煤尘图像采集室风速控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤尘图像采集室风速控制系统，包括连接在进风管上的风机和连接在排风管上的排风电磁阀，以及控制器模块，控制器模块的输入端接有按键操作电路模块、用于对进风口处的风速进行实时检测的风速传感器和用于对煤尘图像采集室内的气压进行实时检测的压力传感器，风速传感器安装在位于进风口与风机之间的一段进风管上，压力传感器安装在煤尘图像采集室的侧壁上，控制器模块的输出端接有变频器和电磁阀驱动器，风机与变频器相接，排风电磁阀与电磁阀驱动器相接。本实用新型能够保证煤尘图像采集室内进风流量稳定均匀，保证煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，能够减少气流运动对采集图像造成的运动模糊，保证了煤尘图像采集质量。
【专利说明】煤尘图像采集室风速控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于煤尘浓度检测【技术领域】，尤其是涉及一种煤尘图像采集室风速控制系统。
【背景技术】
[0002]由于煤矿生产的特殊性，井下工作人员的人为操作失误以及自然环境都有可能造成重大灾害，威胁人的生命安全。如果能及时确切的掌握人员所处位置的环境信息，就可以避免灾害的发生，减少人员的伤亡。因此如何实时准确的获得井下煤尘环境的数据信息，才是构造检测系统的关键问题。煤矿煤尘粒径差别较大，浓度差异也较大，为了准确测量这些数据，采集到高质量的煤尘图像是基础。
[0003]为了采集到高质量的煤尘图像，有人设计了密闭的煤尘图像采集室，并在煤尘图像采集室内送风，模拟煤矿井下的真实环境，使得煤尘颗粒悬浮在煤尘图像采集室内；实际使用过程中发现，当风机送入的风流微量不足时，煤尘图像采集室内的压力会出现不稳定，导致煤尘图像采集室中的煤尘颗粒散布不均匀，直接影响了煤尘采集样本的质量。而现有技术通常是采用手动调节的方式控制空气进风流量，但是手动调节往往会导致精确度不高,如果调节过大使得气室内的风压过高，同样会影响煤尘采集样本的质量。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤尘图像采集室风速控制系统，其结构简单，接线方便，能够保证煤尘图像采集室内进风流量稳定均匀，保证煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，能够减少气流运动对采集图像造成的运动模糊，保证了煤尘图像采集质量，实用性强，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种煤尘图像采集室风速控制系统，所述煤尘图像采集室的顶部设置有供煤尘颗粒进入煤尘图像采集室内的煤尘颗粒入口，所述煤尘颗粒入口上设置有煤尘颗粒入口封盖，所述煤尘图像采集室的左侧设置有煤尘图像采集机构，所述煤尘图像采集室的右侧设置有进风口，所述进风口上连接有进风管，所述煤尘图像采集室的底部设置有排风口，所述排风口上连接有排风管，其特征在于:所述煤尘图像采集室风速控制系统包括连接在所述进风管上的风机和连接在所述排风管上的排风电磁阀，以及用于对所述风机和排风电磁阀进行控制的控制器模块，所述控制器模块的输入端接有按键操作电路模块、用于对所述进风口处的风速进行实时检测的风速传感器和用于对所述煤尘图像采集室内的气压进行实时检测的压力传感器，所述风速传感器安装在位于所述进风口与所述风机之间的一段进风管上，所述压力传感器安装在所述煤尘图像采集室的侧壁上，所述控制器模块的输出端接有用于对所述风机进行变频调速的变频器和用于驱动所述排风电磁阀的电磁阀驱动器，所述风机与所述变频器相接，所述排风电磁阀与所述电磁阀驱动器相接。
[0006]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述控制器模块的输出端接有用于对所述进风口处的风速和所述煤尘图像采集室内的气压进行实时显示的液晶显示屏。
[0007]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述控制器模块为可编程逻辑控制器。
[0008]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述进风口处设置有多根用于对风流进行均匀分配以使风流平稳地进入所述煤尘图像采集室内的稳流管，多根所述稳流管的长度从上到下依次缩短，多根所述稳流管位于所述煤尘图像采集室外侧的一端相平齐且均罩在所述进风管内，多根所述稳流管位于所述煤尘图像采集室内侧的一端从上到下依次排列呈圆弧状。
[0009]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述煤尘图像采集机构包括摄像机、载玻片、盖玻片和用于带动盖玻片动作的气缸，所述摄像机的镜筒伸入所述煤尘图像采集室内，所述载玻片的几何中心正对所述摄像机的镜筒设置，所述载玻片通过减震弹簧连接在所述煤尘图像采集室的内壁上，所述气缸的活塞杆上通过连接杆连接有盖玻片连接板，所述盖玻片的几何中心正对所述载玻片的几何中心设置，所述盖玻片与所述盖玻片连接板固定连接且与所述载玻片间隔设置。
[0010]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述摄像机为CXD摄像机。
[0011]上述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述载玻片的形状和所述盖玻片的形状均为矩形，所述减震弹簧的数量为四根且分别连接在所述载玻片的四个角上。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，接线方便。
[0014]2、本实用新型能够保证煤尘图像采集室内进风流量稳定均匀，保证煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，能够减少气流运动对采集图像造成的运动模糊，保证了煤尘图像采集质量。
[0015]3、本实用新型具有很好的抗震能力，适合在煤矿井下恶劣的环境中使用，工作可靠性和稳定性高，故障率低。
[0016]4、本实用新型为获得高质量的煤尘采集图像提供了保证，很好地解决了编号为2013JK1080的陕西省教育厅科学研究计划专项项目——《基于三维建模的井下煤仓煤位检测的关键技术研究》中煤矿煤尘图像采集的问题，在实际应用中有助于及时确切的掌握煤矿井下人员所处位置的环境信息，避免灾害的发生，减少人员的伤亡，实用性强，便于推广使用。
[0017]综上所述，本实用新型结构简单，接线方便，能够保证煤尘图像采集室内进风流量稳定均匀，保证煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，能够减少气流运动对采集图像造成的运动模糊，保证了煤尘图像采集质量，实用性强，便于推广使用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]I 一煤尘图像采集室；2—煤尘颗粒入口； 3—煤尘颗粒入口封盖；[0022]4一进风口 ；5—排风口 ；6—排风口 ；
[0023]7—排风管；8—风机；9 一排风电磁阀；
[0024]10一摄像机；10-1—镜筒；11 一载玻片；
[0025]12—盖玻片13—气缸；14一连接杆；
[0026]15一盖玻片连接板；16—控制器模块； 17—风速传感器；
[0027]18一压力传感器；19一变频器；20 —电磁阀驱动器；
[0028]21—液晶显不屏；22—稳流管；23—减震弹簧；
[0029]24—按键操作电路模块。
【具体实施方式】
[0030]如图1所示，本实用新型所述的煤尘图像采集室风速控制系统，所述煤尘图像采集室I的顶部设置有供煤尘颗粒进入煤尘图像采集室I内的煤尘颗粒入口 2，所述煤尘颗粒入口 2上设置有煤尘颗粒入口封盖3，所述煤尘图像采集室I的左侧设置有煤尘图像采集机构，所述煤尘图像采集室I的右侧设置有进风口 4，所述进风口 4上连接有进风管5，所述煤尘图像采集室I的底部设置有排风口 6，所述排风口 6上连接有排风管7，所述煤尘图像采集室风速控制系统包括连接在所述进风管5上的风机8和连接在所述排风管7上的排风电磁阀9，以及用于对所述风机8和排风电磁阀9进行控制的控制器模块16，所述控制器模块16的输入端接有按键操作电路模块24、用于对所述进风口 4处的风速进行实时检测的风速传感器17和用于对所述煤尘图像采集室I内的气压进行实时检测的压力传感器18，所述风速传感器17安装在位于所述进风口 4与所述风机8之间的一段进风管5上，所述压力传感器18安装在所述煤尘图像采集室I的侧壁上，所述控制器模块16的输出端接有用于对所述风机8进行变频调速的变频器19和用于驱动所述排风电磁阀9的电磁阀驱动器20，所述风机8与所述变频器19相接，所述排风电磁阀9与所述电磁阀驱动器20相接。
[0031]如图1所示，本实施例中，所述控制器模块16的输出端接有用于对所述进风口 4处的风速和所述煤尘图像采集室I内的气压进行实时显示的液晶显示屏21。具体地，所述控制器模块16为可编程逻辑控制器。
[0032]如图1所示，本实施例中，所述进风口 4处设置有多根用于对风流进行均匀分配以使风流平稳地进入所述煤尘图像采集室I内的稳流管22，多根所述稳流管22的长度从上到下依次缩短，多根所述稳流管22位于所述煤尘图像采集室I外侧的一端相平齐且均罩在所述进风管5内，多根所述稳流管22位于所述煤尘图像采集室I内侧的一端从上到下依次排列呈圆弧状。通过设置稳流管22，能够使得煤尘图像采集室I内进风流量稳定均匀，使得煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，减少气流运动对采集图像造成的运动模糊。
[0033]如图1所示，本实施例中，所述煤尘图像采集机构包括摄像机10、载玻片11、盖玻片12和用于带动盖玻片12动作的气缸13，所述摄像机10的镜筒10-1伸入所述煤尘图像采集室I内，所述载玻片11的几何中心正对所述摄像机10的镜筒10-1设置，所述载玻片11通过减震弹簧23连接在所述煤尘图像采集室I的内壁上，所述气缸13的活塞杆上通过连接杆14连接有盖玻片连接板15，所述盖玻片12的几何中心正对所述载玻片11的几何中心设置，所述盖玻片12与所述盖玻片连接板15固定连接且与所述载玻片11间隔设置。进行图像采集时，气缸13通过连接杆14和盖玻片连接板15带动盖玻片12向靠近载玻片11的方向运动，使得盖玻片12与载玻片11相接触，在盖玻片12与载玻片11之间的采样空间内就采集到了煤尘颗粒，所述摄像机10实时采集位于所述盖玻片12与载玻片11之间的煤尘颗粒的图像，当图像采集完成后，载玻片11会在减震弹簧20的作用下回到原位，盖玻片12也自恢复到原位，盖玻片12与载玻片11自动分离。
[0034]本实施例中，所述摄像机10为CXD摄像机。所述载玻片11的形状和所述盖玻片12的形状均为矩形，所述减震弹簧23的数量为四根且分别连接在所述载玻片11的四个角上。通过设置减震弹簧23，能够避免图像采集的不稳定性，获得高质量的图像效果。
[0035]本实用新型的工作原理及工作过程是:所述控制器模块16通过变频器19启动风机8，风机8通过进风管5和进风口 4送风到煤尘图像采集室I内，模拟煤矿井下的真实环境，使得煤尘颗粒悬浮在煤尘图像采集室I内；所述风速传感器17对进风口 4处的风速进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给控制器模块16，控制器模块16将其接收到的检测风速通过液晶显示屏21进行显示，并与预先通过操作按键操作电路模块24设定的设定风速进行比较，并通过变频器19对风机8的风速进行调节，使得风机8以设定风速进行工作；同时，压力传感器18对煤尘图像采集室I内的气压进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给控制器模块16，控制器模块16将其接收到的检测气压通过液晶显示屏21进行显示，并与预先通过操作按键操作电路模块24设定的设定气压进行比较，当检测气压高于设定气压时，所述控制器模块16通过电磁阀驱动器20驱动排风电磁阀9打开，通过排风管7排风，当检测气压低于设定气压时，所述控制器模块16通过电磁阀驱动器20驱动排风电磁阀9关闭，停止排风，以保证煤尘图像采集室I内的气压为设定气压。这样能够保证煤尘图像采集室内进风流量稳定均匀，保证煤尘图像采集室内的气压处于稳定状态，保证了图像采集质量。
[0036]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种煤尘图像采集室风速控制系统，所述煤尘图像采集室(I)的顶部设置有供煤尘颗粒进入煤尘图像采集室(I)内的煤尘颗粒入口( 2 )，所述煤尘颗粒入口( 2 )上设置有煤尘颗粒入口封盖(3)，所述煤尘图像采集室(I)的左侧设置有煤尘图像采集机构，所述煤尘图像采集室(I)的右侧设置有进风口(4)，所述进风口(4)上连接有进风管(5)，所述煤尘图像采集室(I)的底部设置有排风口( 6 )，所述排风口( 6 )上连接有排风管(7 )，其特征在于:所述煤尘图像采集室风速控制系统包括连接在所述进风管(5)上的风机(8)和连接在所述排风管(7 )上的排风电磁阀(9 )，以及用于对所述风机(8 )和排风电磁阀(9 )进行控制的控制器模块(16 )，所述控制器模块(16 )的输入端接有按键操作电路模块(24 )、用于对所述进风口(4)处的风速进行实时检测的风速传感器(17)和用于对所述煤尘图像采集室(I)内的气压进行实时检测的压力传感器(18)，所述风速传感器(17)安装在位于所述进风口(4)与所述风机(8)之间的一段进风管(5)上，所述压力传感器(18)安装在所述煤尘图像采集室(O的侧壁上，所述控制器模块(16)的输出端接有用于对所述风机(8)进行变频调速的变频器(19)和用于驱动所述排风电磁阀(9)的电磁阀驱动器(20)，所述风机(8)与所述变频器(19)相接，所述排风电磁阀(9)与所述电磁阀驱动器(20)相接。
2.按照权利要求1所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述控制器模块(16)的输出端接有用于对所述进风口(4)处的风速和所述煤尘图像采集室(I)内的气压进行实时显示的液晶显示屏(21)。
3.按照权利要求1或2所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述控制器模块(16)为可编程逻辑控制器。
4.按照权利要求1所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述进风口(4)处设置有多根用于对风流进行均匀分配以使风流平稳地进入所述煤尘图像采集室(I)内的稳流管(22)，多根所述稳流管(22)的长度从上到下依次缩短，多根所述稳流管(22)位于所述煤尘图像采集室(I)外侧的一端相平齐且均罩在所述进风管(5)内，多根所述稳流管(22)位于所述煤尘图像采集室(I)内侧的一端从上到下依次排列呈圆弧状。
5.按照权利要求1所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述煤尘图像采集机构包括摄像机(10)、载玻片(11)、盖玻片(12)和用于带动盖玻片(12)动作的气缸(13)，所述摄像机(10)的镜筒(10-1)伸入所述煤尘图像采集室(I)内，所述载玻片(11)的几何中心正对所述摄像机(10)的镜筒(10-1)设置，所述载玻片(11)通过减震弹簧(23)连接在所述煤尘图像采集室(I)的内壁上，所述气缸(13)的活塞杆上通过连接杆(14)连接有盖玻片连接板(15)，所述盖玻片(12)的几何中心正对所述载玻片(11)的几何中心设置，所述盖玻片(12)与所述盖玻片连接板(15)固定连接且与所述载玻片(11)间隔设置。
6.按照权利要求5所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述摄像机(10)为CCD摄像机。
7.按照权利要求5所述的煤尘图像采集室风速控制系统，其特征在于:所述载玻片(11)的形状和所述盖玻片(12)的形状均为矩形，所述减震弹簧(23)的数量为四根且分别连接在所述载玻片(11)的四个角上。
【文档编号】F04D27/00GK203588083SQ201320799339
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】王征 申请人:西安科技大学