[实用新型]一种矿用本安型头盔式矿灯摄像监控系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及煤矿井下安全摄像监控系统，特别涉及一种矿用本安型头盔式矿灯摄像监控系统，通过头盔上的矿灯内装摄像头采集视频信号，经基站的传输网络上传至地面，实现煤矿井下设备的监控。

背景技术

我国大规模安装煤矿安全监测监控系统是在上世纪八九十年代，产品是我国自主研发的第一或第二代煤矿监控设备。虽然已经有部分国有大中型煤矿对这些设备进行了升级改造，安装了新一代数字化的监控系统，但是，大多数煤矿还在使用老式的设备和机器，因而，会出现安全生产的隐患，如果不定期、按时进行设备的检查和维护就容易造成安全事故。 　　经信息化改造的监控系统和新一代数字化监控系统并不能很好地适应井下环境。 　　我国不少煤矿监测监控系统的信息化、自动化改造，并没有考虑到井下实际情况，虽然达到了大量数据采集、实时传输、处理和显示等功能，但是，其设备本身也对井下环境有着严格要求。例如，煤矿工作面是煤矿生产的核心所在，也是环境最恶劣、人员和设备移动最频繁、事故多发的场合。然而，煤矿信息化改造采用了有线的工业以太网作为核心，即工作面监测监控信号的传输采用有线方式，但由于工作面是一个不断移动的工作环境，有线传输的方式很难适应这种不断移动和变化的工作现场，各种因素造成传输电缆损坏和扯断的现象时有发生。此外，煤矿工作面采空区的监测更不可能通过有线传输的方式进行。 　  物联网体系中的新型传感器、无线传感器网络、RFID等技术以及统一的标准将能很好地解决现有煤矿监测监控系统中所存在的问题，但如何将这些技术应用于煤矿监测监控和井下救灾，还需要深入的探讨和研究。 　　无线传感器网络(WSN)具有放置灵活、扩展简便、移动性强和自组织等特点，这些特点无疑是井下监测监控不可或缺的。因此，基于WSN的井下的监测监控，将比目前采用的有线方式具有更多的优势。但是，工作面布置有液压支架、采煤机、刮板运输机等大型金属设备以及煤、岩等介质，因此煤矿工作面隧道是一种非均匀异质边界的有限空间。此外，随着工作面的推进，信息传输的空间形状也在不断发生变化。现有的地上无线传感器的研究成果并不能简单地应用于采煤工作面，因此，无线传感器网络在井下应用还有许多关键技术和问题需要解决，如克服井下多径干扰的传输方式、组网形式、拓扑结构、通信协议等。 　　国外专家已提出在煤矿井下大巷中利用WSN实现煤矿工人的跟踪定位及井下环境监测。无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。在国内，科研院所已将无线传感器网络应用于煤矿井下监测监控和井下救灾;确定为优先研究的课题，通过无线传感网络对每个矿工进行实时定位，期望实现与各种灾害预警系统的联动。但在实际应用中的各种技术方案则各具优缺点，均存在不足之处。

发明内容

    本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足，提供一种移动式矿用头盔式矿灯摄像系统的技术方案，基于无线通信和红外摄像技术配合移动式矿用头盔式矿灯、通过无线传感网络对每个矿工进行实时定位，具有安全、灵活、简便、移动性强和自组织成系统的特点，实现井下监测监控。

本实用新型是通过这样的技术方案实现的：一种矿用本安型头盔式矿灯摄像监控系统，包括地面监控设备、若干接收基站和若干矿用头盔式摄像装置，其特征在于：通过无线发射装置无线连接到接收基站，接收基站通过光缆连接地面监控设备；

所述矿用头盔式摄像装置包括灯头组件和腰部挎带组件； 

所述灯头组件包括灯壳，灯壳外形为半球状，其内部为型腔结构，型腔结构与灯壳内安装的元、部件的形状相配合，灯壳内型腔的前部用于固定圆盘状LED电路板，LED电路板的中心开孔，中心开孔内径与红外摄像机的镜头外径相配合，红外摄像机的镜头端固定在LED电路板的中心开孔内，红外摄像机的机身部分由灯壳内部相应的型腔支撑；在LED电路板的中心开孔的外径至LED电路板外径之间的板面位置上，间隔排列红外LED环形阵列和白光LED环形阵列；

灯壳的背面固定连接灯头组件电路盒，灯壳背面与灯头组件电路盒结合处设有穿线孔；

传输线接线盒固定在灯头组件电路盒后面，传输线接线盒内固定插拔式接线插座，传输线接线盒背面对应插拔式接线插座的位置加工有插孔透口；