煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，包括連接在進風(fēng)管上的風(fēng)機和連接在排風(fēng)管上的排風(fēng)電磁閥，以及控制器模塊，控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊、用于對進風(fēng)口處的風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器和用于對煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器，風(fēng)速傳感器安裝在位于進風(fēng)口與風(fēng)機之間的一段進風(fēng)管上，壓力傳感器安裝在煤塵圖像采集室的側(cè)壁上，控制器模塊的輸出端接有變頻器和電磁閥驅(qū)動器，風(fēng)機與變頻器相接，排風(fēng)電磁閥與電磁閥驅(qū)動器相接。本實用新型能夠保證煤塵圖像采集室內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，保證煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠減少氣流運動對采集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像采集質(zhì)量。
【專利說明】煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤塵濃度檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，井下工作人員的人為操作失誤以及自然環(huán)境都有可能造成重大災(zāi)害，威脅人的生命安全。如果能及時確切的掌握人員所處位置的環(huán)境信息，就可以避免災(zāi)害的發(fā)生，減少人員的傷亡。因此如何實時準(zhǔn)確的獲得井下煤塵環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，才是構(gòu)造檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。煤礦煤塵粒徑差別較大，濃度差異也較大，為了準(zhǔn)確測量這些數(shù)據(jù)，采集到高質(zhì)量的煤塵圖像是基礎(chǔ)。
[0003]為了采集到高質(zhì)量的煤塵圖像，有人設(shè)計了密閉的煤塵圖像采集室，并在煤塵圖像采集室內(nèi)送風(fēng)，模擬煤礦井下的真實環(huán)境，使得煤塵顆粒懸浮在煤塵圖像采集室內(nèi)；實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)風(fēng)機送入的風(fēng)流微量不足時，煤塵圖像采集室內(nèi)的壓力會出現(xiàn)不穩(wěn)定，導(dǎo)致煤塵圖像采集室中的煤塵顆粒散布不均勻，直接影響了煤塵采集樣本的質(zhì)量。而現(xiàn)有技術(shù)通常是采用手動調(diào)節(jié)的方式控制空氣進風(fēng)流量，但是手動調(diào)節(jié)往往會導(dǎo)致精確度不高,如果調(diào)節(jié)過大使得氣室內(nèi)的風(fēng)壓過高，同樣會影響煤塵采集樣本的質(zhì)量。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，能夠保證煤塵圖像采集室內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，保證煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠減少氣流運動對采集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像采集質(zhì)量，實用性強，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，所述煤塵圖像采集室的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像采集室內(nèi)的煤塵顆粒入口，所述煤塵顆粒入口上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋，所述煤塵圖像采集室的左側(cè)設(shè)置有煤塵圖像采集機構(gòu)，所述煤塵圖像采集室的右側(cè)設(shè)置有進風(fēng)口，所述進風(fēng)口上連接有進風(fēng)管，所述煤塵圖像采集室的底部設(shè)置有排風(fēng)口，所述排風(fēng)口上連接有排風(fēng)管，其特征在于:所述煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)包括連接在所述進風(fēng)管上的風(fēng)機和連接在所述排風(fēng)管上的排風(fēng)電磁閥，以及用于對所述風(fēng)機和排風(fēng)電磁閥進行控制的控制器模塊，所述控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊、用于對所述進風(fēng)口處的風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器和用于對所述煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器，所述風(fēng)速傳感器安裝在位于所述進風(fēng)口與所述風(fēng)機之間的一段進風(fēng)管上，所述壓力傳感器安裝在所述煤塵圖像采集室的側(cè)壁上，所述控制器模塊的輸出端接有用于對所述風(fēng)機進行變頻調(diào)速的變頻器和用于驅(qū)動所述排風(fēng)電磁閥的電磁閥驅(qū)動器，所述風(fēng)機與所述變頻器相接，所述排風(fēng)電磁閥與所述電磁閥驅(qū)動器相接。
[0006]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器模塊的輸出端接有用于對所述進風(fēng)口處的風(fēng)速和所述煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏。
[0007]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器模塊為可編程邏輯控制器。
[0008]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述進風(fēng)口處設(shè)置有多根用于對風(fēng)流進行均勻分配以使風(fēng)流平穩(wěn)地進入所述煤塵圖像采集室內(nèi)的穩(wěn)流管，多根所述穩(wěn)流管的長度從上到下依次縮短，多根所述穩(wěn)流管位于所述煤塵圖像采集室外側(cè)的一端相平齊且均罩在所述進風(fēng)管內(nèi)，多根所述穩(wěn)流管位于所述煤塵圖像采集室內(nèi)側(cè)的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。
[0009]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述煤塵圖像采集機構(gòu)包括攝像機、載玻片、蓋玻片和用于帶動蓋玻片動作的氣缸，所述攝像機的鏡筒伸入所述煤塵圖像采集室內(nèi)，所述載玻片的幾何中心正對所述攝像機的鏡筒設(shè)置，所述載玻片通過減震彈簧連接在所述煤塵圖像采集室的內(nèi)壁上，所述氣缸的活塞桿上通過連接桿連接有蓋玻片連接板，所述蓋玻片的幾何中心正對所述載玻片的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片與所述蓋玻片連接板固定連接且與所述載玻片間隔設(shè)置。
[0010]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像機為CXD攝像機。
[0011]上述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述載玻片的形狀和所述蓋玻片的形狀均為矩形，所述減震彈簧的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片的四個角上。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0013]1、本實用新型采用了集成化、模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，接線方便。
[0014]2、本實用新型能夠保證煤塵圖像采集室內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，保證煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠減少氣流運動對采集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像采集質(zhì)量。
[0015]3、本實用新型具有很好的抗震能力，適合在煤礦井下惡劣的環(huán)境中使用，工作可靠性和穩(wěn)定性高，故障率低。
[0016]4、本實用新型為獲得高質(zhì)量的煤塵采集圖像提供了保證，很好地解決了編號為2013JK1080的陜西省教育廳科學(xué)研究計劃專項項目——《基于三維建模的井下煤倉煤位檢測的關(guān)鍵技術(shù)研究》中煤礦煤塵圖像采集的問題，在實際應(yīng)用中有助于及時確切的掌握煤礦井下人員所處位置的環(huán)境信息，避免災(zāi)害的發(fā)生，減少人員的傷亡，實用性強，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，接線方便，能夠保證煤塵圖像采集室內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，保證煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠減少氣流運動對采集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像采集質(zhì)量，實用性強，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]I 一煤塵圖像采集室；2—煤塵顆粒入口； 3—煤塵顆粒入口封蓋；[0022]4一進風(fēng)口 ；5—排風(fēng)口 ；6—排風(fēng)口 ；
[0023]7—排風(fēng)管；8—風(fēng)機；9 一排風(fēng)電磁閥；
[0024]10一攝像機；10-1—鏡筒；11 一載玻片；
[0025]12—蓋玻片13—氣缸；14一連接桿；
[0026]15一蓋玻片連接板；16—控制器模塊； 17—風(fēng)速傳感器；
[0027]18一壓力傳感器；19一變頻器；20 —電磁閥驅(qū)動器；
[0028]21—液晶顯不屏；22—穩(wěn)流管；23—減震彈簧；
[0029]24—按鍵操作電路模塊。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實用新型所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，所述煤塵圖像采集室I的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像采集室I內(nèi)的煤塵顆粒入口 2，所述煤塵顆粒入口 2上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋3，所述煤塵圖像采集室I的左側(cè)設(shè)置有煤塵圖像采集機構(gòu)，所述煤塵圖像采集室I的右側(cè)設(shè)置有進風(fēng)口 4，所述進風(fēng)口 4上連接有進風(fēng)管5，所述煤塵圖像采集室I的底部設(shè)置有排風(fēng)口 6，所述排風(fēng)口 6上連接有排風(fēng)管7，所述煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)包括連接在所述進風(fēng)管5上的風(fēng)機8和連接在所述排風(fēng)管7上的排風(fēng)電磁閥9，以及用于對所述風(fēng)機8和排風(fēng)電磁閥9進行控制的控制器模塊16，所述控制器模塊16的輸入端接有按鍵操作電路模塊24、用于對所述進風(fēng)口 4處的風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器17和用于對所述煤塵圖像采集室I內(nèi)的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器18，所述風(fēng)速傳感器17安裝在位于所述進風(fēng)口 4與所述風(fēng)機8之間的一段進風(fēng)管5上，所述壓力傳感器18安裝在所述煤塵圖像采集室I的側(cè)壁上，所述控制器模塊16的輸出端接有用于對所述風(fēng)機8進行變頻調(diào)速的變頻器19和用于驅(qū)動所述排風(fēng)電磁閥9的電磁閥驅(qū)動器20，所述風(fēng)機8與所述變頻器19相接，所述排風(fēng)電磁閥9與所述電磁閥驅(qū)動器20相接。
[0031]如圖1所示，本實施例中，所述控制器模塊16的輸出端接有用于對所述進風(fēng)口 4處的風(fēng)速和所述煤塵圖像采集室I內(nèi)的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏21。具體地，所述控制器模塊16為可編程邏輯控制器。
[0032]如圖1所示，本實施例中，所述進風(fēng)口 4處設(shè)置有多根用于對風(fēng)流進行均勻分配以使風(fēng)流平穩(wěn)地進入所述煤塵圖像采集室I內(nèi)的穩(wěn)流管22，多根所述穩(wěn)流管22的長度從上到下依次縮短，多根所述穩(wěn)流管22位于所述煤塵圖像采集室I外側(cè)的一端相平齊且均罩在所述進風(fēng)管5內(nèi)，多根所述穩(wěn)流管22位于所述煤塵圖像采集室I內(nèi)側(cè)的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。通過設(shè)置穩(wěn)流管22，能夠使得煤塵圖像采集室I內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，使得煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，減少氣流運動對采集圖像造成的運動模糊。
[0033]如圖1所示，本實施例中，所述煤塵圖像采集機構(gòu)包括攝像機10、載玻片11、蓋玻片12和用于帶動蓋玻片12動作的氣缸13，所述攝像機10的鏡筒10-1伸入所述煤塵圖像采集室I內(nèi)，所述載玻片11的幾何中心正對所述攝像機10的鏡筒10-1設(shè)置，所述載玻片11通過減震彈簧23連接在所述煤塵圖像采集室I的內(nèi)壁上，所述氣缸13的活塞桿上通過連接桿14連接有蓋玻片連接板15，所述蓋玻片12的幾何中心正對所述載玻片11的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片12與所述蓋玻片連接板15固定連接且與所述載玻片11間隔設(shè)置。進行圖像采集時，氣缸13通過連接桿14和蓋玻片連接板15帶動蓋玻片12向靠近載玻片11的方向運動，使得蓋玻片12與載玻片11相接觸，在蓋玻片12與載玻片11之間的采樣空間內(nèi)就采集到了煤塵顆粒，所述攝像機10實時采集位于所述蓋玻片12與載玻片11之間的煤塵顆粒的圖像，當(dāng)圖像采集完成后，載玻片11會在減震彈簧20的作用下回到原位，蓋玻片12也自恢復(fù)到原位，蓋玻片12與載玻片11自動分離。
[0034]本實施例中，所述攝像機10為CXD攝像機。所述載玻片11的形狀和所述蓋玻片12的形狀均為矩形，所述減震彈簧23的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片11的四個角上。通過設(shè)置減震彈簧23，能夠避免圖像采集的不穩(wěn)定性，獲得高質(zhì)量的圖像效果。
[0035]本實用新型的工作原理及工作過程是:所述控制器模塊16通過變頻器19啟動風(fēng)機8，風(fēng)機8通過進風(fēng)管5和進風(fēng)口 4送風(fēng)到煤塵圖像采集室I內(nèi)，模擬煤礦井下的真實環(huán)境，使得煤塵顆粒懸浮在煤塵圖像采集室I內(nèi)；所述風(fēng)速傳感器17對進風(fēng)口 4處的風(fēng)速進行實時檢測并將所檢測到的信號實時輸出給控制器模塊16，控制器模塊16將其接收到的檢測風(fēng)速通過液晶顯示屏21進行顯示，并與預(yù)先通過操作按鍵操作電路模塊24設(shè)定的設(shè)定風(fēng)速進行比較，并通過變頻器19對風(fēng)機8的風(fēng)速進行調(diào)節(jié)，使得風(fēng)機8以設(shè)定風(fēng)速進行工作；同時，壓力傳感器18對煤塵圖像采集室I內(nèi)的氣壓進行實時檢測并將所檢測到的信號實時輸出給控制器模塊16，控制器模塊16將其接收到的檢測氣壓通過液晶顯示屏21進行顯示，并與預(yù)先通過操作按鍵操作電路模塊24設(shè)定的設(shè)定氣壓進行比較，當(dāng)檢測氣壓高于設(shè)定氣壓時，所述控制器模塊16通過電磁閥驅(qū)動器20驅(qū)動排風(fēng)電磁閥9打開，通過排風(fēng)管7排風(fēng)，當(dāng)檢測氣壓低于設(shè)定氣壓時，所述控制器模塊16通過電磁閥驅(qū)動器20驅(qū)動排風(fēng)電磁閥9關(guān)閉，停止排風(fēng)，以保證煤塵圖像采集室I內(nèi)的氣壓為設(shè)定氣壓。這樣能夠保證煤塵圖像采集室內(nèi)進風(fēng)流量穩(wěn)定均勻，保證煤塵圖像采集室內(nèi)的氣壓處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證了圖像采集質(zhì)量。
[0036]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，所述煤塵圖像采集室(I)的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像采集室(I)內(nèi)的煤塵顆粒入口( 2 )，所述煤塵顆粒入口( 2 )上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋(3)，所述煤塵圖像采集室(I)的左側(cè)設(shè)置有煤塵圖像采集機構(gòu)，所述煤塵圖像采集室(I)的右側(cè)設(shè)置有進風(fēng)口(4)，所述進風(fēng)口(4)上連接有進風(fēng)管(5)，所述煤塵圖像采集室(I)的底部設(shè)置有排風(fēng)口( 6 )，所述排風(fēng)口( 6 )上連接有排風(fēng)管(7 )，其特征在于:所述煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)包括連接在所述進風(fēng)管(5)上的風(fēng)機(8)和連接在所述排風(fēng)管(7 )上的排風(fēng)電磁閥(9 )，以及用于對所述風(fēng)機(8 )和排風(fēng)電磁閥(9 )進行控制的控制器模塊(16 )，所述控制器模塊(16 )的輸入端接有按鍵操作電路模塊(24 )、用于對所述進風(fēng)口(4)處的風(fēng)速進行實時檢測的風(fēng)速傳感器(17)和用于對所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器(18)，所述風(fēng)速傳感器(17)安裝在位于所述進風(fēng)口(4)與所述風(fēng)機(8)之間的一段進風(fēng)管(5)上，所述壓力傳感器(18)安裝在所述煤塵圖像采集室(O的側(cè)壁上，所述控制器模塊(16)的輸出端接有用于對所述風(fēng)機(8)進行變頻調(diào)速的變頻器(19)和用于驅(qū)動所述排風(fēng)電磁閥(9)的電磁閥驅(qū)動器(20)，所述風(fēng)機(8)與所述變頻器(19)相接，所述排風(fēng)電磁閥(9)與所述電磁閥驅(qū)動器(20)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器模塊(16)的輸出端接有用于對所述進風(fēng)口(4)處的風(fēng)速和所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏(21)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器模塊(16)為可編程邏輯控制器。
4.按照權(quán)利要求1所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述進風(fēng)口(4)處設(shè)置有多根用于對風(fēng)流進行均勻分配以使風(fēng)流平穩(wěn)地進入所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)的穩(wěn)流管(22)，多根所述穩(wěn)流管(22)的長度從上到下依次縮短，多根所述穩(wěn)流管(22)位于所述煤塵圖像采集室(I)外側(cè)的一端相平齊且均罩在所述進風(fēng)管(5)內(nèi)，多根所述穩(wěn)流管(22)位于所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)側(cè)的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。
5.按照權(quán)利要求1所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述煤塵圖像采集機構(gòu)包括攝像機(10)、載玻片(11)、蓋玻片(12)和用于帶動蓋玻片(12)動作的氣缸(13)，所述攝像機(10)的鏡筒(10-1)伸入所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)，所述載玻片(11)的幾何中心正對所述攝像機(10)的鏡筒(10-1)設(shè)置，所述載玻片(11)通過減震彈簧(23)連接在所述煤塵圖像采集室(I)的內(nèi)壁上，所述氣缸(13)的活塞桿上通過連接桿(14)連接有蓋玻片連接板(15)，所述蓋玻片(12)的幾何中心正對所述載玻片(11)的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片(12)與所述蓋玻片連接板(15)固定連接且與所述載玻片(11)間隔設(shè)置。
6.按照權(quán)利要求5所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像機(10)為CCD攝像機。
7.按照權(quán)利要求5所述的煤塵圖像采集室風(fēng)速控制系統(tǒng)，其特征在于:所述載玻片(11)的形狀和所述蓋玻片(12)的形狀均為矩形，所述減震彈簧(23)的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片(11)的四個角上。
【文檔編號】F04D27/00GK203588083SQ201320799339
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】王征 申請人:西安科技大學(xué)