[发明专利]一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法

说明书

本发明公开一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法，包括设置在刚性罐道内用于支撑的支架体、滑动连接在支架体上的罐笼，所述支架体内侧设置罐道梁，所述罐笼置于罐道梁之间，并通过外部的驱动源所连接的牵引绳实现罐笼的上下移动；所述荧光屏所在的顶板上表面设置有CCD相机，并在罐道梁上设置有激光发射器，通过所述激光发射器发射的激光映射在荧光屏上，通过CCD相机记录荧光屏上照射光斑的运动轨迹。经过图像处理和像素质心计算，得到罐道横截面的变形及其对应位置，有效解决了矿井内罐道大纵深多方向变形诊断及其定位难题，为矿井的安全维护提供可靠的参考。

技术领域

本发明属于矿井提升健康系统领域，具体涉及一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法。

背景技术

罐道在矿井中有着重要的应用，罐道对罐笼起着限位和导向的作用。矿井的变形主要表现为与其固定在一起的罐道的变形，罐道的变形会造成提升阻力的增加，罐耳磨损增大，且这种变形不容易觉察到。当这种变形发展到一定的程度时，有可能发生卡罐或掉罐事故。因此，随时掌握罐道的变形和变形的位置是很有必要的。

传统的罐道变形的方法有倒垂线法检测、拉钢丝绳作为基准线法检测等。这些测量方法测量过程复杂、误差大、对人员依赖程度大。给矿井的安全维修带来诸多不便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置及其定位方法，解决了现有技术中测量罐道变形过程复杂、误差大、对人员依赖程度大，给矿井的安全维修带来诸多不便。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置，包括设置在刚性罐道内用于支撑的支架体、滑动连接在支架体上的罐笼，所述支架体包括侧边围成框架式结构的支护梁，以及一对设置在支护梁内侧的罐道梁，罐笼置于罐道梁之间，并通过外部的驱动源所连接的牵引绳实现罐笼的上下移动；

所述罐笼包括顶板、荧光屏、以及滚动器，在两块顶板之间设置有支腿形成上下分布的双层结构，同时所述顶板所在的两端部设置有在所述顶板的外侧设置的滚动器，所述滚动器贴合在罐道梁所在的内壁外侧，并沿所述罐道梁的延伸方向滑动，其中上层顶板所在的上表面通过支架设置荧光屏；

所述荧光屏所在的顶板上表面设置有CCD相机，并在罐道梁上设置有激光发射器，通过所述激光发射器发射的激光映射在荧光屏上，通过CCD相机记录荧光屏上照射光斑的运动轨迹。

进一步的，所述滚动器包括罐耳底座、L型罐耳支架、滚轮、缓冲件，所述罐耳底座呈片状结构，并在所述罐耳底座所在的一端部通过削轴连接有两块相互对称的L型罐耳支架，同时在L型罐耳支架的拐角处之间通过销轴连接滚轮，所述滚轮所在的外周沿凸出L型罐耳支架所在的两个相交的端面向外，所述缓冲件的一端铰接在所述L型罐耳支架伸出的端部，另一端铰接在所述罐耳底座的端部。

进一步的，所述罐耳底座上设置有条状连接孔，并通过螺栓固定在所述顶板面上。

进一步的，所述缓冲件为弹簧件或直杆件。

进一步的，所述顶板所在的两侧边对称设置有凹口，所述凹口与所述支护梁内侧伸出的罐道梁相互砌合，同时凹口沿罐道梁的延伸方向运动。

进一步的，所述滚动器设置在所述顶板的凹口所在的三个侧边，并使滚动器上的滚轮贴合并滑动在所述罐道梁所在的内侧三个面。

进一步的，所述激光发射器至少设置有两组，并且每组激光发射器的设置角度不同，将激光发射器照射的光线显示在荧光屏上的不同位置。

一种基于视觉与激光融合的矿井刚性罐道变形诊断装置的定位方法，包括以下步骤：

S1：将罐笼沿着罐道梁的延伸方向装配到支架体围成的框架式结构内，并通过驱动源所连接的牵引绳实现罐笼的上下移动；