[实用新型]一种煤矿井下煤尘图像实时采集传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤尘浓度检测技术领域，尤其是涉及一种煤矿井下煤尘图像实时采集传输装置。

背景技术

由于煤矿生产的特殊性，井下工作人员的人为操作失误以及自然环境都有可能造成重大灾害，威胁人的生命安全。如果能及时确切的掌握人员所处位置的环境信息，就可以避免灾害的发生，减少人员的伤亡。因此如何实时准确的获得井下煤尘环境的数据信息，才是构造检测系统的关键问题。煤矿煤尘粒径差别较大，浓度差异也较大，为了准确测量这些数据，采集到高质量的煤尘图像是基础。

目前矿上所使用的常规煤尘采集检测方法，测量程序复杂，需要进行称重、烘干、采样、再烘千、再称重及计算等一系列繁琐的过程，因此存在不能及时反映现场环境粉尘污染状况的缺点，不能实现实时测量。对于井下煤尘信息的提取相关研究资料较少，比较常见的情况是井下工作人员现场对煤尘手动采集，获得相关的数据信息，再携带到地面进行研究和分析。这种方式一方面造成信息提取精确度不高，容易产生较大误差；另一方面要求工作人员到达现场取值，增加了人员的危险性。而国内外煤尘在线检测技术主要有电容法、β射线法、光散射法、光吸收法、摩擦电法、超声波法、微波法等粉尘浓度在线测量方法。电容法的测量原理简单，但电容测量值与浓度之间并非一一对应的线性关系，电容的测量值易受相分布及流型变化的影响，导致较大的测量误差；β射线粉尘测量法，能够自动连续监测总粉尘质量浓度和工作岗位上的总粉尘质量浓度，并且不受粉尘种类、粒度、分散度、形状、颜色、光泽等因素的影响，测量准确，但目前国内外已有的多种型号的β射线测尘仪大多采用塑料闪烁探头，探测效率较低，若采用较强的β射线源，存在安全隐患，因此降低源的放射性活度是β射线粉尘测量要解决的关键问题，需要对粉尘进行采样后对比测量，很难实现粉尘浓度的在线监测；超声波法、微波法测量粉尘浓度还处于试验研究阶段，市场上成型产品较少。目前市场上主要采用光散射法、光吸收法、摩擦电法进行粉尘浓度在线监测，形成的产品较多，但不同形状颗粒的相关系数有着不同的特征。颗粒形状的多种多样，使得很难对颗粒的粒度粒形分布进行精确的表述是测量技术发展过程上的一个局限。这类方法还不成熟，无法进行精确的颗粒粒度分布测量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下煤尘图像实时采集传输装置，其结构紧凑，使用操作方便，煤尘图像采集质量高，工作可靠性和稳定性高，能够在煤矿井下恶劣的环境下长期可靠使用，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿井下煤尘图像实时采集传输装置，其特征在于：包括煤尘图像采集室、煤尘图像采集传输系统和用于对煤尘图像采集室内的风速进行控制的采集室风速控制系统，所述煤尘图像采集室的顶部设置有供煤尘颗粒进入煤尘图像采集室内的煤尘颗粒入口，所述煤尘颗粒入口上设置有煤尘颗粒入口封盖，所述煤尘图像采集室的右侧设置有进风口，所述进风口上连接有进风管，所述煤尘图像采集室的底部设置有排风口，所述排风口上连接有排风管；所述煤尘图像采集传输系统包括摄像机、载玻片和盖玻片，以及图像采集传输电路板和用于带动盖玻片动作的气缸，所述摄像机的镜筒从所述煤尘图像采集室的左侧伸入所述煤尘图像采集室内，所述载玻片的几何中心正对所述摄像机的镜筒设置，所述载玻片通过减震弹簧连接在所述煤尘图像采集室的内壁上，所述气缸的活塞杆上通过连接杆连接有盖玻片连接板，所述盖玻片的几何中心正对所述载玻片的几何中心设置，所述盖玻片与所述盖玻片连接板固定连接且与所述载玻片间隔设置，所述气缸的进气孔上通过进气管连接有气源，所述进气管上连接有气泵，所述图像采集传输电路板上集成有图像采集传输电路，所述图像采集传输电路包括微处理器模块和与所述微处理器模块相接的远程通信模块，所述微处理器模块的输入端接有按键操作电路模块，所述微处理器模块的输出端接有液晶显示电路模块，所述摄像机与所述微处理器模块的输入端相接，所述气泵与所述微处理器模块的输出端相接；所述采集室风速控制系统包括连接在所述进风管上的风机和连接在所述排风管上的排风电磁阀，以及用于对所述进风口处的风速进行实时检测的风速传感器和用于对所述煤尘图像采集室内的气压进行实时检测的压力传感器，所述风速传感器安装在位于所述进风口与所述风机之间的一段进风管上，所述压力传感器安装在所述煤尘图像采集室的侧壁上，所述风速传感器和压力传感器均与所述微处理器模块的输入端相接，所述微处理器模块的输出端接有用于对所述风机进行变频调速的变频器和用于驱动所述排风电磁阀的电磁阀驱动器，所述风机与所述变频器相接，所述排风电磁阀与所述电磁阀驱动器相接。