一种矿用多功能巡检装置的制作方法

本发明属于巡检装置技术领域,特别提供了一种矿用多功能巡检装置。

背景技术：

煤矿巡检作为煤矿运营管理体系的重要组成部分，是保证煤矿机电设备安全可靠运行的重要一环。现有煤矿巷道及机电巡检采用人工巡检方式，具有工人劳动强度大的问题。

公开号为cn104386445a的中国发明专利公开了一种皮带机架空自动巡检系统的单轨吊。此单轨吊主要由对称设在工字钢导轨凹槽内的两个滑动架和拉紧装置构成，巡检机器人通过钢丝绳进行牵引，由防爆驱动电机驱动钢丝绳运动。该装置使用2台驱动设备，成本高，体积大。

公开号为cn205098937u的中国发明专利公开了一种轨道式巡检机器人装置，该机器人装置安装在轨道上，通过装有温度、烟雾、撕裂等传感器，实现对设备沿线的移动巡检，达到对皮带运输机全程实时监测监控，预防和减少皮带运输机的故障发生。

上述矿用巡检装置均为自行走形式的，需要架设钢轨，前期投资较大，不能应用于矿方现有的猴车及轨道车上，同时这些巡检装置的功能较少，不具备巷道断面扫描、巷道风速测量功能。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种矿用多功能巡检装置，该巡检装置具有无线通信、无线充电、气体采集、风速采集、环境图像采集、巷道断面采集功能，能够搭载在矿车、猴车、绞车现有矿方设施上，实现完成巡检装置的行进运动，降低矿方施工成本，便于更换巡检场地。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种矿用多功能巡检装置，该巡检装置包括：

上壳体，上方为开口的壳体结构，且内部设有由隔板分开的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体前方为开口结构，第二腔体的两侧为开口结构；

前摄像头，安装在所述第一腔体内；

侧摄像头，安装在所述第二腔体内；

发射天线安装座，安装在所述第二腔体的一侧开口处；

发射天线，安装在所述发射天线安装座上；

下壳体，为内部空腔的壳体结构，包括上部安装板、下部安装板、连接板、前面板、后面板、第一侧板和第二侧板，且第一侧板和第二侧板上分别设有开口，后面板上设有开孔，所述上部安装板与上壳体的底板通过螺栓相连接，实现将下壳体与上壳体之间连接；

电池盒，安装在所述第一侧板上的开口处，电池盒内设有本安电池；

无线充电线圈，安装在所述第二侧板上的开口处；

无线充电电控箱，安装在所述连接板下方；

主控电控箱，安装在所述连接板下方且位于所述无线充电电控箱后侧，所述连接板上方固定在所述上部安装板下表面上，无线充电电控箱和主控电控箱置于下壳体内部空腔中；

在所述下部安装板的上表面上安装有气体传感器、风速传感器、断面扫描仪、风速电控箱、粉尘传感器，在所述下部安装板的下表面前、后两侧分别安装有一个超声波风速探头，所述下部安装板的下表面上还安装有激光发射器；

所述风速传感器及两个超声波风速探头均与所述风速电控箱相连接，风速传感器用于测量某点的风速并将采集的信息传送至风速电控箱，超声波风速探头用于测量巷道某截面的风速，并将采集的信息传送至风速电控箱，风速电控箱实现对风速的信号的采集及处理；

所述电池盒中的本安电池与所述主控电控箱、气体传感器、风速传感器、断面扫描仪、风速电控箱、粉尘传感器、超声波风速探头分别相连接进行供电；所述气体传感器、激光发射器、风速电控箱、前摄像头、侧摄像头、断面扫描仪、粉尘传感器分别和主控电控箱相连接，主控电控箱另外和发射天线相连接，所述气体传感器、风速电控箱、前摄像头、侧摄像头、断面扫描仪、粉尘传感器将采集到的信息传递至主控电控箱，通过发射天线实现和矿井的4g通信基站及wifi通信基站完成数据互传；

所述无线充电线圈与无线充电电控箱相连接，无线充电电控箱与主控电控箱相连接及电池盒中的本安电池相连接，无线充电电控箱将本安电池的电量信息传递至主控电控箱，主控电控箱通过发射天线将本安电池实时信息传递给控制后台。

进一步地，所述矿用多功能巡检装置还包括两个支腿，分别通过螺栓固定在下部安装板的左、右两侧。

进一步地，在所述隔板上方沿垂直方向固定有钢丝绳挂钩连接法兰。

进一步地，所述断面扫描仪安装在下部安装板的上表面后侧，并且自后面板的开孔处伸出，断面扫描仪内部安装有本安驱动电机，能够带动断面扫描仪的激光探头实现360度旋转，测量巷道的断面变形状态，完成对巷道断面扫描。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的矿用多功能巡检装置能够搭载在矿车、猴车、绞车现有矿方设施上，借助煤矿现有的设施，组成行走式矿用巡检装置，通过绳索或矿车的牵引，完成巡检装置的行进运动，模拟巡检工人的巡检作业，实现对煤矿环境的智能化巡检。与轨道式巡检机器人及移动式巡检机器人相比，前期施工成本较低，便于更换巡检场地。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的零件拆解前方结构示意图；

图3为本发明的零件拆解后方结构示意图；

图4为本发明的底部结构示意图；

图5为本发明与矿用猴车及绞车安装结构示意图；

图6为本发明与矿车安装结构示意图；

图中：1--下壳体；101-上部安装板；102-下部安装板；103-连接板；104-前面板；105-后面板；106-第一侧板；107-第二侧板；

2-支腿；3-前摄像头；4-钢丝绳挂钩连接法兰；5-侧摄像头；6-发射天线；61-发射天线安装座；7-电池盒；8-无线充电线圈；9-超声波风速探头；10-气体传感器；11-风速传感器；12-断面扫描仪；13-激光发射器；

14-上壳体；141-第一腔体；142-第二腔体；143-隔板；

15-风速电控箱；16-无线充电电控箱；17-主控电控箱；18-粉尘传感器；19-钢丝绳挂钩；20-钢丝绳；21-矿车。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-4，一种矿用多功能巡检装置，该巡检装置包括：

上壳体14，上方为开口的壳体结构，且内部设有由隔板143分开的第一腔体141和第二腔体142，所述第一腔体141前方为开口结构，第二腔体142的两侧为开口结构；

前摄像头3，安装在所述第一腔体141内；

侧摄像头5，安装在所述第二腔体142内；

发射天线安装座61，安装在所述第二腔体142的一侧开口处；

发射天线6，安装在所述发射天线安装座61上；

下壳体1，为内部空腔的壳体结构，包括上部安装板101、下部安装板102、连接板103、前面板104、后面板105、第一侧板106和第二侧板107，且第一侧板106和第二侧板107上分别设有开口，后面板105上设有开孔，所述上部安装板101与上壳体14的底板通过螺栓相连接，实现将下壳体1与上壳体14之间连接；

电池盒7，安装在所述第一侧板106上的开口处，电池盒7内设有本安电池；

无线充电线圈8，安装在所述第二侧板107上的开口处；

无线充电电控箱16，安装在所述连接板103下方；

主控电控箱17，安装在所述连接板103下方且位于所述无线充电电控箱16后侧，所述连接板103上方固定在所述上部安装板101下表面上，无线充电电控箱16和主控电控箱17置于下壳体1内部空腔中；

在所述下部安装板102的上表面上安装有气体传感器10、风速传感器11、断面扫描仪12、风速电控箱15、粉尘传感器18，在所述下部安装板102的下表面前、后两侧分别安装有一个超声波风速探头9，所述下部安装板102的下表面上还安装有激光发射器13；

所述风速传感器11及两个超声波风速探头9均与所述风速电控箱15相连接，风速传感器11用于测量某点的风速并将采集的信息传送至风速电控箱15，超声波风速探头9用于测量巷道某截面的风速，并将采集的信息传送至风速电控箱15，风速电控箱15实现对风速的信号的采集及处理；

所述电池盒7中的本安电池与所述主控电控箱17、气体传感器10、风速传感器11、断面扫描仪12、风速电控箱15、粉尘传感器18、超声波风速探头9分别相连接进行供电；

所述气体传感器10、激光发射器13、风速电控箱15、前摄像头3、侧摄像头5、断面扫描仪12、粉尘传感器18分别和主控电控箱17相连接，主控电控箱17另外和发射天线6相连接，所述气体传感器10、风速电控箱15、前摄像头3、侧摄像头5、断面扫描仪12、粉尘传感器18将采集到的信息传递至主控电控箱17，通过发射天线6实现和矿井的4g通信基站及wifi通信基站完成数据互传；所述前摄像头3和侧摄像头5能够调节拍摄角度，实现对矿井环境的可视化信息的准确采集，断面扫描仪12采用激光测距原理，测量巷道的断面变形状态，完成对巷道断面扫描，激光发射器13,能够发射线激光，可以用于巷道断面测量、找点及描线工作。

所述无线充电线圈8与无线充电电控箱16相连接，无线充电电控箱16与主控电控箱17相连接及电池盒7中的本安电池相连接，无线充电电控箱16将本安电池的电量信息传递至主控电控箱17，主控电控箱17通过发射天线6将本安电池实时信息传递给控制后台，操作人员能够监控电池的电量状态，当电池接近没电，操作人员可以手动更换电池盒7内部的本安电池，或者将巡检装置移动到本安充电桩处，通过无线充电线圈8完成自动充电。

所述矿用多功能巡检装置还包括两个支腿2，分别通过螺栓固定在下部安装板102的左、右两侧。

在所述隔板143上方沿垂直方向固定有钢丝绳挂钩连接法兰4，用于与钢丝绳挂钩19相连，钢丝绳挂钩19与钢丝绳20相连，借助煤矿猴车或绞车的牵引，组成行走式矿用巡检装置。

所述断面扫描仪安装在下部安装板102的上表面后侧，并且自后面板105的开孔处伸出，断面扫描仪12内部安装有本安驱动电机，能够带动断面扫描仪12的激光探头实现360度旋转，测量巷道的断面变形状态，完成对巷道断面扫描。

本发明可布置在煤矿固定位置，实现对固定位置的巡检作业。

本发明可与矿用猴车及绞车配套使用，钢丝绳挂钩连接法兰4与钢丝绳挂钩19相连，钢丝绳挂钩19与钢丝绳20相连，借助煤矿猴车或绞车的牵引，组成行走式矿用巡检装置，完成巡检装置的行进运动，模拟巡检工人的巡检作业，实现对煤矿环境的智能化巡检，如图5所示。

本发明可与矿车配套使用，通过支腿2与矿车相连，借助矿车的移动，组成行走式矿用巡检装置，完成巡检装置的行进运动，模拟巡检工人的巡检作业，实现对煤矿环境的智能化巡检，如图6所示。

本发明的巡检装置搭载多种传感器，具有无线通信、无线充电、气体采集、风速采集、环境图像采集、巷道断面采集功能，而且将传统的无法复现记录和不能准确量化对比的人工感官现象，以数字化的图像、声音和准确的数据实时归类存储并传送至矿井的4g通信基站及wifi通信基站，便于故障问题的查询复现，可减轻工作人员的劳动强度、降低劳动风险，及时发现出现的问题，避免事故扩大化。

矿用多功能巡检装置采用本安电池供电方式，本安电池安装在电池盒7内，由于电池只需要供给内部各电控箱及各传感器的电源，因此，电池续航能力能够达到8-9小时，主控电控箱17内部的电源管理模块能够将本安电池实时信息传递给控制后台，操作人员能够监控电池的电量状态，当电池接近没电，操作人员可以手动更换电池盒7内部的本安电池，或者将巡检装置移动到本安充电桩处，通过无线充电线圈8完成自动充电。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。