監(jiān)控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備，包括具有多個觀察窗的密閉封裝的殼體，在該殼體中布置有能偏轉(zhuǎn)的攝像機。
【專利說明】監(jiān)控設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)已知了一種在地下開采中攝像機的應(yīng)用。這種已知的攝像機主要用作傳感器裝置，即用于測定距離或測定在測量范圍中的物體。
[0003]同樣由現(xiàn)有技術(shù)已知了在不同實施方式中應(yīng)用在惡劣條件下的攝像機。因此例如存在一種用于外部區(qū)域的半球攝像機(Domkamera)，該攝像機分別不加保護地經(jīng)受污染變臟。此外固定的攝像機已知的是，該攝像機然而只具有不可改變的測定區(qū)域。最后攝像機還已知的是，該攝像機與攝像機殼體共同懸掛在萬向軸上并且是可調(diào)節(jié)的而且該攝像機具有拭窗器。然而這種攝像機不適于地下開采，因為該攝像機建造起來過大并且對于損害過于敏感。所期望的是，在地下開采中使用監(jiān)控設(shè)備即特別是在較低的礦層厚度時。然而在該處可使用的空間是很狹小的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提出一種使用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備，該監(jiān)控設(shè)備構(gòu)造緊湊并且其中由結(jié)構(gòu)決定地具有較低的污染度。
[0005]該目的通過權(quán)利要求1的特征特別是通過用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)，該監(jiān)控設(shè)備具有帶有多個觀察窗的密閉封裝的殼體，在該殼體中布置有能偏轉(zhuǎn)的攝像機。
[0006]根據(jù)本發(fā)明配有偏轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置的攝像機布置在密閉封裝的殼體中，以使得位于殼體內(nèi)部的電氣和電子組件滿足在地下開采中爆破防護方面的要求。在此對于密閉封裝的殼體理解為，即殼體的設(shè)計與根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN60079-1:2007, IEC60079-1:2007或GB3836.2在爆炸性的環(huán)境中使用電子儀器的要求相符合。
[0007]此外在根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控設(shè)備中，攝像機不是設(shè)置單一的觀察窗而是可以通過多個觀察窗拍攝。以這種方式不但可以更好地滿足密閉封裝的殼體的要求。此外還可以這樣優(yōu)化觀察窗和殼體，即在地下開采中的氣流情況也被考慮。在此，根據(jù)單個觀察窗的指向可以考慮，是否相應(yīng)的觀察窗橫向于通風(fēng)方向或在通風(fēng)方向上延伸，以便減小污染變臟。
[0008]本發(fā)明的有利的實施方式在【專利附圖】

【附圖說明】中以及在從屬權(quán)利要求中說明。
[0009]根據(jù)第一個有利的實施方式，殼體設(shè)計用于裝配在工作面支架的頂蓋下面。出于該目的殼體具有基本上平坦的結(jié)構(gòu)形式，例如該結(jié)構(gòu)形式在基本外形上是方形的。此外殼體具有緊固件、特別是磁鐵，以便將監(jiān)控設(shè)備固定在工作面支架的頂蓋的底面處。在應(yīng)用磁鐵作為緊固件時，得出快速和簡單安裝的附加的優(yōu)點，該安裝可以是不用工具的。
[0010]根據(jù)另外一個有利的實施方式，相對于殼體的裝配基座傾斜地布置觀察窗，以使得當(dāng)在工作面中安裝監(jiān)控設(shè)備時觀察窗相對于垂直線是傾斜的。由此一方面得出優(yōu)點，即盡管殼體內(nèi)緊湊的構(gòu)造方式較大的偏轉(zhuǎn)范圍仍然可供攝像機使用。另一方面斜放觀察窗對于在觀察窗上的灰塵沉淀起到積極作用。[0011]根據(jù)另一個實施方式，觀察窗可以是梯形的并且特別是位于平截方棱錐體的外罩面上。以這種方式可以實現(xiàn)殼體的非常平坦的構(gòu)造方式，其中通過該金字塔形式結(jié)構(gòu)上可以特別簡單地滿足耐壓強度的要求。因此還有利的是，以平截方棱錐體的形式整體設(shè)計殼體。
[0012]通常在地下開采中不存在靜態(tài)充電，因為基于使用的機器的材料選擇和構(gòu)造方式避免可能的靜電(Elektoostatik)。此外通常在工作面上空氣濕度是非常高的。存在于氣流中的塵粒通過空氣的運動被拋向表面(觀察窗)并且基于其特性停留接著可能黏附在該處。而在靜止的空氣中塵粒會向下沉。當(dāng)確保在觀察窗前產(chǎn)生靜止的空氣，為此在2m/s的氣流速度下滿足窗玻璃大約是6cm，則不會使該窗玻璃污染變臟。為使空氣靜止下來可以設(shè)置漏斗件(Trichter)，附加地其還可以通過隔板劃分成單個靜止區(qū)。而當(dāng)觀察窗定向在通風(fēng)方向上或流動方向上時，流過的空氣應(yīng)該被加速，由此在窗玻璃上不會沉積灰塵。為令人滿意地實現(xiàn)靜止空氣的與運動空氣的區(qū)之間的過渡，可以在這個過渡區(qū)域中噴嘴狀地布置隔板或薄板，其確保從少量的或不運動的空氣變?yōu)槠叫杏诒砻娴木哂休^高流動速度的空氣。
[0013]為保持盡可能少的使觀察窗污染變臟，根據(jù)另一個實施方式有利的是，如果殼體在觀察窗外部具有平面的空氣引導(dǎo)件。這可以根據(jù)觀察窗相對于通風(fēng)方向的指向這樣設(shè)計，即存在于觀察窗前的氣流要么被靜止而要么層狀地導(dǎo)流過觀察窗。如果觀察窗橫向于通風(fēng)方向指向，可以有利的是，即至少兩個平面的空氣引導(dǎo)件布置在觀察窗的兩側(cè)，其中該處漏斗形地布置空氣引導(dǎo)件是有利的，以便在觀察窗前生成具有靜止空氣的區(qū)域。在靜止的空氣中灰塵明顯較少地沉積在觀察窗上，特別是當(dāng)該觀察窗傾斜地指向下時。根據(jù)觀察窗的大小也可以有利的是，附加的觀察窗(平行于通風(fēng)方向)、即主要橫向于觀察窗設(shè)置，以便在觀察窗之前、即在“漏斗件”內(nèi)部防止渦流形成或渦流流動。
[0014]鑒于空氣導(dǎo)向其它的關(guān)系適于平行于通風(fēng)方向指向的觀察窗。在這種觀察窗(前窗玻璃)處通風(fēng)應(yīng)該在相同的方向上相等地掠過。出于此目的可以在觀察窗的兩側(cè)分別間隔地并且特別是噴嘴狀地布置多個平面的空氣引導(dǎo)件(薄板)，以便平行于觀察窗的表面地沖擊的氣流基本層狀地引導(dǎo)經(jīng)過觀察窗處。噴嘴狀的布置例如這樣實現(xiàn)，即位于空氣引導(dǎo)件之間的容積在流動方向上減小或在流動方向上擴大。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的有利的實施方式可以設(shè)計至少三個觀察窗，其中在工作面中設(shè)備能這樣布置，即兩個觀察窗橫向于通風(fēng)方向地指向并且一個觀察窗在通風(fēng)方向上指向。以這種方式位于殼體內(nèi)的攝像機通過圍繞僅僅一個軸偏轉(zhuǎn)來旋轉(zhuǎn)，以使得該攝像機在開采方向上指向、在反向于開采方向的方向上指向以及在煤層(Kohlenstoss)的方向上指向。如果攝像機可以附加地圍繞第二水平軸偏轉(zhuǎn)，可以測定所有在工作面區(qū)域內(nèi)的關(guān)注的區(qū)域。因此在殼體內(nèi)部的攝像機的可偏轉(zhuǎn)性圍繞不多于兩個或者是精確的兩個軸是足夠的，以便進行在工作面內(nèi)部的監(jiān)控。
[0016]對于在地下開采中工作面的監(jiān)控來說，不同的區(qū)會出現(xiàn)問題。因此可以借助監(jiān)控設(shè)備來檢查，是否按順序準(zhǔn)備用于開采設(shè)備的下一斷面的單個防護板。為此必須監(jiān)控，是否沒有防護板位于前方過遠處并且必要時必須移回活動頂蓋。
[0017]此外，借助根據(jù)本發(fā)明監(jiān)控設(shè)備可以監(jiān)控在頂層處的斷面并且可以控制開采設(shè)備，以使得其不在巖石中切削。這種情況從防護板可以良好看出來并且特別是從盡可能高的位置可以良好地測定，這是因為從開采設(shè)備噴出水并且存在灰塵和塵粒。在視線方向中在通風(fēng)方向上可以特別好地測定斷面情況。
[0018]在區(qū)域外，在該區(qū)域中發(fā)生移動，攝像機應(yīng)該這樣指向，即可以觀察在全部長度上的煤層。由此攝像機必須在工作面的方向上只輕微地向煤層轉(zhuǎn)動。在這種情況下利用相對少的攝像機可以實現(xiàn)工作面的監(jiān)控。與此相關(guān)有利的是，如果借助攝像機只用于測定圖像的改變并且只有改變時傳給監(jiān)控中心單個圖像。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在用于在地下開采中監(jiān)控工作面的方法中設(shè)計多個沿工作面能單個控制的照明裝置，其中，用于通過反向散射避免眩目光這樣的照明裝置，斷開在攝像機旁邊較近的該照明裝置并且接通距離攝像機較遠的照明裝置。
[0020]此外，按照根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計中央控制器，多個根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控設(shè)備與該中央控制器連接，其中，中央控制器也測定沿工作面的開采設(shè)備的當(dāng)前位置。為此相應(yīng)的攝像機不僅僅可以指向開采設(shè)備的位置。為簡化控制可以在中央控制器中儲存偏轉(zhuǎn)周期，該偏轉(zhuǎn)周期依次地用于相鄰的攝像機地被激活。因此特別有利的是，即一個和相同的偏轉(zhuǎn)周期用于相鄰的攝像機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面根據(jù)附圖和參考下面的說明僅示意性地描述本發(fā)明的有利的實施方式。附圖示出:
[0022]圖1是用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備的透視圖；
[0023]圖2是圖1的設(shè)備的部分前視截面圖；
[0024]圖3是圖1和圖2的設(shè)備的部分截面?zhèn)纫晥D；
[0025]圖4是圖1至圖3的設(shè)備的橫截面的俯視圖；并且
[0026]圖5是圖4的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1示出用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備的透視圖，該監(jiān)控設(shè)備包括具有多個觀察窗12，14和16 (圖2)的密閉封裝的殼體10，其中在殼體10中布置有驅(qū)動地能圍繞兩個互相垂直的軸偏轉(zhuǎn)的攝像機18。
[0028]殼體10設(shè)計用于高架裝配(Ueberkopfmantage)在工作面支架的頂蓋下面并且為此具有裝配基座20，一方面適用于采礦的插接式連接器22和24位于該裝配基座的背面。另一方面在裝配基座20處設(shè)計有總計四個磁鐵對26，利用該磁鐵對可以將監(jiān)控設(shè)備固定在工作面支架的頂蓋下面。
[0029]監(jiān)控設(shè)備的殼體10原則上具有平截方棱錐體的形狀，其底面朝向裝配基座20并且其蓋面在裝配在工作面支架的頂蓋下面的情況下指向下方。在殼體10中設(shè)計有總計三個觀察窗12，14和16，該觀察窗分別(在俯視圖中)設(shè)計為梯形的，并且位于(構(gòu)想的)平截方棱錐體的外罩面上。如圖4橫截面所示，三個觀察窗分別與一個端面互相鄰接，其中密封件28位于觀察窗12和14之間并且密封件30位于觀察窗14和16之間。在圖2所示的規(guī)定的監(jiān)控設(shè)備的定向中，所有三個觀察窗相對于垂直線傾斜并且更確切地說是從固定基座20出發(fā)在攝像機18的方向上傾斜。[0030]攝像機18在殼體10內(nèi)部可以借助兩個執(zhí)行電動機圍繞兩個互相垂直的軸、即圍繞垂直的偏轉(zhuǎn)軸線S (圖2)和圍繞與其垂直延伸的水平的偏轉(zhuǎn)軸線偏轉(zhuǎn)。由數(shù)碼攝像機錄下的圖像數(shù)據(jù)通過同樣設(shè)計在殼體中的處理電子裝置借助插接式連接器22和24傳遞到中央控制器，該插接式連接器也用于供電。
[0031]對于空氣引導(dǎo)件的下列說明在圖中示例性地示出通風(fēng)方向W。易于理解的是，這也可以在相對的定向上延伸。
[0032]如圖4所示，在按照規(guī)定的裝配中觀察窗12和16橫向于通風(fēng)方向W布置，而觀察窗14平行于通風(fēng)方向W定向。為使相應(yīng)的在觀察窗12和16前面的氣流靜止，在觀察窗外部在觀察窗12和16的兩側(cè)設(shè)計平面的空氣引導(dǎo)件，這些空氣引導(dǎo)件共同確保使沖擊過來的氣流靜止。在觀察窗12的視線上空氣引導(dǎo)件32位于其左側(cè)，該空氣引導(dǎo)件在觀察窗12前形成漏斗形的空氣空間。在觀察窗12的右側(cè)設(shè)計有總計三個薄板形的、平面的空氣引導(dǎo)件34，36和38，該空氣引導(dǎo)件關(guān)于觀察窗12具有與空氣引導(dǎo)件32類似的作用，也就是使空氣在觀察窗12前漏斗形地處于靜止?fàn)顟B(tài)。在觀察窗14方面空氣引導(dǎo)件34至38具有其它的作用:基于在空氣引導(dǎo)件34至38之間逐漸變尖的空氣空間(噴嘴狀地布置空氣引導(dǎo)件34至38)加速穿流過的空氣并且基本層狀地引導(dǎo)過觀察窗14。在觀察窗12前面在空氣引導(dǎo)件32與空氣引導(dǎo)件34至38之間設(shè)有兩個附加的隔板40和42，該隔板附加地確保使沖擊過來的氣流靜止。在此，空氣引導(dǎo)件40和42互相輕微傾斜并且垂直延伸到裝配基座10。
[0033]前述導(dǎo)流板的說明根據(jù)實施例僅僅結(jié)合觀察窗12和14來進行。前述實施例按意義地以相同的方式適用于觀察窗16。
[0034]在圖4中利用單個的箭頭表示出在工作面中存在的氣流關(guān)系:借助在觀察窗12前的空氣引導(dǎo)件32，40，42和34至38延緩或使在通風(fēng)方向W上流入的氣流靜止。借助產(chǎn)生噴嘴效應(yīng)的空氣引導(dǎo)件34至38，然而在觀察窗14前層狀地引導(dǎo)過氣流。同樣使在觀察窗16前的區(qū)域中的氣流靜止。
[0035]圖5示出觀察窗14與16間的接合處的放大視圖，其中示出兩個光束LI和L2的射線走向。如圖看出，通過兩個觀察窗14和16，其對于密閉封裝是必要的，來折射光束LI和光束L2，以使得從攝像機18出發(fā)導(dǎo)風(fēng)件34至38是不可見的。在生成的圖像中僅僅缺少相應(yīng)的寬度，然而這種情況在相距數(shù)米的物體處是不那么引人注目的。
[0036]為了在地下開采中監(jiān)控工作面可以沿工作面布置多個前述的監(jiān)控裝置并且與中央控制器連接。此外，沿工作面可以設(shè)計能單個控制的照明裝置。與此同時為避免漫反射對于拍攝有利的是，如果斷開在攝像機旁邊較近的照明裝置并且接通距離攝像機較遠的照明裝置。
[0037]此外，在中央控制器中測定開采設(shè)備的當(dāng)前位置，其中則一個攝像機或多個攝像相應(yīng)于開采設(shè)備的當(dāng)前位置偏轉(zhuǎn)。此外，在中央控制器中設(shè)有用于每個攝像機的偏轉(zhuǎn)周期，其中，根據(jù)開采設(shè)備的位置偏轉(zhuǎn)周期依次地用于相鄰的攝像機地被激活。由此可以利用簡單的編程監(jiān)控全部的工作面。
【權(quán)利要求】
1.一種用于地下開采的監(jiān)控設(shè)備，包括具有多個觀察窗(12-16)的密閉封裝的殼體(10),在所述殼體中布置有能偏轉(zhuǎn)的攝像機(18 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述殼體(10)設(shè)計用于裝配在工作面支架的頂蓋下面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，相對于所述殼體(10)的裝配基座(20)傾斜地布置所述觀察窗(12-16)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述觀察窗(12-16)是梯形的并且特別是位于平截方棱錐體的外罩面上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述殼體(10)具有平截方棱錐體的形狀。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，所述殼體(10)在所述觀察窗(12-16)外部具有平面的空氣引導(dǎo)件(32-38)，至少兩個所述空氣引導(dǎo)件布置在所述觀察窗的兩側(cè)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，在所述觀察窗(12)的兩側(cè)分別間隔地并且特別是噴嘴狀地布置多個平面的所述空氣引導(dǎo)件(31-38)，以便平行于所述觀察窗的表面地沖擊的氣流基本層狀地引導(dǎo)經(jīng)過所述觀察窗處。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，在所述觀察窗(12)前面間隔地布置多個平面的空氣引導(dǎo)件(40，42)，以便在所述觀察窗前面抑制橫向于所述觀察窗(12)的表面地沖擊的氣流。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，設(shè)計至少三個所述觀察窗，并且在工作面中的所述監(jiān)控設(shè)備能這樣布置，即兩個所述觀察窗(12，16)橫向于通風(fēng)方向(W)地指向并且一個所述觀察窗(14)在所述通風(fēng)方向(W)上指向。
10.一種在使用根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的至少一個監(jiān)控設(shè)備的情況下用于在地下開采中監(jiān)控工作面的方法，其特征在于，沿所述工作面設(shè)計多個能單個控制的照明裝置，并且為了攝像機拍攝斷開在攝像機旁邊較近的照明裝置并且進一步地接通距離所述攝像機較遠的照明裝置。
11.一種在使用根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項所述的多個監(jiān)控設(shè)備的情況下用于在地下開采中監(jiān)控工作面的方法，其特征在于，所述監(jiān)控設(shè)備與中央控制器連接，所述中央控制器還測定沿所述工作面的開采設(shè)備的當(dāng)前位置，并且根據(jù)所述開采設(shè)備的所述當(dāng)前位置偏轉(zhuǎn)所述攝像機。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在所述中央控制器中儲存用于攝像機的偏轉(zhuǎn)周期，其中根據(jù)所述開采設(shè)備的位置所述偏轉(zhuǎn)周期依次地用于相鄰的所述攝像機地被激活。
【文檔編號】H04N7/18GK103795972SQ201310508622
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月26日
【發(fā)明者】馬丁·路透 申請人:瑪珂系統(tǒng)分析和開發(fā)有限公司