本发明专利技术涉及一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置，属于煤矿安全设备领域。该装置包括激光测距模块、激光防护镜片、电动防雾加热及测温模块、气流除湿模块和自动化控制模块。其中激光测距模块用于实时测量目标物体与该装置之间的距离，并将测量值传输至自动化控制模块。激光防护镜片用于保护激光测距模块。电动防雾加热及测温模块与自动化控制模块连接，用于激光测距装置内部的除雾。气流除湿模块与自动化控制模块连接，用于激光防护镜片的除湿。自动化控制模块根据预设算法控制电动防雾加热及测温模块和气流除湿模块进行除雾除湿，其还具备故障自诊断和报警功能，能够实时监测装置运行状态，确保其安全可靠运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿安全设备领域，涉及一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置。
技术介绍
1、在煤矿巷道作业中，由于地下环境的特殊性，常常会遇到雾气、湿度等不利因素，这些因素对激光镜头的性能和使用寿命造成极大影响。激光镜头作为许多重要煤矿设备(如激光测距仪、激光指向仪等)的核心部件，其清晰度直接关系到设备的准确性和可靠性。因此，如何在这种恶劣环境下保持激光镜头的清晰度，成为煤矿安全和生产效率面临的一个重要问题。
2、传统的除雾除湿方法，如机械擦拭或简单加热等，往往效果不佳，且需要人工干预，无法满足煤矿巷道连续作业的需求。目前市场上存在的一些防水雾方法，如涂抹防水雾涂层等，效果有限且无法长时间保持。对于一些大型电动装置，如除雾设备，由于其工作原理和功率需求，通常不适合直接应用于爆炸性气体环境。因此，需要提出针对煤矿巷道环境的防雾除湿系统，确保激光镜头的清晰度，从而提高煤矿作业的安全性和效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置，结合智能控制技术、电动防雾加热技术以及气流除湿技术，形成适用于煤矿巷道的自适应电动防雾加热与气流除湿本安控制系统，以满足煤矿巷道用激光测距装置的应用需求。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置，其包括激光测距模块、激光防护镜片、电动防雾加热及测温模块、气流除湿模块和自动化控制模块。
>4、其中激光测距模块用于实时测量目标物体与该激光测距装置之间的距离，并将测量值传输至自动化控制模块。激光防护镜片用于保护激光测距模块。电动防雾加热及测温模块与自动化控制模块连接，根据自动化控制模块的指令对激光测距装置内部进行除雾。气流除湿模块与自动化控制模块连接，根据自动化控制模块的指令对激光防护镜片进行除湿。自动化控制模块根据预设算法控制电动防雾加热及测温模块和气流除湿模块进行除雾除湿，此外，自动化控制模块还具备故障自诊断和报警功能，确保系统的安全可靠运行。5、可选地，激光测距模块采用激光多频调制相位法进行距离测量，其包括激光器、调制信号发生器、放大滤波电路、光接收器和控制单元。其中调制信号发生器分别与激光器和控制单元连接；光接收器用于接收经过激光防护镜片的反射光，并转换为电信号后传输至放大滤波电路；控制单元接收调制信号发生器和放大滤波电路的信号，并计算被测距离。
6、可选地，电动防雾加热及测温模块包括陶瓷加热器和测温元件。其中，陶瓷加热器用于加热激光测距装置内部以进行除雾，其与自动化控制模块连接；测温元件用于实时监测激光测距装置内部温度，并传输信号至自动化控制模块。
7、可选地，气流除湿模块包括本安型抽气泵，该抽气泵的进气口与激光测距模块设置在激光防护镜片的同一侧，该抽气泵的出气口设置在激光防护镜片的另一侧。
8、该激光测距装置整体集成在一隔爆壳体中，其中激光防护镜片的一侧密封在壳体内部，另一侧与外界环境接触。抽气泵的进气口即固定壳体内部，例如可设置在激光器与激光防护镜片之间；抽气泵的出气口则固定在壳体外部，从而为与外部环境接触的激光防护镜片提供热空气流。
9、可选地，自动化控制模块根据预设算法进行除雾除湿包括：自动化控制模块首先获取激光测距模块中控制单元计算的距离值，并与自动化控制模块记录的前一次的距离值进行比对以得到移近量，在比较该移近量与预设阈值；若该移近量大于预设阈值，则自动化控制模块控制陶瓷加热器开始加热，同时控制本安型抽气泵开始将激光防护镜片一侧的热空气抽取至另一侧，从而去除激光测距装置内部的雾气并保持激光防护镜片干燥；在除雾除湿过程中，自动化控制模块通过测温元件实时监控激光测距装置内的温度，若激光测距装置内的温度超过预设阈值，则停止除雾；若激光测距装置内的温度为超过预设阈值，则判断除雾时间是否超过除雾预设时间，若超时则停止除雾。
10、本专利技术的有益效果在于：
11、(1)本专利技术通过实时监测煤矿巷道内的环境参数，并根据这些参数的变化自动调整防雾加热和气流除湿的工作状态，无需人工干预，能够有效地保持激光镜头的清晰度。在恶劣的煤矿环境中，这种自适应控制策略能够大大减少由于雾气或冷凝水导致的测量误差或设备故障。
12、(2)电动防雾加热装置采用先进的电热元件和温度控制技术，能够在短时间内提供足够的热量以蒸发水分；而气流除湿装置则利用抽气泵产生稳定的气流，将加热后的干燥空气吹向激光镜头，进一步加速除雾过程。这种设计不仅提高了除雾效率，还避免了传统除雾方法中可能出现的过热或干燥不足等问题，从而优化了激光测距装置的整体性能。
13、(3)本安控制系统的设计符合煤矿安全标准，通过限制电路中的能量和使用特殊的防爆措施，如本质安全电路和隔爆外壳等，从源头上消除了引发爆炸的可能性。此外，系统还配备了自动化控制单元，具备故障自诊断和报警功能，能够实时监测系统的运行状态并在出现异常情况时及时采取措施，从而确保了系统的安全可靠运行。这对于煤矿等爆炸性气体环境中的应用来说至关重要。
14、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置，其特征在于：该装置包括激光测距模块、激光防护镜片、电动防雾加热及测温模块、气流除湿模块和自动化控制模块；所述激光测距模块用于实时测量目标物体与该激光测距装置之间的距离，并将测量值传输至所述自动化控制模块；所述激光防护镜片用于保护所述激光测距模块；所述电动防雾加热及测温模块与所述自动化控制模块连接，根据所述自动化控制模块的指令对激光测距装置内部进行除雾；所述气流除湿模块与所述自动化控制模块连接，根据所述自动化控制模块的指令对所述激光防护镜片进行除湿；所述自动化控制模块根据预设算法控制所述电动防雾加热及测温模块和气流除湿模块进行除雾除湿。
2.根据权利要求1所述的本安型激光测距装置，其特征在于：所述激光测距模块采用激光多频调制相位法进行距离测量，其包括激光器、调制信号发生器、放大滤波电路、光接收器和控制单元；所述调制信号发生器分别与所述激光器和控制单元连接；所述光接收器用于接收经过所述激光防护镜片的反射光，并转换为电信号后传输至所述放大滤波电路；所述控制单元接收所述调制信号发生器和放大滤波电路的信号，并计算被测距离。p>
3.根据权利要求1所述的本安型激光测距装置，其特征在于：所述电动防雾加热及测温模块包括陶瓷加热器和测温元件；所述陶瓷加热器用于加热激光测距装置内部以进行除雾，其与所述自动化控制模块连接；所述测温元件用于实时监测激光测距装置内部温度，并传输信号至所述自动化控制模块。
4.根据权利要求1所述的本安型激光测距装置，其特征在于：所述气流除湿模块包括本安型抽气泵，该抽气泵的进气口与所述激光测距模块设置在所述激光防护镜片的同一侧，该抽气泵的出气口设置在所述激光防护镜片的另一侧。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的本安型激光测距装置，其特征在于：自动化控制模块根据预设算法进行除雾除湿包括：自动化控制模块首先获取激光测距模块中控制单元计算的距离值，并与自动化控制模块记录的前一次的距离值进行比对以得到移近量，在比较该移近量与预设阈值；若该移近量大于预设阈值，则自动化控制模块控制陶瓷加热器开始加热，同时控制本安型抽气泵开始将激光防护镜片一侧的热空气抽取至另一侧，从而去除激光测距装置内部的雾气并保持激光防护镜片干燥；在除雾除湿过程中，自动化控制模块通过测温元件实时监控激光测距装置内的温度，若激光测距装置内的温度超过预设阈值，则停止除雾；若激光测距装置内的温度为超过预设阈值，则判断除雾时间是否超过除雾预设时间，若超时则停止除雾。
...
【技术特征摘要】
1.一种具有自适应防雾除湿功能的本安型激光测距装置，其特征在于：该装置包括激光测距模块、激光防护镜片、电动防雾加热及测温模块、气流除湿模块和自动化控制模块；所述激光测距模块用于实时测量目标物体与该激光测距装置之间的距离，并将测量值传输至所述自动化控制模块；所述激光防护镜片用于保护所述激光测距模块；所述电动防雾加热及测温模块与所述自动化控制模块连接，根据所述自动化控制模块的指令对激光测距装置内部进行除雾；所述气流除湿模块与所述自动化控制模块连接，根据所述自动化控制模块的指令对所述激光防护镜片进行除湿；所述自动化控制模块根据预设算法控制所述电动防雾加热及测温模块和气流除湿模块进行除雾除湿。
2.根据权利要求1所述的本安型激光测距装置，其特征在于：所述激光测距模块采用激光多频调制相位法进行距离测量，其包括激光器、调制信号发生器、放大滤波电路、光接收器和控制单元；所述调制信号发生器分别与所述激光器和控制单元连接；所述光接收器用于接收经过所述激光防护镜片的反射光，并转换为电信号后传输至所述放大滤波电路；所述控制单元接收所述调制信号发生器和放大滤波电路的信号，并计算被测距离。
3.根据权利要求1所述的本安型激光测距装置，其特征在于：所述电动防雾加热...
【专利技术属性】
技术研发人员：路萍，左小云，赵庆川，王尧，张书林，郭清华，马勤勇，罗前刚，吴科，周德胜，梁光清，张远征，伍玉山，吴渝，李勇，黄橙，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。