一种用于矿井的全景扫描系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种用于矿井的全景扫描系统。其技术方案是：用于矿井的全景扫描系统包括数字图像采集装置、井深定位装置、提升装置(1)和计算机(2)。数字图像采集装置通过网线(18)与计算机(2)连接，钢丝绳(28)的一端与提升装置(1)连接，另一端通过设置在矿井井口正上方的滑轮(4)与数字图像采集装置的箱体(5)连接。井深定位装置与计算机(2)连接，计算机(2)内装有数字图像处理与井深定位软件。本实用新型专利技术具有能对矿井井壁全景进行实时扫描、能详实反映矿井井壁实际状况和能精确显示该实际状况位置的特点，能将采集到的整个矿井的井壁图像进行保存，便于事后对矿井井壁的破坏或浮石状况进行分析，以确保矿井的安全生产。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于视频扫描数据采集
具体涉及一种用于矿井的全景扫描系统。
技术介绍
矿井是地下矿山生产中最重要的环节之一，它的稳定性和畅通性对矿山生产有极大的影响，一旦发生堵塞或者破坏，不但严重影响矿山生产，而且威胁整个溜破系统安全。因此，对矿井的日常检测与维护十分重要。然而，当前还没有有效的矿井检测手段，国内矿井检测基本上还停留在人工巡视阶段，不适合当前有关部门对金属矿山安全生产监督和管理的要求。在矿井发生阻塞或者破坏时，需要对矿井堵塞进行处理和对井壁进行加固，以保证矿山的安全生产。为确保矿井堵塞处理和加固处理的安全进行，需要在处理矿井堵塞或者破坏之前，对整个矿井进行检测，扫描矿井以找出矿井发生堵塞或者破坏的具体位置，检测矿井井壁可能存在的浮石。因此需要一种设备能够有效地检测矿井井壁，定位矿井堵塞或者破坏的具体位置，检测矿井井壁可能存在的浮石以确保矿山的正常生产。
技术实现思路
本技术旨在克服上述技术问题，目的是提供一种能对矿井井壁全景进行实时扫描、能详实反映矿井井壁实际状况和能精确显示该实际状况位置的用于矿井的全景扫描系统。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是:该系统包括数字图像采集装置、井深定位装置、提升装置和计算机。数字图像采集装置通过网线与计算机连接，钢丝绳的一端与提升装置连接，另一端通过设置在矿井井口正上方的滑轮与数字图像采集装置的箱体连接。井深定位装置与计算机连接，计算机内装有数字图像处理与井深定位软件。数字图像采集装置由箱体、四台工业摄像机、四台LED投光灯、千兆网交换机和直流稳压开关电源组成。箱体内装有四台工业摄像机，四台工业摄像机位于同一水平面上，呈中心对称布置。每台工业摄像机正对各自对应的箱体的一个面，每台工业摄像机的正下方对应的装有一台LED投光灯，每台LED投光灯正对各自对应的箱体的一个面，箱体内装有千兆网交换机和直流稳压开关电源。箱体的四个面为透明材料，或箱体的四个面中的LED投光灯和工业摄像机所正对的部分为透明材料。四台工业摄像机的HR插座与直流稳压开关电源分别电连接，四台工业摄像机的RJ45插座与千兆网交换机分别网线连接，直流稳压开关电源、千兆网交换机的电源接口和四台LED投光灯分别与电源连接，千兆网交换机的RJ45端口与计算机连接。井深定位装置由旋转编码器、信号转换仪表和RS485转USB转换器构成。旋转编码器的轴通过第一联轴器与设置在矿井井口正上方的滑轮轴联接，旋转编码器的输出端与信号转换仪表的信号输入端口连接，信号转换仪表的AC/DC端口与电源连接，信号转换仪表的通讯端口与RS485转USB转换器的输入端连接，RS485转USB转换器的输出端与计算机的USB接口连接。提升装置包括卷筒、机架、绞盘、箱体和计算机。卷筒的结构是:卷筒筒体的左端固定安装有左圆形板，左圆形板的左侧面中心位置处固定有空心轴，左圆形板的中心孔固定装有电滑环；卷筒筒体右端固定安装有右圆形板，卷筒筒体内壁的靠近左端处固定有安装板，传动轴的左端穿过右圆形板的中心孔与安装板的中心孔键连接，传动轴与右圆形板的中心孔键连接；在左圆形板和右圆形板间的卷筒筒体的圆柱面上均匀地焊接有左环状板和右环状板。空心轴通过左轴承座安装在机架的左支架上，传动轴的靠近右端处通过右轴承座安装在机架的中间支架上，传动轴的右端通过第二联轴器与绞盘的输出轴联接，绞盘的壳体固定安装在机架的右支架上。卷筒筒体、传动轴、左圆形板、空心轴、电滑环、右圆形板、安装板、左环状板、右环状板、机架的左轴承座和机架的右轴承座均同轴心安装。左环状板和右环状板的外径均与左圆形板和右圆形板的直径相同，左环状板和右环状板的内径与卷筒筒体的外径相同。所述钢丝绳的一端与提升装置连接是指，钢丝绳的一端缠绕在提升装置右环状板与左环状板间的卷筒筒体上。所述的直流稳压开关电源、千兆网交换机的电源接口和四台LED投光灯分别与电源连接是指，电源线的一端通过固定在矿井井口正上方的滑轮与数字图像采集装置的直流稳压开关电源、千兆网交换机和四台LED投光灯连接，电源线的另一端缠绕在左圆形板和左环状板间的卷筒筒体上再通过电滑环外接电源。所述的数字图像采集装置通过网线与计算机连接是指，网线的一端通过固定在矿井井口正上方的滑轮与数字图像采集装置的千兆网交换机连接，网线的另一端缠绕在右圆形板和右环状板间的卷筒筒体上再通过电滑环与计算机连接。由于采用上述技术方案:本技术将四台工业摄像机放置于数字图像采集装置的箱体中，四台工业摄像机位于同一水平面上，呈中心对称布置，每台工业摄像机正对各自对应的箱体的一面，四台工业摄像机扫描范围涵盖矿井四周，能实现对矿井井壁的全景实时扫描。每台工业摄像机的正下方对应的装有一台LED投光灯，分别为每台工业摄像机提供充足光源，使矿井四周井壁清晰可见，能详实反映矿井井壁实际状况。井深定位装置的旋转编码器的轴通过第一联轴器与滑轮轴联接，信号转换仪表将旋转编码器记录的模拟信号转换成数字信号，通过计算机内的数字图像处理与井深定位软件处理得到箱体在矿井中的深度数据，能精确定位矿井发生堵塞、破坏或者可能存在的浮石的位置。将采集到的整个矿井的井壁图像进行保存，便于事后对矿井井壁的破坏或浮石状况进行分析，以确保矿井的安全生产。本技术采用的提升装置为申请人同日申请的“一种溜井视频探头的提升装置”的专利技术专利，该装置的钢丝绳一端缠绕在卷筒筒体上，另一端通过滑轮与数字图像采集装置的箱体连接，不仅通过绞盘的摇动手柄使数字图像采集装置上升或下降，且通过提升装置中的电滑环实现了矿井外的电力和信号与数字图像采集装置之间的电力和信号的传输，即电源通过电源线经电滑环为数字图像采集装置供电，数字图像采集装置采集的井壁信息通过网线经电滑环传输到计算机。因此，本技术具有能对矿井井壁全景进行实时扫描、能详实反映矿井井壁实际状况和能精确显示该实际状况位置的特点。附图说明图1为本技术的一种结构示意图；图2为图1中数字图像采集装置的箱体5的结构示意图；图3为图2的电路示意图；图4为图1中井深定位装置的结构示意图；图5为图1中提升装置I的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的描述，并非对保护范围的限制:实施例1—种用于矿井的全景扫描系统。该系统如图1所示，用于矿井的全景扫描系统包括数字图像采集装置、井深定位装置、提升装置I和计算机2。数字图像采集装置通过网线18与计算机2连接，钢丝绳28的一端与提升装置I连接，另一端通过设置在矿井井口正上方的滑轮4与数字图像采集装置的箱体5连接。井深定位装置与计算机2连接，计算机2内装有数字图像处理与井深定位软件。如图2所示，数字图像采集装置由箱体5、四台工业摄像机8、四台LED投光灯7、千兆网交换机9和直流稳压开关电源6组成。箱体5分为三层结构，箱体5的中间层装有四台工业摄像机8，呈中心对称布置。箱体5的四个面为透明材料，每台工业摄像机8正对各自对应的箱体5的一个面。箱体5的下层装有四台LED投光灯7，每台LED投光灯7位于各自对应的工业摄像机8的正下方，每台LED投光灯7正对各自对应的箱体5的一个面。箱体5的上层装有千兆网交换机9和直流稳压开关电源6。如图3所示，四台工业摄像机8的HR插座与直流稳压开关电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矿井的全景扫描系统，其特征在于所述的用于矿井的全景扫描系统包括数字图像采集装置、井深定位装置、提升装置(1)和计算机(2)；钢丝绳(28)的一端与提升装置(1)连接，另一端通过设置在矿井井口正上方的滑轮(4)与数字图像采集装置的箱体(5)连接；数字图像采集装置通过网线(18)与计算机(2)连接，井深定位装置与计算机(2)连接，计算机(2)内装有数字图像处理与井深定位软件；数字图像采集装置由箱体(5)、四台工业摄像机(8)、四台LED投光灯(7)、千兆网交换机(9)和直流稳压开关电源(6)组成；箱体(5)内装有四台工业摄像机(8)，四台工业摄像机(8)位于同一水平面上，呈中心对称布置；每台工业摄像机(8)正对各自对应的箱体(5)的一个面，每台工业摄像机(8)的正下方对应的装有一台LED投光灯(7)，每台LED投光灯(7)正对各自对应的箱体(5)的一个面，箱体(5)内装有千兆网交换机(9)和直流稳压开关电源(6)；箱体(5)的四个面为透明材料，或箱体(5)的四个面中的LED投光灯(7)和工业摄像机(8)所正对的部分为透明材料；四台工业摄像机(8)的HR插座与直流稳压开关电源(6)分别电连接，四台工业摄像机(8)的RJ45插座与千兆网交换机(9)分别网线连接，直流稳压开关电源(6)、千兆网交换机(9)的电源接口和四台LED投光灯(7)分别与电源(10)连接，千兆网交换机(9)的RJ45端口与计算机(2)连接；井深定位装置由旋转编码器(3)、信号转换仪表(12)和RS485转USB转换器(11)构成，旋转编码器(3)的轴通过第一联轴器(13)与设置在矿井井口正上方的滑轮(4)轴联接，旋转编码器(3)的输出端与信号转换仪表(12)的信号输入端口连接，信号转换仪表(12)的AC/DC端口与电源(10)连接，信号转换仪表(12)的通讯端口与RS485转USB转换器(11)的输入端连接，RS485转USB转换器(11)的输出端与计算机(2)的USB接口连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于矿井的全景扫描系统，其特征在于所述的用于矿井的全景扫描系统包括数字图像采集装置、井深定位装置、提升装置(I)和计算机(2);钢丝绳(28)的一端与提升装置(I)连接，另一端通过设置在矿井井口正上方的滑轮(4)与数字图像采集装置的箱体(5)连接；数字图像采集装置通过网线(18)与计算机(2)连接，井深定位装置与计算机(2)连接，计算机(2)内装有数字图像处理与井深定位软件； 数字图像采集装置由箱体(5)、四台工业摄像机(8)、四台LED投光灯(7)、千兆网交换机(9)和直流稳压开关电源(6)组成；箱体(5)内装有四台工业摄像机(8)，四台工业摄像机⑶位于同一水平面上，呈中心对称布置；每台工业摄像机⑶正对各自对应的箱体(5)的一个面，每台工业摄像机(8)的正下方对应的装有一台LED投光灯(7)，每台LED投光灯(7)正对各自对应的箱体(5)的一个面，箱体(5)内装有千兆网交换机(9)和直流稳压开关电源(6);箱体(5)的四个面为透明材料，或箱体(5)的四个面中的LED投光灯(7)和工业摄像机(8)所正对的部分为透明材料； 四台工业摄像机(8)的HR插座与直流稳压开关电源(6)分别电连接，四台工业摄像机(8)的RJ45插座与千兆网交换机(9)分别网线连接，直流稳压开关电源(6)、千兆网交换机(9)的电源接口和四台LED投光灯(7)分别与电源(10)连接，千兆网交换机(9)的RJ45端口与计算机(2)连接； 井深定位装置由旋转编码器(3)、信号转换仪表(12)和RS485转USB转换器(11)构成，旋转编码器(3)的轴通过第一联轴器(13)与设置在矿井井口正上方的滑轮(4)轴联接，旋转编码器(3)的输出端与信号转换仪表(12)的信号输入端口连接,信号转换仪表(12)的AC/DC端口与电源(10)连接，信号转换仪表(12)的通讯端口与RS485转USB转换器(11)的输入端连接，RS485转USB转换器(11)的输出端与计算机(2)的USB接口连接。2.根据权利要求1所 述的用于矿井的全景扫描系统，其特征在于所述提升装置(I)包括卷筒(24)、机架(29)、绞盘(27)、箱体(5)和计算机(2)； 卷筒(24)的结构是:卷筒筒体(21)的左端固定安装有左圆形板(15)，左圆形板(15)的左侧面中心位置处固定有空心轴(14)，左圆形板(15)的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳章，叶义成，涂福泉，赵卫，石志军，刘春雨，张小波，张安裕，邓磊，王其飞，毛阳，胡良智，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：实用新型
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