一种矿用本安型轻量化预警仪的制作方法

1.本新型属于监控设备领域，具体说是一种矿用本安型轻量化预警仪。


背景技术：

2.在煤矿井下生产中，为保证绞车、矿车等运输设备的安全运行，技术人员设计研发了矿用防爆智能监控识别预警仪，该防爆预警仪搭载有激光雷达、红外摄像机和可见光摄像机，可实时采集矿车前方的环境信息，对轨道前方路况进行自动识别，并与绞车控制系统联动，识别到人或障碍物时自动停车，从而有效的保证矿车的安全运行。但现有的防爆智能监控识别预警仪存在如下缺陷：（1）防爆预警仪重量大，拆装不方便。为满足井下要求，现有预警仪为防爆型，防爆外壳使得预警仪自身重量很大。预警仪在使用时，需挂在矿车组行进方向的第一辆车上。当矿车反方向下行时，又要挂在下行方向第一辆车的车前。一般矿车每班要运行30多个往返，预警仪便需要拆装搬运60多次，操作工的劳动强度很大。（2）拆装不够快捷。现有预警仪固定方式为使用螺栓顶紧挂钩，每次拆装需较长时间，为保障操作人员安全，拆装操作时矿车需停车等待，过长的操作时间影响了矿车的运输效率。（3）充电不方便。现有预警仪采用隔爆设计方案，按煤矿安全规定不能在井下开盖换电池，也不允许在井下进行充电作业，因此每次电池耗尽都需要将预警仪整体运回地面进行充电。另外，预警仪充电时间比较长，如若实现不间断监控，需要准备多台预警仪轮换充电，既不方便也不经济。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本新型提供了一种矿用本安型轻量化预警仪，该预警仪对电路进行了优化设计，降低了电路能量等级，整个电路系统满足煤矿本质安全的要求，克服了防爆预警仪体积大、笨重的缺陷。
4.本新型采用的技术方案是：一种矿用本安型轻量化预警仪，包括本安箱体（1）、固定机构（2）、电池舱门（3）、电池（4）、电池舱门锁紧机构（5）、补光灯（6）、摄像机（7）、激光雷达（8）、电控系统（9）、挂钩（10）和橡胶垫块（11）。所述固定机构（2）为肘夹机构，由肘夹手柄（2-1）和肘夹压杆（2-2）组成；所述电控系统（9）包括交换机（9-1）、电源转换板（9-2）、继电器（9-3）、无线客户端（9-4）和工控机（9-5）。
5.所述本安箱体（1）采用轻量化材料制作，分成电器舱和电池舱两部分。电控系统（9）安装在本安箱体（1）的电器舱内，电池（4）安装在本安箱体（1）的电池舱内，电池（4）结构上设计有手指孔（4-2）和与之联动的伸缩舌（4-1），用于将电池（4）固定在电池舱内，通过电池舱门（3）和电池舱门锁紧机构（5）将电池（4）封闭。
6.所述固定机构（2）安装在本安箱体（1）上，可对预警仪快捷方便的安装、拆卸。
7.补光灯（6）、摄像机（7）和激光雷达（8）安装在本安箱体（1）的上方，通过摄像机（7）和激光雷达（8）采集矿车运行前方环境信息，采集到的数据信息通过交换机（9-1）传输给工控机（9-5），工控机（9-5）对采集的数据进行分析处理，通过识别软件自动识别矿车前方轨
道是否存在人或障碍物。若发现矿车轨道前方存在人或障碍物，工控机（9-5）则通过无线客户端（9-4）向绞车房内的防爆计算机发送停车信号。
8.挂钩（10）安装在本安箱体（1）上方，用于与固定机构（2）配合将预警仪固定在矿车上。
9.本新型的有益效果是：该预警仪内部电路采用本安型设计，箱体采用abs阻燃防静电材料，避免了对壳体结构的隔爆要求，使预警仪自身重量大幅下降，降低了工人的劳动强度；采用快速安装固定结构，提高了拆装的便利性，减少了拆装时间；使用快速更换电池结构，解决了预警仪不能现场充电的问题，保障了矿车运行时的不间断监控。
附图说明
10.图1是矿用本安型轻量化预警仪正面立体示意图；
11.图2是矿用本安型轻量化预警仪背面立体示意图；
12.图3是矿用本安型轻量化预警仪在矿车上固定位置示意图；
13.图4是固定结构固定前位置示意图；
14.图5是固定结构固定后位置示意图；
15.图6是电池更换过程的示意图；
16.图7是电控系统在电器舱安装位置示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图和具体实施方式对本新型作进一步的描述。
18.如图1、图2、图6和图7所示，一种矿用本安型轻量化预警仪，该预警仪包括：本安箱体（1）、固定机构（2）、电池舱门（3）、电池（4）、电池舱门锁紧机构（5）、补光灯（6）、摄像机（7）、激光雷达（8）、电控系统（9）、挂钩（10）和橡胶垫块（11）。所述本安箱体（1）采用轻量化材料制作，分为前后两部分，前面为电器舱，后面为电池舱。
19.如图4所示，所述固定机构（2）为肘夹机构，由肘夹手柄（2-1）和肘夹压杆（2-2）组成；固定机构（2）有两组，分别安装在本安箱体（1）两侧上方位置，上下搬动肘夹手柄（2-1）可以使肘夹压杆（2-2）发生伸缩动作。当安装预警仪时，首先将肘夹手柄（2-1）向上抬起，使肘夹的压杆（2-2）缩进，然后将预警仪的挂钩（10）挂在矿车上，如图3所示。此时，压下肘夹手柄（2-1），使肘夹压杆（2-2）伸出，如图5所示。通过肘夹压杆（2-2）和挂钩（10）之间的夹紧力，将预警仪紧紧的固定在矿车上，从而实现预警仪的快速固定。
20.如图6所示，所述电池（4）安装在本安箱体（1）的电池舱内，电池舱内部上下左右各方向均设计了限位轨，电池（4）放入电池舱时可以对电池（4）进行导向和定位，确保电池（4）的位置正确。电池（4）结构上设计有手指孔（4-2）和与之联动的伸缩舌（4-1），用手捏住手指孔（4-2）时，伸缩舌（4-1）便会缩入电池（4）内部，当电池（4）装入到位后将手松开，伸缩舌（4-1）便会自动弹出，从而将电池（4）固定。电池舱门（3）安装在本安箱体（1）的背面，电池舱门锁紧机构（5）采用弹簧卡形式，安装在本安箱体（1）的两侧，用于将电池舱门（3）快速锁紧。补光灯（6）、摄像机（7）和激光雷达（8）安装在本安箱体（1）的上方前面位置，也可根据实际情况安装在其它合适部位。电控系统（9）安装在本安箱体（1）的电器舱内，挂钩（10）安装在本安箱体（1）上方后面位置。2个橡胶垫块（11）分别固定在2个电池舱门（3）上，用于辅助
预警仪的固定。
21.如图7所示，所述电控系统（9）包括交换机（9-1）、电源转换板（9-2）、继电器（9-3）、无线客户端（9-4）和工控机（9-5）。
22.所述电池（4）与电源转换板（9-2）相连，经电源转换板（9-2）转换后，为预警仪所有电器供电，摄像机（7）、激光雷达（8）和无线客户端（9-4）与交换机（9-1）相连，交换机（9-1）和工控机（9-5）相连。补光灯（6）与工控机（9-5）相连。
23.所述补光灯（6）、摄像机（7）、激光雷达（8）、交换机（9-1）、电源转换板（9-2）、继电器（9-3）、无线客户端（9-4）和工控机（9-5）均为本安型，满足煤矿井下使用要求。
24.该预警仪工作过程是：首先将预警仪安装在第一节矿车的前面，当矿车行进时，预警仪通过摄像机（7）采集矿车前方的图像，用补光灯（6）为摄像机（7）提供照明，确保在低亮度环境下摄像机（7）可靠采集图像。同时使用激光雷达（8）对前方进行扫描，采集矿车前方的物体轮廓信息。采集到的数据信息通过交换机（9-1）传输给工控机（9-5），工控机（9-5）对采集的数据进行分析处理，通过识别软件自动识别矿车前方轨道是否存在人或障碍物。若发现矿车轨道前方存在人或障碍物，工控机（9-5）则通过无线客户端（9-4）向绞车房内的防爆计算机发送停车信号。防爆计算机接到停车信号后，发出信号给绞车控制系统，防爆计算机与绞车控制系统联动，实现紧急停车，保证人员、矿车安全。当预警仪需要更换电池（4）时，如图6所示，将电池舱门（3）打开，放入充满电的电池（4）。电池（4）放入到位后，将电池舱门（3）关闭，并用电池舱门锁紧机构（5）锁紧，此过程方便快捷，一分钟内就可完成，完全可以满足现场不间断监控的需求。
25.本新型所述并不限于具体实施方式所述的实施例，只要是本领域技术人员根据本新型方案得出其他的实施方式，同样属于本新型的技术创新及保护的范围。