监控设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于地下开采的监控设备，包括具有多个观察窗的密闭封装的壳体，在该壳体中布置有能偏转的摄像机。
【专利说明】监控设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于地下开采的监控设备。
【背景技术】
[0002]由现有技术已知了一种在地下开采中摄像机的应用。这种已知的摄像机主要用作传感器装置，即用于测定距离或测定在测量范围中的物体。
[0003]同样由现有技术已知了在不同实施方式中应用在恶劣条件下的摄像机。因此例如存在一种用于外部区域的半球摄像机(Domkamera)，该摄像机分别不加保护地经受污染变脏。此外固定的摄像机已知的是，该摄像机然而只具有不可改变的测定区域。最后摄像机还已知的是，该摄像机与摄像机壳体共同悬挂在万向轴上并且是可调节的而且该摄像机具有拭窗器。然而这种摄像机不适于地下开采，因为该摄像机建造起来过大并且对于损害过于敏感。所期望的是，在地下开采中使用监控设备即特别是在较低的矿层厚度时。然而在该处可使用的空间是很狭小的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提出一种使用于地下开采的监控设备，该监控设备构造紧凑并且其中由结构决定地具有较低的污染度。
[0005]该目的通过权利要求1的特征特别是通过用于地下开采的监控设备来实现，该监控设备具有带有多个观察窗的密闭封装的壳体，在该壳体中布置有能偏转的摄像机。
[0006]根据本发明配有偏转驱动装置的摄像机布置在密闭封装的壳体中，以使得位于壳体内部的电气和电子组件满足在地下开采中爆破防护方面的要求。在此对于密闭封装的壳体理解为，即壳体的设计与根据标准EN60079-1:2007, IEC60079-1:2007或GB3836.2在爆炸性的环境中使用电子仪器的要求相符合。
[0007]此外在根据本发明的监控设备中，摄像机不是设置单一的观察窗而是可以通过多个观察窗拍摄。以这种方式不但可以更好地满足密闭封装的壳体的要求。此外还可以这样优化观察窗和壳体，即在地下开采中的气流情况也被考虑。在此，根据单个观察窗的指向可以考虑，是否相应的观察窗横向于通风方向或在通风方向上延伸，以便减小污染变脏。
[0008]本发明的有利的实施方式在【专利附图】
【附图说明】中以及在从属权利要求中说明。
[0009]根据第一个有利的实施方式，壳体设计用于装配在工作面支架的顶盖下面。出于该目的壳体具有基本上平坦的结构形式，例如该结构形式在基本外形上是方形的。此外壳体具有紧固件、特别是磁铁，以便将监控设备固定在工作面支架的顶盖的底面处。在应用磁铁作为紧固件时，得出快速和简单安装的附加的优点，该安装可以是不用工具的。
[0010]根据另外一个有利的实施方式，相对于壳体的装配基座倾斜地布置观察窗，以使得当在工作面中安装监控设备时观察窗相对于垂直线是倾斜的。由此一方面得出优点，即尽管壳体内紧凑的构造方式较大的偏转范围仍然可供摄像机使用。另一方面斜放观察窗对于在观察窗上的灰尘沉淀起到积极作用。[0011]根据另一个实施方式，观察窗可以是梯形的并且特别是位于平截方棱锥体的外罩面上。以这种方式可以实现壳体的非常平坦的构造方式，其中通过该金字塔形式结构上可以特别简单地满足耐压强度的要求。因此还有利的是，以平截方棱锥体的形式整体设计壳体。
[0012]通常在地下开采中不存在静态充电，因为基于使用的机器的材料选择和构造方式避免可能的静电(Elektoostatik)。此外通常在工作面上空气湿度是非常高的。存在于气流中的尘粒通过空气的运动被抛向表面(观察窗)并且基于其特性停留接着可能黏附在该处。而在静止的空气中尘粒会向下沉。当确保在观察窗前产生静止的空气，为此在2m/s的气流速度下满足窗玻璃大约是6cm，则不会使该窗玻璃污染变脏。为使空气静止下来可以设置漏斗件(Trichter)，附加地其还可以通过隔板划分成单个静止区。而当观察窗定向在通风方向上或流动方向上时，流过的空气应该被加速，由此在窗玻璃上不会沉积灰尘。为令人满意地实现静止空气的与运动空气的区之间的过渡，可以在这个过渡区域中喷嘴状地布置隔板或薄板，其确保从少量的或不运动的空气变为平行于表面的具有较高流动速度的空气。
[0013]为保持尽可能少的使观察窗污染变脏，根据另一个实施方式有利的是，如果壳体在观察窗外部具有平面的空气引导件。这可以根据观察窗相对于通风方向的指向这样设计，即存在于观察窗前的气流要么被静止而要么层状地导流过观察窗。如果观察窗横向于通风方向指向，可以有利的是，即至少两个平面的空气引导件布置在观察窗的两侧，其中该处漏斗形地布置空气引导件是有利的，以便在观察窗前生成具有静止空气的区域。在静止的空气中灰尘明显较少地沉积在观察窗上，特别是当该观察窗倾斜地指向下时。根据观察窗的大小也可以有利的是，附加的观察窗(平行于通风方向)、即主要横向于观察窗设置，以便在观察窗之前、即在“漏斗件”内部防止涡流形成或涡流流动。
[0014]鉴于空气导向其它的关系适于平行于通风方向指向的观察窗。在这种观察窗(前窗玻璃)处通风应该在相同的方向上相等地掠过。出于此目的可以在观察窗的两侧分别间隔地并且特别是喷嘴状地布置多个平面的空气引导件(薄板)，以便平行于观察窗的表面地冲击的气流基本层状地引导经过观察窗处。喷嘴状的布置例如这样实现，即位于空气引导件之间的容积在流动方向上减小或在流动方向上扩大。
[0015]根据本发明的有利的实施方式可以设计至少三个观察窗，其中在工作面中设备能这样布置，即两个观察窗横向于通风方向地指向并且一个观察窗在通风方向上指向。以这种方式位于壳体内的摄像机通过围绕仅仅一个轴偏转来旋转，以使得该摄像机在开采方向上指向、在反向于开采方向的方向上指向以及在煤层(Kohlenstoss)的方向上指向。如果摄像机可以附加地围绕第二水平轴偏转，可以测定所有在工作面区域内的关注的区域。因此在壳体内部的摄像机的可偏转性围绕不多于两个或者是精确的两个轴是足够的，以便进行在工作面内部的监控。
[0016]对于在地下开采中工作面的监控来说，不同的区会出现问题。因此可以借助监控设备来检查，是否按顺序准备用于开采设备的下一断面的单个防护板。为此必须监控，是否没有防护板位于前方过远处并且必要时必须移回活动顶盖。
[0017]此外，借助根据本发明监控设备可以监控在顶层处的断面并且可以控制开采设备，以使得其不在岩石中切削。这种情况从防护板可以良好看出来并且特别是从尽可能高的位置可以良好地测定，这是因为从开采设备喷出水并且存在灰尘和尘粒。在视线方向中在通风方向上可以特别好地测定断面情况。
[0018]在区域外，在该区域中发生移动，摄像机应该这样指向，即可以观察在全部长度上的煤层。由此摄像机必须在工作面的方向上只轻微地向煤层转动。在这种情况下利用相对少的摄像机可以实现工作面的监控。与此相关有利的是，如果借助摄像机只用于测定图像的改变并且只有改变时传给监控中心单个图像。
[0019]根据本发明的另一方面，在用于在地下开采中监控工作面的方法中设计多个沿工作面能单个控制的照明装置，其中，用于通过反向散射避免眩目光这样的照明装置，断开在摄像机旁边较近的该照明装置并且接通距离摄像机较远的照明装置。
[0020]此外，按照根据本发明的方法设计中央控制器，多个根据本发明的监控设备与该中央控制器连接，其中，中央控制器也测定沿工作面的开采设备的当前位置。为此相应的摄像机不仅仅可以指向开采设备的位置。为简化控制可以在中央控制器中储存偏转周期，该偏转周期依次地用于相邻的摄像机地被激活。因此特别有利的是，即一个和相同的偏转周期用于相邻的摄像机。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面根据附图和参考下面的说明仅示意性地描述本发明的有利的实施方式。附图示出:
[0022]图1是用于地下开采的监控设备的透视图；
[0023]图2是图1的设备的部分前视截面图；
[0024]图3是图1和图2的设备的部分截面侧视图；
[0025]图4是图1至图3的设备的横截面的俯视图；并且
[0026]图5是图4的局部放大图。
【具体实施方式】
[0027]图1示出用于地下开采的监控设备的透视图，该监控设备包括具有多个观察窗12，14和16 (图2)的密闭封装的壳体10，其中在壳体10中布置有驱动地能围绕两个互相垂直的轴偏转的摄像机18。
[0028]壳体10设计用于高架装配(Ueberkopfmantage)在工作面支架的顶盖下面并且为此具有装配基座20，一方面适用于采矿的插接式连接器22和24位于该装配基座的背面。另一方面在装配基座20处设计有总计四个磁铁对26，利用该磁铁对可以将监控设备固定在工作面支架的顶盖下面。
[0029]监控设备的壳体10原则上具有平截方棱锥体的形状，其底面朝向装配基座20并且其盖面在装配在工作面支架的顶盖下面的情况下指向下方。在壳体10中设计有总计三个观察窗12，14和16，该观察窗分别(在俯视图中)设计为梯形的，并且位于(构想的)平截方棱锥体的外罩面上。如图4横截面所示，三个观察窗分别与一个端面互相邻接，其中密封件28位于观察窗12和14之间并且密封件30位于观察窗14和16之间。在图2所示的规定的监控设备的定向中，所有三个观察窗相对于垂直线倾斜并且更确切地说是从固定基座20出发在摄像机18的方向上倾斜。[0030]摄像机18在壳体10内部可以借助两个执行电动机围绕两个互相垂直的轴、即围绕垂直的偏转轴线S (图2)和围绕与其垂直延伸的水平的偏转轴线偏转。由数码摄像机录下的图像数据通过同样设计在壳体中的处理电子装置借助插接式连接器22和24传递到中央控制器，该插接式连接器也用于供电。
[0031]对于空气引导件的下列说明在图中示例性地示出通风方向W。易于理解的是，这也可以在相对的定向上延伸。
[0032]如图4所示，在按照规定的装配中观察窗12和16横向于通风方向W布置，而观察窗14平行于通风方向W定向。为使相应的在观察窗12和16前面的气流静止，在观察窗外部在观察窗12和16的两侧设计平面的空气引导件，这些空气引导件共同确保使冲击过来的气流静止。在观察窗12的视线上空气引导件32位于其左侧，该空气引导件在观察窗12前形成漏斗形的空气空间。在观察窗12的右侧设计有总计三个薄板形的、平面的空气引导件34，36和38，该空气引导件关于观察窗12具有与空气引导件32类似的作用，也就是使空气在观察窗12前漏斗形地处于静止状态。在观察窗14方面空气引导件34至38具有其它的作用:基于在空气引导件34至38之间逐渐变尖的空气空间(喷嘴状地布置空气引导件34至38)加速穿流过的空气并且基本层状地引导过观察窗14。在观察窗12前面在空气引导件32与空气引导件34至38之间设有两个附加的隔板40和42，该隔板附加地确保使冲击过来的气流静止。在此，空气引导件40和42互相轻微倾斜并且垂直延伸到装配基座10。
[0033]前述导流板的说明根据实施例仅仅结合观察窗12和14来进行。前述实施例按意义地以相同的方式适用于观察窗16。
[0034]在图4中利用单个的箭头表示出在工作面中存在的气流关系:借助在观察窗12前的空气引导件32，40，42和34至38延缓或使在通风方向W上流入的气流静止。借助产生喷嘴效应的空气引导件34至38，然而在观察窗14前层状地引导过气流。同样使在观察窗16前的区域中的气流静止。
[0035]图5示出观察窗14与16间的接合处的放大视图，其中示出两个光束LI和L2的射线走向。如图看出，通过两个观察窗14和16，其对于密闭封装是必要的，来折射光束LI和光束L2，以使得从摄像机18出发导风件34至38是不可见的。在生成的图像中仅仅缺少相应的宽度，然而这种情况在相距数米的物体处是不那么引人注目的。
[0036]为了在地下开采中监控工作面可以沿工作面布置多个前述的监控装置并且与中央控制器连接。此外，沿工作面可以设计能单个控制的照明装置。与此同时为避免漫反射对于拍摄有利的是，如果断开在摄像机旁边较近的照明装置并且接通距离摄像机较远的照明装置。
[0037]此外，在中央控制器中测定开采设备的当前位置，其中则一个摄像机或多个摄像相应于开采设备的当前位置偏转。此外，在中央控制器中设有用于每个摄像机的偏转周期，其中，根据开采设备的位置偏转周期依次地用于相邻的摄像机地被激活。由此可以利用简单的编程监控全部的工作面。
【权利要求】
1.一种用于地下开采的监控设备，包括具有多个观察窗(12-16)的密闭封装的壳体(10),在所述壳体中布置有能偏转的摄像机(18 )。
2.根据权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述壳体(10)设计用于装配在工作面支架的顶盖下面。
3.根据权利要求1或2所述的监控设备，其特征在于，相对于所述壳体(10)的装配基座(20)倾斜地布置所述观察窗(12-16)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，所述观察窗(12-16)是梯形的并且特别是位于平截方棱锥体的外罩面上。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，所述壳体(10)具有平截方棱锥体的形状。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，所述壳体(10)在所述观察窗(12-16)外部具有平面的空气引导件(32-38)，至少两个所述空气引导件布置在所述观察窗的两侧。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，在所述观察窗(12)的两侧分别间隔地并且特别是喷嘴状地布置多个平面的所述空气引导件(31-38)，以便平行于所述观察窗的表面地冲击的气流基本层状地引导经过所述观察窗处。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，在所述观察窗(12)前面间隔地布置多个平面的空气引导件(40，42)，以便在所述观察窗前面抑制横向于所述观察窗(12)的表面地冲击的气流。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的监控设备，其特征在于，设计至少三个所述观察窗，并且在工作面中的所述监控设备能这样布置，即两个所述观察窗(12，16)横向于通风方向(W)地指向并且一个所述观察窗(14)在所述通风方向(W)上指向。
10.一种在使用根据前述权利要求中至少一项所述的至少一个监控设备的情况下用于在地下开采中监控工作面的方法，其特征在于，沿所述工作面设计多个能单个控制的照明装置，并且为了摄像机拍摄断开在摄像机旁边较近的照明装置并且进一步地接通距离所述摄像机较远的照明装置。
11.一种在使用根据前述权利要求中至少一项所述的多个监控设备的情况下用于在地下开采中监控工作面的方法，其特征在于，所述监控设备与中央控制器连接，所述中央控制器还测定沿所述工作面的开采设备的当前位置，并且根据所述开采设备的所述当前位置偏转所述摄像机。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述中央控制器中储存用于摄像机的偏转周期，其中根据所述开采设备的位置所述偏转周期依次地用于相邻的所述摄像机地被激活。
【文档编号】H04N7/18GK103795972SQ201310508622
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】马丁·路透 申请人:玛珂系统分析和开发有限公司