装在溜井16井口附近的支架4、滑轮机构5和卷扬机11，卷扬机11通过第二钢丝绳14与观测平台1相连接，溜井16的井口附近还安装有井上监控系统。井上监控系统包括安装在溜井16井口的第一天线3和第一无线AP6，第一天线3和第一无线AP6相连接。卷扬机11与滑轮机构5相连接的第一钢丝绳13上安装有滚轮式计数器12，滚轮式计数器12的上方安装有地面摄像头10，地面摄像头10与地面视频服务器9相连接，交换机7分别与监控电脑8、第一无线AP6、地面视频服务器9相连接。

观测平台1为分三层设置的箱体结构，观测平台1的箱体顶部安装有第二天线2，观测平台1的上层安装有第二无线AP17和观测视频服务器19，观测平台1的中间层安装有便携式电源18和解码器20，观测平台1的箱体底部安装有两个探照灯21和云台旋转机构22，云台旋转机构22的中间安装有主观测摄像头27，云台旋转机构22的上层两侧分别安装有激光测距仪数据摄像头23和罗盘数据摄像头25，下层两侧分别对应安装有激光测距仪24和罗盘26；观测视频服务器19分别与第二无线AP17、激光测距仪数据摄像头23、罗盘数据摄像头25、主观测摄像头27和解码器20相连接，便携式电源18分别与第二无线AP17、观测视频服务器19、解码器20、探照灯21、云台旋转机构22、主观测摄像头27、激光测距仪数据摄像头23、罗盘数据摄像头25、激光测距仪24、罗盘26相连接。

卷扬机11通过滑轮机构5和第一钢丝绳13、第二钢丝绳14起吊和放下观测平台1。滚轮式计数器12安装在卷扬机11与滑轮机构5相连接的第一钢丝绳13上，滚轮式计数器12的上方安装有地面摄像头10，第一钢丝绳13向前或向后移动时，带动滚轮式计数器12转动，从而显示出观测平台1距离溜井16井口距离的深度，该数值通过地面摄像头10进行连续的摄像。地面摄像头10与地面视频服务器9连接，把视频信号转换成数字信号。交换机7分别与监控电脑8、第一无线AP6、地面视频服务器9相连接，这样观测平台1传回的信号和地面视频服务器9的信号都传输到监控电脑8。监控电脑8把观测平台1传回的激光测距仪数据画面、罗盘数据画面、主观测摄像头画面以及地面摄像头数据画面全都合成在一起显示出来，并且可以通过监控电脑8操控观测平台1底部下层的云台旋转机构22进行转动，控制主观测摄像头27的拉近拉远。这样就可以获得对溜井16井筒不同位置观测的实时视频信息，并可以获得距离方位等信息，对这些信息进行处理就可以知道井筒的变化情况。

观测平台1为分三层设置的箱体结构，侧面用钢板密封焊接，设有可以开启的门，避免溜井中掉落的石头损坏观测平台。观测平台的底部安装有两个探照灯21和云台旋转机构22，便于摄像工作。观测平台的顶部安装有四根固定悬挂用的悬挂钢丝绳15，便于观测平台1的悬挂作业。观测平台1顶部的第二天线2便于观测平台1与地面进行数据进行交换。

观测平台1的中间层安装有便携式电源18和解码器20，解码器20用于接收从观测视频服务器19传输的RS485控制信号，为云台旋转机构22的转动提供各种方向、电力控制。便携式电源18为整个观测平台1提供持续的电力保证。

观测平台1的底部安装有两个探照灯21和云台旋转机构22，两个探照灯21用于向井筒纵深方向大范围进行照明，云台旋转机构22可以进行水平向下90度转动和水平方向360度转动。

云台旋转机构22的中间安装有主观测摄像头27，云台旋转机构22的上层两侧分别安装有激光测距仪数据摄像头23和罗盘数据摄像头25，下层两侧分别对应安装有激光测距仪24和罗盘26。主观测摄像头27能进行18倍的变焦，能将观测景物拉近拉远。通过云台旋转机构22的转动，主观测摄像头27能够实现对井筒各个方向及远近的观测，能够及时发现井筒存在的各种问题。

激光测距仪24、激光测距仪数据摄像头23和罗盘26、罗盘数据摄像头25

能随着云台旋转机构22同步做水平360度的转动。罗盘26在云台旋转机构22转动时，确定主观测摄像头27所对应的观测方向，罗盘26随云台旋转机构22转动时变化的方位数据，由安装在罗盘26上方的罗盘数据摄像头25进行实时连续摄像，罗盘数据摄像头25上带有的环形LED灯将对罗盘26的显示的数据提供照明。激光测距仪24准确测量主观测摄像头27距离井壁水平方向的距离，反映井筒的变化，尤其是在井筒出现片帮时的破坏情况；激光测距仪24的数据通过安装在激光测距仪上方的激光测距仪数据摄像头23进行实时连续的摄像，摄像头上带有的环形LED灯对激光测距仪23上显示的数据提供照明。

观测视频服务器19与第二无线AP17、激光测距仪数据摄像头23、罗盘数据摄像头25、主观测摄像头27和解码器20相连接，观测视频服务器19把激光测距仪数据摄像头23、罗盘数据摄像头25、主观测摄像头27的视频信号转换为数字信号后通过第二无线AP17传输到井上监控系统。观测视频服务器19与解码器20相连接，把经第二无线AP17接收到的井上监控系统发出的控制指令信号转换成RS485信号传递给解码器20，然后解码器20驱动云台旋转机构22的转动以及主观测摄像头27的镜头拉近和拉远。

以上所述的仅是本实用新型的较佳实施例，并不局限本实用新型。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，还可以做出其它等同变型和改进，均可以实现本实用新型的目的，都应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种高深溜井井筒观测装置，包括设置在溜井（16）井口附近的支架（4）、滑轮机构（5）和卷扬机（11），其特征在于，所述卷扬机（11）通过第二钢丝绳（14）与观测平台（1）相连接，所述溜井（16）的井口附近还设有井上监控系统。

2.根据权利要求1所述高深溜井井筒观测装置，其特征在于，所述井上监控系统包括设置在溜井（16）井口的第一天线（3）和第一无线AP（6），所述第一天线（3）与第一无线AP（6）相连接；所述卷扬机（11）与滑轮机构（5）相连接的第一钢丝绳（13）上设有摩擦式计数器（12），所述摩擦式计数器（12）的上方设有地面摄像头（10），所述地面摄像头（10）与地面视频服务器（9）相连接，交换机（7）分别与监控电脑（8）、所述第一无线AP（6）、所述地面视频服务器（9）相连接。

3.根据权利要求1所述高深溜井井筒观测装置，其特征在于，所述观测平台（1）为分三层设置的箱体结构，所述观测平台（1）的箱体顶部设有第二天线（2），所述观测平台（1）的上层设有第二无线AP（17）和观测视频服务器（19），所述观测平台（1）的中间层设有便携式电源（18）和解码器（20），所述观测平台（1）的箱体底部设有两个探照灯（21）和云台旋转机构（22），所述云台旋转机构（22）的中间设有主观测摄像头（27），所述云台旋转机构（22）的上层两侧分别设有激光测距仪数据摄像头（23）和罗盘数据摄像头（25），下层两侧分别对应设有激光测距仪（24）和罗盘（26）；所述观测视频服务器（19）分别与第二无线AP（17）、激光测距仪数据摄像头（23）、罗盘数据摄像头（25）、主观测摄像头（27）和解码器（20）相连接，所述便携式电源（18）分别与所述第二无线AP（17）、观测视频服务器（19）、解码器（20）、探照灯（21）、云台旋转机构（22）、主观测摄像头（27）、激光测距仪数据摄像头（23）、罗盘数据摄像头（25）、激光测距仪（24）、罗盘（26）相连接。

4.根据权利要求2所述高深溜井井筒观测装置，其特征在于，所述摩擦式计数器（12）为滚轮式计数器。