一种煤矿罐道变形监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿罐道变形监测系统包括罐道、罐道中的罐笼、井筒和地面的监控室，包括固定设置在罐笼顶部外壁且指向罐道的探测模块、固定设置在井筒内的信号无线输送模块、固定设置在监控室中的监控模块和固定设置在罐笼顶部内壁的充电模块，探测模块的通信串口通过信号无线输送模块与监控模块的通信串口进行信息双向交流，探测模块和信号无线输送模块的电源输入端分别与充电模块的电源输出端连接。通过高清视频的实时获取，使罐道检测实现了无人远程实时监控，进一步提高了罐道检测的安全性和检测效率,避免了运输意外的发生，减少了维修成本，大幅度的增加了经济收益。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿罐道变形监测系统
本专利技术属于煤矿领域，更具体地说，本专利技术涉及一种煤矿罐道变形监测系统。
技术介绍
现如今随着社会的发展，人类对煤炭资源的依赖程度在短时间内并不会减弱，煤炭行业在人类社会中的重要地位将在长时间内保持不变。随着煤炭事业的发展，千米以上深井越来越多，对于深井，速度的高低以及装卸载效率等对提升效率的影响很大，影响提升速度提高的因素很多，其中，井筒装备对系统的影响尤为重要，对其关键技术进行研究是提高提升速度的前提。根据规定，立井井筒装备包括：罐道、罐道梁、梯子间、管路、电缆、井口和井底金属支撑结构，以及托管梁、电缆支架、过卷装置等。其中罐道、罐道梁是立井井筒装备的主要组成部分，是保证提升容器高速、安全运行的重要组成部分，承担接送井下作业工作人员、掘进与采煤等设备材料的上下井、以及原煤的运输等任务。煤矿立井提升系统通常采用绳罐道导向和刚性罐道导向两种形式，较高速度提升时一般采用刚性罐道导向，但最大提升速度一般不超过每秒十四米，主要原因是提升速度达到一定高度时振动加剧，罐道、滚轮罐耳磨损严重，提升过程中的安全隐患增加。受水蚀、杂物坠落、潮湿及生产运行等影响，立井的罐道、罐梁以及其他设施存在着安全隐患。目前，国内、外立井井筒的巡检，大多都采用人工方式进行。根据安全规定，巡检工人每天都要安排专门的时间进行立井检查，时间一般为两个小时，站在罐笼上的检查栏内自上而下进行巡视，记录检查情况，及时处理问题，由于巡视人员受体力、精力等限制，很容易出现视疲劳，精神松懈造成漏检、误检，且人工巡检势必带来一些安全隐患、巡检效率低下等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可实现远程监控的煤矿罐道变形监测系统。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：包括罐道、罐道中的罐笼、井筒和地面的监控室，包括固定设置在罐笼顶部外壁且指向罐道的探测模块、固定设置在井筒内的信号无线输送模块、固定设置在监控室中的监控模块和固定设置在罐笼顶部内壁的充电模块，探测模块的通信串口通过信号无线输送模块与监控模块的通信串口进行信息双向交流，探测模块和信号无线输送模块的电源输入端分别与充电模块的电源输出端连接。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述探测模块是由第一红外摄像仪和第二红外摄像仪组成，第一红外摄像仪的通信串口通过设置第一网线与所述信号无线输送模块的通信串口连接，第二红外摄像仪的通信串口通过设置第二网线与所述信号无线输送模块的通信串口连接，第一红外摄像仪电源输入端通过设置电源线与所述充电模块的电源输出端连接，第二红外摄像仪电源输入端通过另设置电源线与所述充电模块的电源输出端连接。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述第一红外摄像仪是由第一摄像头、第一红外灯、第一STM32控制器、第一DM9000网络单元和第一IMU单元组成，第一摄像头和第一IMU单元的信号输出端分别与第一STM32控制器的信号输入端连接，第一红外灯的信号输入端与第一STM32控制器的信号输出端连接，第一DM9000网络单元与第一STM32控制器信息双向交流；第一摄像头和第一IMU单元分别与第一STM32控制器的USB接口连接，第一红外灯与第一STM32控制器的GPIO接口连接；第一DM9000网络单元与第一STM32控制器的FSMC接口连接，第一DM9000网络单元与所述信号无线输送模块信息双向交流。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述第二红外摄像仪是由第二摄像头、第二红外灯、第二STM32控制器、第二DM9000网络单元和第二IMU单元组成，第二摄像头和第二IMU单元的信号输出端分别与第二STM32控制器的信号输入端连接，第二红外灯的信号输入端与第二STM32控制器的信号输出端连接，第二DM9000网络单元与第二STM32控制器信息双向交流；第二摄像头和第二IMU单元分别与第二STM32控制器的USB接口连接，第二红外灯与第二STM32控制器的GPIO接口连接；第二DM9000网络单元与第二STM32控制器的FSMC接口连接，第二DM9000网络单元与所述信号无线输送模块信息双向交流。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述信号无线输送模块是由第一矿用无线基站和第二矿用无线基站组成的，第一矿用无线基站固定设置在所述井筒内且位于所述罐笼的顶部外壁，第二矿用无线基站固定设置在井筒的顶部，第一矿用无线基站的通信串口与所述探测模块的通信串口连接，第一矿用无线基站的通信串口与第二矿用无线基站的通信串口连接，第二矿用无线基站的通信串口另通过设置第三网线与监控模块的通信串口连接；第一矿用无线基站的电源输入端通过设置电源线与所述充电模块的信号输出端连接。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述第一矿用无线基站是由第三DM9000网络单元、第四DM9000网络单元、第三STM32控制器、第一WIFI6单元、第一定向天线和第二定向天线组成；第三DM9000网络单元和第四DM9000网络单元分别与所述探测模块进行信息双向交流，第三DM9000网络单元和第四DM9000网络单元分别与第三STM32控制器FSMC接口相连接，第三STM32控制器和第一WIFI6单元的SDIO接口相连接，第一定向天线和第二定向天线分别通过设置第一射频同轴电缆及第二射频同轴电缆与第一WIFI6单元相连接，第一定向天线和第二定向天线另分别与所述第二矿用无线基站进行信息双向交流。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述第二矿用无线基站是由第五DM9000网络单元、第六DM9000网络单元、第四STM32控制器、第二WIFI6单元、第三定向天线和第四定向天线组成；第五DM9000网络单元和第六DM9000网络单元分别与第四STM32控制器FSMC接口相连接，第四STM32控制器和第二WIFI6单元的SDIO接口相连接，第三定向天线和第四定向天线分别通过设置第三射频同轴电缆及第四射频同轴电缆与第二WIFI6单元相连接，第三定向天线和第四定向天线分别与所述第一定向天线和所述第二定向天线进行信息双向交流。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述监控模块是由工控机和交换机组成，工控机通过交换机与信号无线输送模块进行信息双向交流。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述工控机的通信串口通过设置第四网线与所述交换机通信串口连接。本技术方案提供的一种煤矿罐道变形监测系统，所述充电模块是一个本安电池箱，本安电池箱固定设置在所述罐笼的内部顶壁，本安电池箱的电源输出端通过设置电源线与所述探测机构及所述信号无线输送模块的电源输入端连接。采用本技术方案，两个红外摄像仪实时采集罐道视频图像，避免井筒内光线较弱或无光情况下无法拍摄罐道视频的问题。红外摄像仪内增加了IMU模块，可以更好地检测出摄像头的晃动，使获取的罐道视频图像更加稳定，避免了晃动带来的图像模糊。使用两个矿用无线基站采用WIFI6技术进行视频的无线传输，增加了无线数据传输速度，为高清视频传输提供了必要带宽，降低了外界噪声带来的干扰，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿罐道变形监测系统，包括罐道、罐道中的罐笼、井筒和地面的监控室，其特征在于：包括固定设置在罐笼顶部外壁且指向罐道的探测模块、固定设置在井筒内的信号无线输送模块、固定设置在监控室中的监控模块和固定设置在罐笼顶部内壁的充电模块，探测模块的通信串口通过信号无线输送模块与监控模块的通信串口进行信息双向交流，探测模块和信号无线输送模块的电源输入端分别与充电模块的电源输出端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿罐道变形监测系统，包括罐道、罐道中的罐笼、井筒和地面的监控室，其特征在于：包括固定设置在罐笼顶部外壁且指向罐道的探测模块、固定设置在井筒内的信号无线输送模块、固定设置在监控室中的监控模块和固定设置在罐笼顶部内壁的充电模块，探测模块的通信串口通过信号无线输送模块与监控模块的通信串口进行信息双向交流，探测模块和信号无线输送模块的电源输入端分别与充电模块的电源输出端连接。


2.按照权利要求1所述的一种煤矿罐道变形监测系统，其特征在于：所述探测模块是由第一红外摄像仪和第二红外摄像仪组成，第一红外摄像仪的通信串口通过设置第一网线与所述信号无线输送模块的通信串口连接，第二红外摄像仪的通信串口通过设置第二网线与所述信号无线输送模块的通信串口连接，第一红外摄像仪电源输入端通过设置电源线与所述充电模块的电源输出端连接，第二红外摄像仪电源输入端通过另设置电源线与所述充电模块的电源输出端连接。


3.按照权利要求2所述的一种煤矿罐道变形监测系统，其特征在于：所述第一红外摄像仪是由第一摄像头、第一红外灯、第一STM32控制器、第一DM9000网络单元和第一IMU单元组成，第一摄像头和第一IMU单元的信号输出端分别与第一STM32控制器的信号输入端连接，第一红外灯的信号输入端与第一STM32控制器的信号输出端连接，第一DM9000网络单元与第一STM32控制器信息双向交流；第一摄像头和第一IMU单元分别与第一STM32控制器的USB接口连接，第一红外灯与第一STM32控制器的GPIO接口连接；第一DM9000网络单元与第一STM32控制器的FSMC接口连接，第一DM9000网络单元与所述信号无线输送模块信息双向交流。


4.按照权利要求2所述的一种煤矿罐道变形监测系统，其特征在于：所述第二红外摄像仪是由第二摄像头、第二红外灯、第二STM32控制器、第二DM9000网络单元和第二IMU单元组成，第二摄像头和第二IMU单元的信号输出端分别与第二STM32控制器的信号输入端连接，第二红外灯的信号输入端与第二STM32控制器的信号输出端连接，第二DM9000网络单元与第二STM32控制器信息双向交流；第二摄像头和第二IMU单元分别与第二STM32控制器的USB接口连接，第二红外灯与第二STM32控制器的GPIO接口连接；第二DM9000网络单元与第二STM32控制器的FSMC接口连接，第二DM9000网络单元与所述信号无线输送模块信息双向交流。


5.按照权利要求1所述的一种煤矿罐道变形监测系统，其特征在于：所述信号无...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷仕诚，张传江，黄友锐，周小杰，李坚，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，安徽科技学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34