防爆多模态视觉监测感知装备的制作方法

本技术涉及矿用安全监测，特别是涉及一种防爆多模态视觉监测感知装备。

背景技术：

1、我国煤炭储量丰富，多数煤矿为高瓦斯矿井，井下开采环境恶劣、危险系数高，保障人员生命安全与生产连续稳定运营是煤矿行业的核心诉求，因此井下环境的精准、安全监测至关重要。井下作业过程中持续产生甲烷（瓦斯）、煤尘，当二者浓度达到爆炸极限时，普通探测装备若存在电路电火花、芯片或镜头高温等问题，极易直接触发爆炸，对人员生命与矿井设施安全造成极大的威胁。同时，井下巷道拐角、设备作业区域等关键场景空间复杂、光线昏暗，且需实现轨道平整度、设备零件松动、周围瓦斯浓度变化等细节的近距离精准捕捉。该探测装备可装载于矿机车或井下工程机械上随行监测，而普通非防爆探测装备不仅难以满足防爆安全要求，还可能因防护等级不足（如防尘防水性能薄弱）导致设备快速损坏、感知精度不足、镜头适配性差引发画面模糊、监测盲区大等问题，无法实现井下环境与设备状态的全方位、高精度动态感知，难以满足监测需求。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一个具有防爆功能，能够提高使用安全性能，并能够在高粉尘、低照明、潮湿等的复杂环境下提高监测准确性以及延长摄像头使用寿命的防爆多模态视觉监测感知装备。

2、一种防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，包括回转云台、防爆保护壳、短焦防爆摄像装置、长焦防爆摄像装置及防爆激光雷达装置；所述回转云台具有安装平面；所述防爆保护壳安装在所述安装平面上，并与所述回转云台连接；所述防爆保护壳的侧壁上具有防护透明视窗；所述短焦防爆摄像装置包括短焦双目摄像头；所述长焦防爆摄像装置包括长焦双目摄像头；所述防爆激光雷达装置包括激光雷达；所述短焦双目摄像头、所述长焦双目摄像头及激光雷达均安装于所述防爆保护壳内；所述短焦双目摄像头的镜头、所述长焦双目摄像头的镜头及所述激光雷达的激光发出口均朝向所述防护透明视窗设置。

3、上述防爆多模态视觉监测感知装备，将短焦双目摄像头、长焦双目摄像头及激光雷达安装在防爆保护壳构成的密封空间内，以降低外界的粉尘、杂质、水气等进入短焦双目摄像头、长焦双目摄像头、激光雷达内的概率，提高了短焦双目摄像头、长焦双目摄像头、激光雷达的检测可靠性，并延长使用寿命。

4、同时，因外界空气很难进到防爆保护壳内，故即使矿井下空气中的甲烷、煤尘浓度已经非常高了，短焦双目摄像头、长焦双目摄像头及激光雷达周围空气中的甲烷、煤尘浓度也很难达到爆炸极限，有效降低了短焦双目摄像头、长焦双目摄像头及激光雷达因电路电火花、芯片/镜头高温等触发爆炸的概率，提高了防爆多模态视觉监测感知装备的使用安全性。进一步地，在实际使用过程中，即使短焦双目摄像头、长焦双目摄像头及激光雷达在极其微小的概率下发生了爆炸，也可将爆炸范围限定在防爆保护壳内，降低了爆炸对矿井下作业人员、矿井设施造成损害的概率，进一步提高了防爆多模态视觉监测感知装备的使用安全性。

5、短焦双目摄像头和长焦双目摄像头均可以模仿人眼视差原理，并从两个略微不同的角度对同一场景进行拍摄，实现了从“看得清”的二维监控到“看得准、看得深”的三维感知的技术跨越，提高了监测准确性。

6、而激光雷达、短焦双目摄像头及长焦双目摄像头形成“轮廓定位+近场广角+远场细节”的全方位采集体系，最终实现无光或弱光环境下全范围、高清晰的图像输出，解决了普通摄像头在矿井弱光环境下图像模糊、细节丢失的问题，进一步提高了监测准确性。

1.一种防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，包括回转云台、防爆保护壳、短焦防爆摄像装置、长焦防爆摄像装置及防爆激光雷达装置；所述回转云台具有安装平面；所述防爆保护壳安装在所述安装平面上，并与所述回转云台连接；所述防爆保护壳的侧壁上具有防护透明视窗；所述短焦防爆摄像装置包括短焦双目摄像头；所述长焦防爆摄像装置包括长焦双目摄像头；所述防爆激光雷达装置包括激光雷达；所述短焦双目摄像头、所述长焦双目摄像头及激光雷达均安装于所述防爆保护壳内；所述短焦双目摄像头的镜头、所述长焦双目摄像头的镜头及所述激光雷达的激光发出口均朝向所述防护透明视窗设置。

2.根据权利要求1所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述短焦防爆摄像装置还包括具有短焦透明视窗的短焦防爆壳；所述短焦双目摄像头安装于所述短焦防爆壳内，并使所述短焦双目摄像头的镜头朝向所述短焦透明视窗设置；

3.根据权利要求2所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述短焦防爆壳包括一端具有安装口的防爆壳体、定位端盖及防护罩；所述定位端盖沿所述安装口的周向设置，并与所述防爆壳体具有所述安装口的一端密封且可拆卸地连接；所述防护罩可拆卸地安装于所述定位端盖远离所述防爆壳体的一端，以密封所述定位端盖；所述防护罩的至少部分具有所述短焦透明视窗；所述短焦双目摄像头安装于所述防爆壳体内。

4.根据权利要求3所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述安装口的边缘部位沿所述安装口的周向设置有安装部；所述短焦双目摄像头包括两个成像单元及分别设置于两个所述成像单元上的安装座；所述定位端盖可拆卸地安装于所述安装部上，并将两个所述安装座并列压紧在所述定位端盖和所述安装部之间；所述安装部与所述定位端盖之间还夹持有弹性密封圈；所述弹性密封圈具有弹性形变能力，以对所述定位端盖与所述安装部之间的接触面、所述安装座与所述安装部之间的接触面以及所述定位端盖与所述安装座之间的接触面进行密封。

5.根据权利要求4所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述弹性密封圈朝向所述安装部一侧的内侧边缘开设有避位槽；所述安装座被压紧在所述避位槽内；和/或

6.根据权利要求4所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述安装座包括底板、两个沿与两个所述成像单元的并列方向垂直的方向间隔设置于所述底板的连接板及两个分别设置于两个所述连接板远离所述底板一端的外壁上的安装板；所述成像单元设置于对应的所述底板上；所述安装板夹紧于所述定位端盖与所述安装部之间。

7.根据权利要求6所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，还包括连接套板；所述连接套板套设于两个所述成像单元的镜头上，并与两个所述底板可拆卸地连接。

8.根据权利要求1所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，所述回转云台包括具有回转孔的支撑台及具有所述安装平面的回转平台及回转驱动件；所述回转平台可转动地安装于所述回转孔内；所述回转驱动件与所述回转平台传动连接，并用于驱动所述回转平台围绕所述回转孔的中轴线自转预设角度。

9.根据权利要求1所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，还包括滑轨；所述回转云台可移动地安装于所述滑轨上。

10.根据权利要求9所述的防爆多模态视觉监测感知装备，其特征在于，还包括由磁吸材料制成的底座；所述滑轨安装于所述底座上。