一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统的制作方法

本实用新型是一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统，属于矿井安全监测技术领域。

背景技术：

煤炭是我国主要能源，约占一次能源70％。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。我国煤矿发生重特大事故中，矿井水灾时对矿井危害性较大的自然灾害，以煤矿事故死亡的人数计算，水害事故占15.72％，仅次于瓦斯和顶板事故，位居第三。

现有矿井内突水事故，主要依靠现场人员的人工报警，但当突水发生在无人值守的时间或区域，或者现场人员匆忙逃离而未能主动报警，调度室就无法及时的获得已发生突水的信息，无法及时地通知井下相关工作人员，以致不能对突水事故及时采取应急措施，易造成水害失控和人员伤亡，现有的矿井都无法预测水灾，无法采取安全措施，致使人员伤亡和经济损失。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型可实时观察矿井情况，可自动报警，降低人员伤亡和经济损失，可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统，包括丝杆、监测机构、伺服电机以及报警机构，所述丝杆右端设有伺服电机，所述伺服电机右端安装有报警机构，所述丝杆上装配着监测机构，所述监测机构右侧设有伺服电机，所述监测机构由轴承块、步进电机、锥形齿轮一、锥形齿轮二、安装板、水位传感器、摄像机、温度传感器以及湿度传感器组成，所述轴承块下端设有步进电机，所述步进电机下端安装有锥形齿轮一，所述锥形齿轮一右端设置有锥形齿轮二，所述锥形齿轮二右端装配有安装板，所述安装板右侧安装有摄像机，所述摄像机左端穿过安装板与锥形齿轮二相连接，所述安装板上端设有轴承块，所述安装板左侧安装有步进电机，所述安装板下端固定有水位传感器，所述安装板右端面上设有温度传感器以及湿度传感器，所述丝杆上装配着轴承块，所述锥形齿轮一与锥形齿轮二进行齿轮啮合，所述报警机构由声光报警器、外壳、A/D转换器、单片机以及D/A转换器组成，所述声光报警器下端设有外壳，所述外壳内部安装有A/D转换器、单片机以及D/A转换器，所述A/D转换器、单片机以及D/A转换器均焊接在同一印制电路板上，所述A/D转换器通过数据线与单片机相连接，所述单片机与D/A转换器通过数据线相连接，所述D/A转换器通过数据线与声光报警器相连接，所述A/D转换器通过数据线分别与摄像机、水位传感器、温度传感器以及湿度传感器相连接，所述外壳固定在伺服电机右端上。

进一步地，所述丝杆通过轴承座与矿井相连接。

进一步地，所述报警机构安装在井口上。

进一步地，所述摄像机上装配着照明灯。

进一步地，所述外壳上设置有散热槽。

进一步地，所述外壳内安装有无线发射器且无线发射器通过数据线与单片机相连接。

本实用新型的有益效果：一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统，本实用新型通过添加丝杆以及伺服电机，该设计实现监测机构左右移动，加大监测范围，本实用新型通过添加步进电机、锥形齿轮一、锥形齿轮二以及摄像机，该设计可实时观察矿井内情况，解决现有的矿井都无法预测水灾，无法采取安全措施，致使人员伤亡和经济损失等问题。

因添加水位传感器、温度传感器、湿度传感器、声光报警器以及单片机，该设计可自动报警，解决现有矿井内突水事故，主要依靠现场人员的人工报警，但当突水发生在无人值守的时间或区域，或者现场人员匆忙逃离而未能主动报警，调度室就无法及时的获得已发生突水的信息，无法及时地通知井下相关工作人员，以致不能对突水事故及时采取应急措施，易造成水害失控和人员伤亡等问题。

因报警机构安装在井口上，该设计提高报警效果，因添加照明灯，该设计实现照明，加大监测效果，因添加散热槽，该设计可对外壳内电子元件进行散热，因添加无线发射器，该设计可把报警信息和摄像信息通过无线网传输到调度室的终端上，本实用新型可实时观察矿井情况，可自动报警，降低人员伤亡和经济损失，可靠性高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统中监测机构的示意图；

图3为本实用新型一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统中报警机构的示意图；

图4为本实用新型一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统的工作原理框图；

图中：1-丝杆、2-监测机构、3-伺服电机、4-报警机构、5-轴承块、6-步进电机、7-锥形齿轮一、8-锥形齿轮二、9-安装板、10-水位传感器、11-摄像机、12-温度传感器、13-湿度传感器、14-声光报警器、15-外壳、16-A/D转换器、17-单片机、18-D/A转换器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1-图4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于温湿度和图像监测的井下水灾报警系统，包括丝杆1、监测机构2、伺服电机3以及报警机构4，丝杆1右端设有伺服电机3，伺服电机3右端安装有报警机构4，丝杆1上装配着监测机构2，监测机构2右侧设有伺服电机3。

监测机构2由轴承块5、步进电机6、锥形齿轮一7、锥形齿轮二8、安装板9、水位传感器10、摄像机11、温度传感器12以及湿度传感器13组成，轴承块5下端设有步进电机6，步进电机6下端安装有锥形齿轮一7，锥形齿轮一7右端设置有锥形齿轮二8，锥形齿轮二8右端装配有安装板9，安装板9右侧安装有摄像机11，摄像机11左端穿过安装板9与锥形齿轮二8相连接，安装板9上端设有轴承块5，安装板9左侧安装有步进电机6，安装板9下端固定有水位传感器10，安装板9右端面上设有温度传感器12以及湿度传感器13，丝杆1上装配着轴承块5，锥形齿轮一7与锥形齿轮二8进行齿轮啮合，该设计可实时观察矿井内情况。

报警机构4由声光报警器14、外壳15、A/D转换器16、单片机17以及D/A转换器18组成，声光报警器14下端设有外壳15，外壳15内部安装有A/D转换器16、单片机17以及D/A转换器18，A/D转换器16、单片机17以及D/A转换器18均焊接在同一印制电路板上，A/D转换器16通过数据线与单片机17相连接，单片机17与D/A转换器18通过数据线相连接，D/A转换器18通过数据线与声光报警器14相连接，A/D转换器16通过数据线分别与摄像机11、水位传感器10、温度传感器12以及湿度传感器13相连接，外壳15固定在伺服电机3右端上，该设计可自动报警。

丝杆1通过轴承座与矿井相连接，报警机构4安装在井口上，摄像机11上装配着照明灯，外壳15上设置有散热槽，外壳15内安装有无线发射器且无线发射器通过数据线与单片机17相连接。

具体实施方式：在进行使用时，首先工作人员对本实用新型进行检查，检查是否存在缺陷，如果存在缺陷的话就无法进行使用了，此时需要通知维修人员进行维修，如果不存在问题的话就可以进行使用，工作人员运行伺服电机3，伺服电机3工作带动丝杆1旋转，丝杆1旋转带动外壳15左右移动，同时工作人员运行步进电机6和摄像机11，步进电机6工作带动锥形齿轮一7旋转，锥形齿轮一7旋转带动锥形齿轮二8旋转，锥形齿轮二8旋转带动摄像机11转动，摄像机11转动同时也对矿井进行全方位摄像，该设计可实时观察矿井内情况，解决现有的矿井都无法预测水灾，无法采取安全措施，致使人员伤亡和经济损失等问题。

使用本实用新型前，工作人员向单片机17上输入水位极限值、温度极限值以及湿度极限值，然后水位传感器10、温度传感器12以及湿度传感器13同时采集矿井内的参数信息，然后把参数信息传输给A/D转换器16，A/D转换器16把参数信息转换成参数数据，然后把参数数据传输给单片机17，单片机17对参数数据进行处理，再把参数数据分别与水位极限值、温度极限值以及湿度极限值进行对比，若对比结果为大于水位极限值、温度极限值或大于湿度极限值，单片机17发出指令，然后把指令传输给D/A转换器18，D/A转换器18把指令转换成模拟指令，然后把模拟指令传输给声光报警器14，声光报警器14接收指令后开始工作，该设计可自动报警，可及时采取应急措施，防止人员伤亡。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。