[实用新型]矿用水平仪监测系统

说明书

技术领域

本产品涉及一种煤矿矿井无线传输的水平仪的监测系统及方法，其适用于井下巷道掘进机（或掘锚机、连采机）水平掘进的监控。 

背景技术

    随着煤炭采掘自动化水平越来越高，在煤矿井下综采工作面中，对采煤设备的状态监测与掌控已成为国内现代化煤矿的迫切需求。目前，可供井下使用的水平监控仪器，依靠观察水平尺中心空气泡是否在其中心位置，来确定被测物体平面是否达到了水平。需要远距离观看时，工作人员无法看清被测物体平面是否达到了水平及水平倾斜角度，不能为操作人员提供准确的数据。 

目前，井下水平掘进时水平的监测，仅能依靠人工监视安装在掘进机等设备上的水平仪来进行。依靠人眼观察水平仪上水平尺中心空气泡是否在其中心位置，来确定掘进平面是否达到了水平。随着井下自动化技术的发展及为了提高施工人员安全而提出的井下无人值守先进工作理念的发展，这种旧式的水平仪监测方式无法满足工作人员远距离操作掘进机等设备时的水平监测，因为当工人远距离操作掘进机时，工作人员无法看清掘进机掘进平面是否达到了水平及水平倾斜角度，无法掌握掘进过程中的水平倾斜角度，不能为操作人员提供准确的数据。 

实用新型内容

 本实用新型是鉴于上述技术问题而产生的。本实用新型的目的是提出一种新型矿用无线水平仪监测系统，用以解决掘进机等施工设备操作人员需要脱离危险环境、远距离遥控操作设备时无法准确掌握水平仪反映的水平及水平倾斜角度等问题。 

矿用无线水平仪监测系统，采用密封电子水平仪、密闭防尘外壳、摄像机、光学补偿设备、视频服务器、无线发射装置，无线接收装置和显示装置；水平仪固定安装于防尘外壳内部，摄像机的镜头和光学补偿设备对准水平仪刻度，垂直于水平仪安装方向固定安装于防尘外壳内部，便于实时采集水平仪的图像信息，同时防尘外壳内部还固定安装有视频服务器和无线发送装置；防尘外壳通常采用钢结构，同时外壳上开有两个喇叭口，供电源线进入及引出无线发送装置的天线，传输视频信息；施工人员远距离操作处安装无线接收装置及显示装置。 

根据本实用新型的一个方面，光学补偿设备采用补光灯，根据防尘外壳内的光亮度安装合适光亮度的补光灯，以满足摄像机能清晰采集到水平仪上的刻度。 

根据本实用新型的一个方面，摄像机安装时要保证能对焦于水平仪上的刻度，满足拍摄距离。 

根据本实用新型的一个方面，无线发射装置和无线接收装置之间，采用无线wifi的通信方式。 

根据本实用新型的一个方面，具有水平仪的密闭防尘外壳安装固定于掘进机上，并且满足掘进机在水平地面上防尘外壳内部的水平仪在X轴方向上为水平状态。 

根据本实用新型的一个方面，防尘外壳采用满足防爆安全标准的结构。 

本实用新型还提出了一种矿用水平仪监测方法，包括如下步骤：将水平仪固定安装于一防尘外壳内部；将一摄像机的镜头和光学补偿设备对准水平仪刻度，垂直于水平仪安装方向固定安装于防尘外壳内部，便于实时采集水平仪的图像信息；在防尘外壳内部固定安装视频服务器和无线发射装置；在防尘外壳开两个喇叭口，供电源线进入及引出无线发射装置的天线，传输视频信息；施工人员在远端显示装置上观测水平仪的状态。 

根据本实用新型的一个方面，将具有水平仪的密闭防尘外壳安装固定于掘进机上，并且满足掘进机在水平地面上防尘外壳内部的水平仪在X轴方向上为水平状态。 

根据本实用新型的一个方面，采用满足防爆安全标准的防尘外壳。 

根据本实用新型的一个方面，根据防尘外壳内的光亮度安装合适光亮度的补光灯，以满足摄像机能清晰采集到水平仪上的刻度。 

矿用水平仪监测系统，解决掘进机司机需要摆脱危险环境、远距离遥控操作掘进机时无法提供准确的水平倾斜角度等问题。使用密封电子水平仪，采用防爆外壳，结合无线传输技术与图像采集技术，实时地显示设备的水平角度，为操作人员提供可靠的数据。 

矿用水平监测系统，为了能够全方位地测出被监控面的偏转角和主偏转方位角，采用相位法监控水平与垂直方向的水平倾斜度，将监控系统密封在防爆壳中，保证监控图像的清晰。水平仪标尺的条码象经摄像机、光学补偿零件，采集水平仪的水平与垂直方向的倾斜度，将采集到的视频数据通过无线传输装置传送至显示装置。 

水平仪由于受重力的作用，其空心泡显示在不同的刻度位置，通过摄像机，与补光器，将水平仪的刻度清的录制，传输至视频服务器，通过无线传输方式传送至显示装置。