皮带煤量检测装置及电子设备的制作方法

背景技术：

1、随着煤矿智能化的发展，矿井的精确检测和分析逐渐成为衡量煤矿高效安全生产的重要手段。然而，当前在测量皮带煤量体积时，隔离高低压供电回路是非常关键的，如果高低压互相串扰则会导致导致电路不稳定。

2、相关技术中，普通的光耦隔离芯片只能适用于通讯速率较低的情况，无法适用于高速信号传输电路。

技术实现思路

1、本申请提供了一种皮带煤量检测装置及电子设备。

2、根据本申请的第一方面，提供了一种皮带煤量检测装置，其特征在于，包括图像采集模块、图像数据处理模块、网络传输模块、光电隔离保护电路模块、0隔爆兼本安保护电路模块，

3、其中，所述图像采集模块用于获取包含皮带上煤堆的摄像机成像图和激光雷达成像图；

4、所述图像数据处理模块用于对所述摄像机成像图和激光雷达成像图进行

5、图像处理，以生成立体煤量体积图像；

6、所述网络传输模块用于将所述立体煤量体积图像进行输出为煤量体积数据；

7、所述光电隔离保护电路模块基于数字隔离器件和光耦隔离器件对信号进行隔离，以对所述检测装置的输出接口实现接口光电隔离保护；

8、所述隔爆兼本安保护电路模块位于所述检测装置中供电部分的电路板且0包括了满足预设条件的两级隔离电容。

9、可选的，所述图像采集模块包括双目图像采集单元和激光雷达测量单元，其中，

10、所述双目图像采集单元用于基于双目视觉摄像机拍摄皮带上煤堆的摄像机成像图；

11、所述激光雷达测量单元用于基于激光雷达测量装置采集所述煤堆的激光

12、雷达成像图。

13、可选的，所述装置还包括电源转换模块，其中，所述电源转换模块用于将电源电压转换为当前所述装置的工作电压。

14、可选的，所述图像数据处理模块还包括：特征提取单元和图像融合单元，其中，

15、所述特征提取单元用于对所述摄像机成像图和激光雷达成像图分别进行特征点检测，以分别确定包含所述煤堆的特征的第一图像和第二图像；

16、所述图像融合单元用于对所述第一图像和所述第二图像进行融合，以生成所述立体煤量体积图像。

17、可选的，所述光电隔离保护电路模块包括：数字隔离芯片、光耦隔离芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、第一光敏二极管、第二光敏二极管、第三光敏二极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，第一电感、第二电感，其中，

18、所述数字隔离芯片的第一端与所述第一电感的第一端、所述第一二极管的阳极、所述第一电阻的第一端相连；

19、所述数字隔离芯片的第二端与所述第二电阻的第一端相连；

20、所述数字隔离芯片的第三端和第四端接入第一电源，所述第一电感的第二端接入所述第一电源；

21、所述光耦隔离芯片的第一端接入第二电源，所述光耦隔离芯片的第二端连接所述三级管的基极、所述第二电容的第一端、所述第二二极管的阳极，所述第一电容的第一端连接所述第一电阻，所述第一电容的第二端连接所述三级管的集电极、所述第二电容的第二端连接所述三级管的发射极和所述第二二极管的阴极；

22、所述光耦隔离芯片的第三端连接所述第二电感的第一端，所述第一光敏二极管的阴极、所述第二光敏二极管的阴极、所述第一二极管的阴极连接所述第一光敏二极管的阴极，所述第一光敏二极管的阳极和所述第二光敏二极管的阳极和所述第二光敏二极管的阳极相连；

23、所述第二电感的第二端连接所述第一光敏二级管的阴极和所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述第二电阻的第二端，以及所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端，其中所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端接地。

24、可选的，所述装置还包括emc保护电路。

25、可选的，所述网络传输模块连接通讯及扩展接口。

26、可选的，所述预设条件为为满足额定工作电压为25v，额定容量是2200微法拉，且对应的传输能量小于1500μj，且符合国标中的要求。

27、可选的，所述装置基于nsi83085芯片以实现所述emc保护电路。

28、根据本申请的第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备中包括有本申请的第一方面所述的装置。

29、综上所述，通过将相机和激光雷达同步检测的图像和激光点云数据进行融合，进而获取更加准确与稠密的深度信息，同时依据煤矿井下的设备要求，对皮带煤量检测装置进行隔爆兼本安性能的设计以及接口的光电隔离、emc保护电路的设计，能良好应对煤矿复杂非结构化环境并产生稳定的信息，模拟信号可继续使用光耦隔离器件进行隔离，而数字信号通路则可使用高速数字隔离芯片实现。相较于传统光耦电路，系统传输速率提高，且降低了系统复杂度，利用光耦隔离和数字隔离共同实现的接口光电隔离保护电路。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种皮带煤量检测装置，其特征在于，包括图像采集模块、图像数据处理模块、网络传输模块、光电隔离保护电路模块、隔爆兼本安保护电路模块，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块包括双目图像采集单元和激光雷达测量单元，其中，

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源转换模块，其中，所述电源转换模块用于将电源电压转换为当前所述装置的工作电压。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像数据处理模块还包括：特征提取单元和图像融合单元，其中，

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电隔离保护电路模块包括：数字隔离芯片、光耦隔离芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、第一光敏二极管、第二光敏二极管、第三光敏二极管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容，第一电感、第二电感，其中，

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括emc保护电路。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网络传输模块连接通讯及扩展接口。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设条件为为满足额定工作电压为25v，额定容量是2200微法拉，且对应的传输能量小于1500μj，且符合国标中的要求。

9.根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于，所述装置基于nsi83085芯片以实现所述emc保护电路。

10.一种电子设备，所述电子设备中包括有如权利要求1-9任一所述的装置。

技术总结
本申请提出一种皮带煤量检测装置及电子设备。其中装置包括：所述图像采集模块用于获取包含皮带上煤堆的摄像机成像图和激光雷达成像图；所述图像数据处理模块用于对所述摄像机成像图和激光雷达成像图进行图像处理，以生成立体煤量体积图像；所述网络传输模块用于将所述立体煤量体积图像进行输出为煤量体积数据；所述光电隔离保护电路模块基于数字隔离器件和光耦隔离器件对信号进行隔离，以对所述检测装置的输出接口实现接口光电隔离保护；所述隔爆兼本安保护电路模块位于所述检测装置中供电部分的电路板且包括了满足预设条件的两级隔离电容。系统传输速率提高，且降低了系统复杂度，利用光耦隔离和数字隔离共同实现的接口光电隔离保护电路。

技术研发人员：彭丽,张立亚,郝博南,赵青,王超,杨志方
受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13