一种应用于矿工头盔的监控传输系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下安全摄像监控系统领域，特别涉及一种应用于矿工头盔的监控传输系统。

背景技术：

为了提高矿井的安全以及对矿井内工作情况的了解，需要对矿井下工作的实时状态进行监控，公开号为CN202634602U的一种矿用本安型头盔式矿灯摄像监控系统，包括地面监控设备、接收基站和矿用头盔式摄像装置，矿用头盔式摄像装置将红外摄像机、视频信号采集电路与矿用头盔式矿灯结合为一体，矿用头盔式摄像装置通过无线发射装置无线连接到接收基站，接收基站通过光缆连接地面监控设备；装置采用LED为光源，使用同帧率同步控制和红外灯自控技术控制LED和摄像帧率同步，耗电量小；采用可移动摄像技术，提高了井下监控的实时性，减少监控盲点率，提高井下突发状况调度应急处理速度，提高危险状况预判断时间。

上述这种矿用本安型头盔式矿灯摄像监控系统虽然能够提高对井下监控的实时性，但是由于矿井下灰尘较多，会导致灯头上覆盖较多的灰尘，导致灯头在拍摄画面时比较模糊，进而会影响监控的效果，因此如何能够清理灯头上的灰尘成为了急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种应用于矿工头盔的监控传输系统，其能够清理灯头上的灰尘。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于矿工头盔的监控传输系统，包括头盔、电源DC、摄像头、地面监控设备以及将摄像头监控画面传输到地面监控设备的监控传输系统，所述摄像头包括底座和灯头，所述底座的中心转动设置有转轴，所述转轴上设有与灯头抵触的擦拭环，所述头盔上设有电机，所述电机的输出轴与转轴连接且转轴与输出轴同轴转动，所述头盔上设有：

启动开关K，所述启动开关K用于输出工作信号；

定时装置：耦接于启动开关K，并响应于工作信号输出持续一段时间的高电平信号；

切换电路，所述切换电路响应于工作信号控制电机正转并响应于高电平信号控制电机反转。

通过上述方案，摄像头用于拍摄监控画面，监控传输系统用于将摄像头拍摄的监控画面传输到地面监控设备上供观察员监控，擦拭环绕着转轴进行转动，在擦拭环转动的同时会对灯头进行擦拭，电机用于驱动转轴转动，启动开关K用于输出工作信号，使电路开始处于工作状态，这时电机开始正转，同时定时装置响应于工作信号而被启动，定时装置首先输出一端低电平信号，此时切换电路不被低电平信号触发，电机仍处于正转状态，紧接着定时装置开始输出一端高电平信号，而切换电路响应于高电平信号控制电机反转，此时电机开始反转，由于低电平信号和高电平信号的持续时间相同，则电机会带动擦拭环正反转的角度相同，进而可以对灯头上的灰尘进行擦拭。

进一步的，所述切换电路包括有触点一、触点二、触点三、触点四和继电器KA，所述继电器KA包括感应线圈、触点开关一K1和触点开关二K2，所述继电器KA响应高电平信号时，所述触点开关一K1与触点二连接，所述触点开关二K2与触点四连接，控制电机反转。

通过上述方案，初始状态为触点开关一K1与触点一接触，触点开关二K2与触点三接触，当按下启动开关K时，电机开始正转，当继电器KA响应于定时装置输出的高电平信号时，触点开关一K1离开触点一与触点二接触，同时触点开关二K2会离开触点三与触点四接触，控制电机开始反转，进而可以实现电机带动擦拭环进行对灯头的擦拭。

进一步的，所述定时装置为555定时器制成的单稳态触发器，所述555定时器的第三引脚耦接于继电器KA。

通过上述方案，单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态，在外加脉冲的作用下，单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态，由于电路中RC延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的时间取决于RC的参数值，利用单稳态触发器会只输出一次持续一段时间的低电平信号和持续相同时间的高电平信号，这样按动启动开关K后，就只会触发电机正转和反转各一次，每按动一次启动开关K，电机会带动擦拭环对灯头进行擦拭一次后复位，避免擦拭环停留在灯头中间，从而避免擦拭环对灯头摄像的影响。

进一步的，所述继电器KA上并联有续流二极管D。

通过上述方案，在继电器KA上并联有续流二极管D，可以防止继电器KA在断开时产生的反电势对电路造成影响或元器件的损坏。

进一步的，所述电源DC串联有滤波电路，所述滤波电路一端与电源DC正极连接，另一端与电源DC负极连接。

通过上述方案，串联有滤波电路可以滤除电路中不必要的谐波，使电路中的电流比较的稳定。

进一步的，所述滤波电路为LC滤波电路。

通过上述方案，LC滤波电路的稳定性好，能够较稳定的滤除电路中不必要的谐波。

进一步的，所述电源DC为直流电源DC。

通过上述方案，直流电源DC便于矿工在工作的中携带，减少电源DC对矿工操作时的影响。

进一步的，所述擦拭环上靠近灯头的一侧设有擦拭棉。

通过上述方案，在擦拭环上靠近灯头的一侧设有擦拭棉，一方面可以减缓擦拭环对灯头的磨损，另一方面可以叫干净的对灯头进行擦拭。

进一步的，所述头盔上设有照明装置。

通过上述方案，在头盔上设有照明装置，照明装置的灯光一方面可以辅助矿工进行安全的工作，另一方面可以辅助摄像头拍摄较清晰的监控画面。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过摄像头、地面监控设备和监控传输系统的设置，可以对矿井内的工作状况进行实时传输；

2、通过电机、擦拭环、启动开关K、定时装置和切换电路的设置，可以实现对灯头的擦拭；

3、通过续流二极管D的设置，可以对电路中元器件进行保护，以及通过滤波电路的设置，让电路中的电流比较稳定。

附图说明

图1为实施例1用于体现监控传输系统的结构示意图；

图2为实施例1用于体现头盔的结构示意图；

图3为实施例1用于体现转轴的结构示意图；

图4为实施例1用于体现定时装置的结构示意图；

图5为实施例2用于体现滤波电路的结构示意图。

图中，1、头盔；2、摄像头；21、灯头；22、底座；221、转轴；222、电机；3、擦拭环；31、擦拭棉；4、照明装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种应用于矿工头盔的监控传输系统，如图1和2所示，包括有头盔1、摄像头2、地面监控设备以及将摄像头2拍摄的监控画面传输到地面监控设备的监控传输系统。

如图2所示，摄像头2安装在头盔1上用于跟随矿工拍摄实时监控画面，监控传输系统包括接收基站、无线发射装置和压缩存储装置。

如图1所示，摄像头2通过无线发射装置连接到接收基站，接收基站通过光缆连接地面监控设备；

摄像头2部分采用CMOS型处理器件经过调制传输，并由微控制器控制摄像帧与红外灯同步，最终传输给压缩存储装置；

压缩存储装置：压缩存储装置采用编码压缩芯片和存储芯片组成，带有转发功能，以H.264格式压缩存储，并带有USB从设备接口；

无线发射装置：无线发射部分采用2.4G频段，无线节点模式进行通信，同时带有蓝牙接口可以选用；

接收基站：接收部分采用2.4G频段，无线热点模式，并带有蓝牙接口选用，同时加入光纤接口和以太网接口可以采用多种接口模式进行组网；

地面监控设备：主控制PC部分接收卡为以太网或光纤,经过视频监控软件处理显示在显示屏或其他显示设备上。

摄像头2拍摄完毕的监控画面经过压缩存储装置进行压缩储存，然后经过无线发射装置传输到接收基站，再经由接收基站传输到地面监控设备，操作者就可以通过地面监控设备对矿井内的情况进行实时监控。具体传输方式对比文件已经做出详细描述，在此不做赘述。

如图2所示，摄像头2包括底座22和灯头21，底座22用于把摄像头2安装到头盔1上，灯头21用于拍摄监控画面，且灯头21呈半球状。

如图3所示，在底座22的中心转动设置有转轴221，同时在转轴221上设有擦拭环3，擦拭环3可以绕着转轴221进行转动，且擦拭环3与灯头21抵触，在擦拭环3上设有擦拭棉31，在擦拭环3转动的同时，擦拭棉31会对灯头21上的灰尘进行擦拭。

如图3所示，在头盔1上设有照明装置4，一方面可以辅助矿工照明，另一方面可以辅助摄像头2进行拍摄。

在头盔1上设有电机222，使电机222的输出轴与转轴221连接，并使电机222的输出轴与转轴221同轴转动。

如图4所示，在头盔1上设有直流电源，直流电源可以为蓄电池，直流电源便于矿工携带。

在头盔1上设有启动开关K，启动开关K用于控制输出工作信号，启动开关K为按钮开关，按下按钮开关时，控制输出工作信号产生，再次按下按钮时，输出工作信号消失。

启动开关K耦合有定时装置，定时装置用于响应按钮开关输出的工作信号，定时装置可以为555定时器制成的单稳态触发器。

如图4所示，单稳态触发器包括555定时器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2和和电容C3，所述555定时器的引脚4和引脚8分别与电源DC耦接，引脚1接地，引脚5和电容C3串联接地，所述电阻R3耦接于电容C2和电容C3的节点，所述电阻R1、电阻R2并联并和电容C2串联接地，引脚6和引脚7分别耦接电阻R2和电容C2的节点，引脚2耦接电阻R1和电容C1的节点，引脚3为输出端。

单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态，在外加脉冲的作用下，单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态，由于电路中RC延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的时间取决于RC的参数值，利用单稳态触发器可以只输出一次持续一段时间的低电平信号和持续相同时间的高电平信号。

具体实施说明如下：初始状态为触点开关一K1与触点一连接，触点开关二K2与触点三连接，启动开关K处于断路状态，当需要对摄像头2上的灰尘擦拭时，矿工按动启动开关K，这时电路开始接收工作信号，由于触点开关一K1与触点一连接，触点开关二K2与触点三连接，这时电机222开始正转，由于电机222的输出轴与转轴221同轴转动，则电机222的输出轴带动转轴221进行转动，由于擦拭环3与转轴221连接，则擦拭环3开始随着转轴221的转动而开始转动，由于擦拭环3与灯头21抵触且擦拭环3上设有擦拭棉31，则擦拭环3上的擦拭棉31会对灯头21进行擦拭，把灯头21上的灰尘擦拭掉，另外，在电路开始接收工作信号的同时，单稳态触发器同时被触发，首先单稳态触发器输出持续一段时间的低电平信号，而继电器KA与单稳态触发器的输出端接通，单稳态触发器输出端输出的低电平信号无法触发继电器KA，电机222保持处于正转状态，随后单稳态触发器开始翻转到一个暂稳态，输出端开始输出与低电平持续时间相同一段时间的高电平信号，而继电器KA响应于高电平信号，继电器KA的触点开关一K1开始断开触点一并连接到触点二上，触点开关二K2开始断开触点三并连接到触点四上，此时电机222开始反转，同时带动擦拭环3开始反转，由于低电平持续的信号时间与高电平持续的信号时间相同，则擦拭环3随着电机222正转和反转的角度相同，通过调整单稳态触发器持续低电平信号和高电平信号的持续时间，便可以使擦拭环3对灯头21擦拭后回复到初始位置，不会挡到灯头21，同时清理了灯头21上的灰尘，让摄像头2能够较清晰的拍摄监控画面。

实施例2：一种应用于矿工头盔的监控传输系统，与实施例1不同的是，如图5所示，在继电器KA上并联有续流二极管D，续流二极管D可以防止继电器KA在断开时产生的反电势对电路造成影响或元器件的损坏。

在电源DC上串联有滤波电路，滤波电路的一端与电源DC的正极连接，另一端与电源DC的负极连接，用于滤除电路中不必要的谐波，使电路中的电流比较稳定。

滤波电路可以为LC滤波电路，LC滤波电路能够较稳定的滤除电路中不必要的谐波。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。