一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置的制作方法

1.本发明涉及一种监测装置，涉及煤矿内无人开采部气体智能监测技术领域，具体涉及一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置。


背景技术：

2.目前，我国煤矿已由浅部开采转向深部开采，深部矿井的巷道布置系统更加复杂，根据目的需要设置密闭巷道，为延续矿井生产，需对原先构筑的密闭巷道进行启封，密闭巷道长时间封闭，内部环境极其复杂，且光线不足、危害气体分布与含量不明确，受采动影响时非常容易发生危险。
3.针对现有技术存在以下问题：
4.1、现有技术中，对于无人开采的煤矿，多采用机器人进行检测，由于机器人是在密闭巷道中对气体进行检测，在巡检的过程中机器人会受到空间的限制的问题；
5.2、现有技术中，在启封危险气源时，由于煤矿底部声音嘈杂，只是使用通过声音进行提示效果甚微，而且只有在启封危险气源时，机器人才会进行工作，在不工作时不能对矿井内的瓦斯气体进行检测，从而不整个装置的适用性得不到最大化；
6.3、现有技术中，对于机器人的气体检测装置不能根据情况进行安装，需要对矿井内其它区域的气体进行巡检时非常不便，该煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测机器人的适用性变差，因此需要进行结构创新来解决具体问题。


技术实现要素：

7.本发明需要解决的技术问题是提供一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，其中一种目的是为了具备提高提示的效果，解决声音提示效果不佳的问题；其中另一种目的是为了解决便于将气体检测安装在车体或是煤矿的墙壁上问题，以达到便于对气体检测装置安装的效果，其中再一种目的是为了具备将气体检测装置安装在车体上，方便气体检测装置进行移动并加以检测，有利于检测矿井内部其它区域的气体浓度，解决了气体检测装置的适用性能低的问题。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
9.一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，包括底座和承载板，所述承载板位于底座的上方设置，所述底座的顶部焊接有滑槽板，所述滑槽板的内壁滑动连接有铰接杆，所述铰接杆的顶部与底座的左侧滑动连接，所述承载板通过设置铰接杆与底座活动连接，所述承载板的顶部设置有气体检测装置、支撑柱、摄像记录仪、电源和信号发射器，所述底座的底部活动连接有车体。
10.本发明技术方案的进一步改进在于：所述摄像记录仪的一端线路连接有电源，所述摄像记录仪的顶部设置有转盘和微型电机，所述微型电机的顶部转动连接有驱动齿轮，所述转盘的顶部转动连接有从动齿轮，所述驱动齿轮的右侧与从动齿轮的左侧啮合连接，所述从动齿轮的底部与转盘的顶部固定连接，所述从动齿轮的顶部螺纹连接有转杆一，所
述转杆一的顶部铰接有转杆二，所述转杆二的右侧螺纹连接有红外摄像检测仪。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述气体检测装置的左侧开设有进风口，所述进风口的右侧设置有过滤板，所述过滤板的上下两端与气体检测装置的内壁活动连接，所述过滤板的右侧密封连接有气压腔，所述气压腔的右侧管道连接有出风口和危险气源分析模块，所述出风口的右端贯通连接有气体检测装置，且气体检测装置的底部固定安装有负压风机，所述负压风机的出风端管道连接有气体检测装置。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述气压腔的内壁设置有气体浓度检测传感器和气压传感器，所述气体浓度检测传感器和气压传感器的输出端线路连接有气压峰值设置模块。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述车体的底部固定安装有驱动箱，所述驱动箱的内壁固定安装有变频电机，且变频电机的驱动端转动连接有转轴器，所述转轴器的内壁转动连接有驱动轴，所述驱动轴左右两端转动连接有行走轮。
14.本发明技术方案的进一步改进在于：所述行走轮的轴心处转动连接有缓冲板，所述缓冲板板的顶部嵌入连接有固定板，所述缓冲板的内壁固定安装有缓冲弹簧。
15.本发明技术方案的进一步改进在于：所述信号发射器的内壁设置有处理单元，所述处理单元的接收端线路连接有气体浓度检测传感器和气压传感器，所述危险气源分析模块的输出端线路连接有处理单元，所述处理单元的输出端线路连接有转换模块，所述转换模块的输出端线路连接有信号放大器，所述信号放大器的输出端线路连接有无线传输模块。
16.本发明技术方案的进一步改进在于：所述电源的接线端电性连接有信号发射器、微型电机和驱动箱。
17.本发明技术方案的进一步改进在于：所述支撑柱的顶部固定安装有报警灯，所述报警灯的接线端电性连接有电源，且报警灯接收端线路连接有气压峰值设置模块。
18.本发明技术方案的进一步改进在于：所述底座的顶部设置有电动液压杆，所述电动液压杆的顶部固定连接有承载板，所述电源的顶部固定安装有蜂鸣器。
19.由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
20.1、本发明提供一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，通过设计精妙，在底座与承载板之间设置电动液压杆结合，可以根据井下的情况调节摄像记录仪的高度，并且配合转杆一和转杆二之间的转动，方便全方位的对井下的情况进行记录，避免摄像记录仪角度不能调节从而影响工作人员观察井下情况。
21.2、本发明提供一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，通过采用气体检测装置、报警灯和蜂鸣器组合设置，当检测到井下的气体浓度达到一定值时可以通过报警灯进行提醒，并且气体检测装置内部设置的气压腔能够对井下瓦斯气体进行暂存，并且分析气压腔内部的瓦斯浓度大致判断该区域的瓦斯浓度，并且与气压腔相连接有气压峰值设置模块，可以手动调节气压的报警值，而且设置的危险气源分析模块与红外摄像检测仪，在启封危险气体时，能够判断出该气体的是否具备燃烧的可能，并通过设置的蜂鸣器和报警灯进行提醒。
22.3、本发明提供一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，通过底座和车体配合，方便将其安装在车体上，这样可以对煤矿内进行巡检，同时又可以对气体进
行检测，提高了整个装置在煤矿下的检测性能。
附图说明
23.图1为本发明的底座结构示意图；
24.图2为本发明的摄像记录仪顶部结构连接示意图；
25.图3为本发明的气体检测装置结构剖视图；
26.图4为本发明的底座与承载板结构连接示意图；
27.图5为本发明的车体结构装置连接示意图；
28.图6为本发明的系统原理框图。
29.图中：1、底座；2、承载板；3、气体检测装置；4、支撑柱；5、报警灯；6、摄像记录仪；7、电源；8、信号发射器；9、滑槽板；10、铰接杆；11、蜂鸣器；12、进风口；13、过滤板；14、气压腔；15、气体浓度检测传感器；16、气压传感器；17、气压峰值设置模块；18、负压风机；19、危险气源分析模块；20、出风口；21、电动液压杆；22、微型电机；23、转盘；24、驱动齿轮；25、从动齿轮；26、转杆一；27、转杆二；28、红外摄像检测仪；29、处理单元；30、转换模块；31、信号放大器；32、无线传输模块；33、车体；34、行走轮；35、驱动轴；36、转轴器；37、缓冲板；38、固定板；39、驱动箱。
具体实施方式
30.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
31.实施例1
32.如图1-6所示，本发明提供了一种基于自动化开采煤矿密闭巷道启封危险气源监测装置，包括底座1和承载板2，承载板2位于底座1的上方设置，底座1的顶部焊接有滑槽板9，滑槽板9的内壁滑动连接有铰接杆10，铰接杆10的顶部与底座1的左侧滑动连接，承载板2通过设置铰接杆10与底座1活动连接，承载板2的顶部设置有气体检测装置3、支撑柱4、摄像记录仪6、电源7和信号发射器8，底座1的底部活动连接有车体33，支撑柱4的顶部固定安装有报警灯5，报警灯5的接线端电性连接有电源7，且报警灯5接收端线路连接有气压峰值设置模块17。
33.在本实施例中，通过设置的铰接杆10能够对底座1和承载板2之间的高度进行调节，以适应矿井空间结构，并且铰接杆10与滑槽板9滑动连接的关系对承载板2的升起高度进行限定，并且设置的车体33能够对矿井内部区域进行巡检，在检测危险气体的同时，还可以对矿井内的瓦斯浓度进行检测，并且通过报警灯5提高警示作用，气压峰值设置模块17可通过外接usb接口对检测数值进行设置，进一步提高气体的检测性能。
34.如图6所示，在本实施例中，优选的，信号发射器8的内壁设置有处理单元29，处理单元29的接收端线路连接有气体浓度检测传感器15和气压传感器16，危险气源分析模块19的输出端线路连接有处理单元29，处理单元29的输出端线路连接有转换模块30，转换模块30便于将气体检测值转换为电信号并通过无线传输模块32传送给用户终端，转换模块30的输出端线路连接有信号放大器31，由于矿井内部信号较差，设置的信号放大器31将信号更加稳定的传送给无线传输磨料32，信号放大器31的输出端线路连接有无线传输模块32。
35.如图4所示，优选的，底座1的顶部设置有电动液压杆21，电动液压杆21的顶部固定
连接有承载板2，电源7的顶部固定安装有蜂鸣器1，电动液压杆21由电源7提供动力，通过启动电动液压杆21可以调节底座1与承载板2之间的距离，以便适应矿井内的空间结构。
36.实施例2
37.如图2所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：摄像记录仪6的一端线路连接有电源7，摄像记录仪6的顶部设置有转盘23和微型电机22，微型电机22的顶部转动连接有驱动齿轮24，转盘23的顶部转动连接有从动齿轮25，驱动齿轮24的右侧与从动齿轮25的左侧啮合连接，从动齿轮25的底部与转盘23的顶部固定连接，通过启动微型电机22带动驱动齿轮25的转动，这时由于驱动齿轮25的转动间接打动从动齿轮25的转动，并且配合从动齿轮25底部的转盘23对红外摄像检测仪28的检测方向进行调节，从动齿轮25的顶部螺纹连接有转杆一26，转杆一26的顶部铰接有转杆二27，转杆二27的右侧螺纹连接有红外摄像检测仪28，并且配合转杆一26和转杆27的转动实现红外摄像检测仪28的角度全方位进行调节，需要说明的是，转杆一26和转杆二27的连接处需安装微型马达，并且其驱动端贯穿转杆一26和转杆二27，微型马达的信号端线路连接电源7，这样通过微型马达的转动就会带动红外摄像检测仪28上下方向的转动。
38.实施例3
39.如图3所示，在实施例1、实施例2的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，气体检测装置3的左侧开设有进风口12，进风口12的右侧设置有过滤板13，过滤板13便于对空气中较大的颗粒进行过滤，防止进入到气压腔14的内部，过滤板13的上下两端与气体检测装置3的内壁活动连接，过滤板13的右侧密封连接有气压腔14，气压腔14能够对井下瓦斯气体进行暂存，并且分析气压腔14内部的瓦斯浓度从而大致判断该区域的瓦斯浓度，气压腔14的右侧管道连接有出风口20和危险气源分析模块19，出风口20的右端贯通连接有气体检测装置3，且气体检测装置3的底部固定安装有负压风机18，设置的负压风机18增加周围空气的流动性，负压风机18的出风端管道连接有气体检测装置3，气压腔14的内壁设置有气体浓度检测传感器15和气压传感器16，气体浓度检测传感器15和气压传感器16的输出端线路连接有气压峰值设置模块17。
40.实施例4
41.如图5所示，在实施例1、实施例2、实施例3的基础上，本发明提供一种技术方案：车体33的底部固定安装有驱动箱39，驱动箱39的内壁固定安装有变频电机，变频电机的动力由电源7提供，且变频电机的驱动端转动连接有转轴器36，转轴器36的内壁转动连接有驱动轴35，驱动轴35左右两端转动连接有行走轮34，通过变频电机驱动端的转动将动力传送给转轴器36，进而将动力传送给转轴器36两侧的驱动轴35，通过驱动轴35的转动带动行走轮34，从而实现车体33的移动，行走轮34的轴心处转动连接有缓冲板37，缓冲板板37的顶部嵌入连接有固定板38，缓冲板37的内壁固定安装有缓冲弹簧，当车体33跨越较大的障碍物时，通过缓冲板37能够减少车体33的晃动，以便其更稳定的移动，电源7的接线端电性连接有信号发射器8、微型电机22和驱动箱39。
42.下面具体说一下该煤矿密闭巷道启封危险气源智能监测机器人的工作原理：
43.如图1-6所示，本发明通过将底座1利用螺栓安装在煤矿的墙壁或是车体33上，通过负压风机18增加周围空气的流动性，使空气通过进风口12进入到气压腔14内，并在气压腔14内暂时存储，当存储到一定量时通过气体浓度检测传感器15分析气压腔14内部可燃气
体浓度，当达到气压峰值设置模块17的最大值时便会报警，并将报警信号通过无线传出模块32传送到用户终端，在现场会通过蜂鸣器11和报警灯5对现场的工作人员进行提醒，并且设置的摄像记录仪6将现场画面传送到用户终端，当需要对煤矿内部的空气进行检测时，通过将底座1安装在车体33上，由电源7对驱动箱39提供动力实现对车体1的移动，并且通过转盘23对红外摄像检测仪28的角度进行全方位的记录，通过车体1的移动便于对煤矿各个区域中的危险气体都能检测，并且实时将现场环境通过无线传出模块32传送给用户终端。
44.上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。