矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于防爆电气技术领域，具体是一种矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，解决了现有井下运人车多数无驾驶事故记录装置，而现有的井下倒车装置使用效果不佳，存在很大的安全隐患的问题。所述系统包含有1个主控制器箱、3个红外补光摄像头、4个红外补光灯和1个显示器，红外补光摄像头分别安装在井下运人车的驾驶室、车厢和车尾，红外补光灯其中两个安装在车头大灯旁边，另外两个安装在车尾倒车灯旁边。本实用新型可用于气体爆炸危险性环境中，体积小、重量轻、结构简单、安装方便、实用性高。
【专利说明】
矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统
技术领域
[0001]本实用新型属于防爆电气技术领域，具体是一种矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，适用于井下爆炸性气体环境中运人车的安全驾驶及事故分析。
【背景技术】
[0002]目前，在地面上家用车领域行车记录仪的使用已经非常的普遍，通过录像回放不仅可以知道行车路线，而且在发生碰撞事故时可以提供事故发生的时间、地点等信息，辅助分析事故责任人，但此项技术在井下爆炸性环境中却一直未得到应用。井下运人车驾驶室司机与车厢工人的交流是靠晃灯和敲击声来实现，司机无法看到车厢工人的情况，工人是否完成上下车仅靠司机的经验来判断，这样存在很大的安全隐患。另外，倒车影像系统在私家车上的应用已经非常成熟，也有一些厂家推出了适合于井下爆炸性环境中使用的倒车影像系统，但是由于井下环境对产品的特殊要求性导致目前市面上的井下倒车影像装置基本上以隔爆型为主，缺点在于成本高、体积大、重量大、安装不便、受井下环境影响显示效果也不佳，此外，大部分产品没有倒车视频录像功能，无法在事后提供录像进行事故分析。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决现有井下运人车多数无驾驶事故记录装置，而现有的井下倒车装置使用效果不佳，存在很大的安全隐患的问题，提了供一种能够在井下爆炸危险性环境中使用的运人车安全驾驶及事故分析视频记录系统，实现井下运人车的行车记录，车厢人员活动情况的实时显示，高清晰倒车影像画面的倒车辅助功能。
[0004]为达到上述目的，实现上述功能，本实用新型采用的技术方案是:一种矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，包含有I个主控制器箱、3个红外补光摄像头、4个红外补光灯和I个显示器，主控制器箱内有视频录像机，所述系统与车辆的连接仅有两根电缆，其中一根电缆从车辆电瓶连接到主控制器箱电源上为系统供电，另外一根电缆从倒车灯连接到主控器箱控制电路板上为车厢画面与倒车画面的相互切换提供信号;车厢内的红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第一通道，驾驶室内的红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第二通道，车尾红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第三通道，驾驶室、车厢和车尾摄像头的信号线通过视频抗干扰器与视频录像机输入通道端口连接;车头安装两个红外补光灯，车尾安装两个红外补光灯，4个红外补光灯通过本安电缆连接至主控制器箱;驾驶室内的显示器通过本安电缆连接至主控制器箱。
[0005]所述主控制器箱为矿用隔爆型，包括隔爆外壳，隔爆外壳内置视频录像机、12V电源模块、5V本安电源模块和控制电路板，视频录像机由12V电源模块供电，红外补光摄像头、红外补光灯和显示器均由5V本安电源模块供电，显示器还与控制电路板连接，控制电路板(A7)通过继电器的吸合实现车厢与倒车画面的相互切换，车辆电瓶为12V电源模块和5V本安电源模块供电。
[0006]视频录像机配置有USB接口、以太网接口以及机械硬盘。所述视频录像机所存储的视频数据可通过三种方式读取。首先，可通过USB接口连接U盘的方式拷贝数据;其次，可通过以太网接口连接电脑的方式下载数据；另外，可通过取下机械硬盘连接至外部设备的方式读取数据。视频录像机所配备的为一块240G的抗震机械硬盘，能够同时存储行车、车厢和倒车三个摄像头的视频数据，按车辆正常的使用情况，可以存储半个月以上的视频数据，且视频录像机具有自动循环存储功能，保证视频数据的实时存储。
[0007]驾驶室、车厢和车尾的红外补光摄像头的信号线与视频录像机输入通道端口之间连接有视频信号抗干扰器。不仅可以提高视频质量，而且实现了本安侧与非本安侧的隔离。
[0008]所述红外补光摄像头为矿用本质安全型、其包括摄像头机芯、不锈钢外壳、红外补光灯板以及镀膜防污钢化玻璃，摄像头机芯通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，红外补光灯板通过尼龙支柱与摄像头机芯电路板固定;镀膜防污钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与不锈钢外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光摄像头的引入装置采用航空插头;红外补光摄像头外壳所有螺纹接口处均有橡胶密封圈做防水处理；
[0009]所述红外补光摄像头外壳前盖的钢化玻璃制成的透明拍摄窗正对摄像头，采用双玻形式，在内圈玻璃与外圈玻璃之间用黑色塑料环隔离。
[0010]车厢内的红外补光摄像头自带红外补光灯，安装在车厢顶部前端的正中央，安装角度向下对准车厢后门中央位置，在黑暗环境下摄像头自带红外补光灯会自动开启；驾驶室内的红外补光摄像头安装在驾驶室顶部前端靠近挡风玻璃处，安装的角度向下对准车头前方5米处的位置，驾驶室内红外补光摄像头没有自带红外补光灯，仅仅依靠前大灯旁边的两个红外补光灯工作，这是因为如果驾驶室内有红外补光灯发光的话，通过挡风玻璃反光会影响驾驶室内摄像头采集到的画面;车尾的红外补光摄像头自带红外补光灯，安装在车厢外部顶端正中央，安装的角度向下对准车尾后方2米处的位置，在黑暗环境下摄像头自带红外补光灯会自动开启。
[0011]所述红外补光灯为矿用本质安全型，包括红外灯板、不锈钢外壳以及镀膜防污钢化玻璃，红外灯板通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光灯的引入装置采用航空插头作为快速连接接头，红外灯板采用850nm波长LED灯珠排布的圆形灯板。
[0012]所述车头的两个红外补光灯分别安装在左右大灯的旁边，并使两个红外补光灯的光线以60°相交，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车头前方5米处的位置，车尾的两个红外补光灯分别安装在左右倒车灯的旁边，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车尾后方2米处的位置。
[0013]所述显示器为矿用本质安全型，包括显示屏和驱动电路，显示屏和驱动电路置于不锈钢外壳内；显示器外壳正面为透明观察窗正对显示屏，透明观察窗为钢化玻璃，镀膜钢化玻璃采用防水玻璃胶与外壳面板固定，而后通过螺丝与不锈钢外壳固定;壳体侧面的电缆引入装置采用航空插头作为快速连接接头，显示器通过焊接在不锈钢外壳上的固定片安装在驾驶室内仪表台的中央位置。
[0014]所述显示器配带遥控器。所述钢化玻璃为表面电镀薄膜的防污钢化玻璃，具有较强的防污防尘作用，适合井下灰尘大，湿度大的环境。
[0015]本实用新型所提供的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统可用于气体爆炸危险性环境。驾驶室摄像头可实现行车记录，在事故发生后有助于事故认定;车厢摄像头有助于司机实时观察车厢人员活动情况，尤其可以避免上下车时发生安全事故;车尾摄像头有助于司机观察车辆后方的情况，辅助司机安全倒车。红外补光摄像头外壳和红外补光灯外壳前端的玻璃采用电镀薄膜的防污钢化玻璃，在井下复杂环境中既增强了抗冲击性，又提高了防污能力。整套系统结构简单、价格低廉、安装方便、重量轻、体积小，非常适合在井下运人车上安装使用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统框图。
[0017]图2为本实用新型的主控制器箱结构示意图。
[0018]图3为本实用新型的红外补光摄像头结构示意图。
[0019]图4为本实用新型的红外补光灯结构示意图。
[0020]图5为本实用新型的显示器结构示意图。
[0021 ]图中:1-主控制器箱，2-红外补光摄像头，3-红外补光灯，4-显示器，
[0022]Al-隔爆外壳，A2-视频录像机，A3-抗震机械硬盘，A4-视频信号抗干扰器，A5-5V本安电源模块，A6-12V电源模块，A7-控制电路板，
[0023]B1-外壳前盖，B6-摄像头机芯，B2-不锈钢外壳，B5-红外补光灯板，B4-钢化玻璃I，B3-螺栓压盘；
[0024]C5-红外灯板，C2-不锈钢外壳，C4-钢化玻璃Π，C3_螺栓压盘，Cl-外壳前盖，C2-外壳紧固，C6-航空插头。
【具体实施方式】
[0025]参见图1，本实用新型涉及的一种适用于井下爆炸性气体环境中运人车的安全驾驶及事故分析视频记录系统包含有I个主控制器箱、3个红外补光摄像头、4个红外补光灯和I个显示器。所述3个红外补光摄像头分别安装在驾驶室、车厢和车尾，通过本安电缆与主控制器箱连接。所述4个红外补光灯其中2个安装在车头大灯的旁边，另外两个安装在车尾倒车灯的旁边，通过本安电缆与主控制器箱连接。所述I个显示器安装在驾驶室的仪表台上，通过本安电缆与主控制器箱连接。所述I个主控制器箱通过螺栓紧固的方式固定在车厢座位底下，通过本安电缆与红外补光摄像头、红外补光灯和显示器相连接。另外，主控制器箱通过一根矿用橡套电缆连接至电瓶给整个系统供电，通过另外一根矿用橡套电缆连接至倒车灯给倒车视频画面的切换提供信号。
[0026]参见图2，主控制器箱I为矿用隔爆型，采用螺栓紧固的方式固定于车厢座位底下，隔爆外壳内置视频录像机、抗震机械硬盘、视频信号抗干扰器、12V电源模块、5V本安电源模块和控制电路板。车辆电瓶通过矿用橡套电缆与主控制器箱I内电源模块连接为系统供电，12V电源模块的输出为视频录像机供电，5V本安电源模块的输出为红外补光摄像头、红外补光灯和显不器供电。
[0027]所述视频录像机所配备的为一块240G的抗震机械硬盘，能够同时存储行车、车厢和倒车三个摄像头的视频数据，按车辆正常的使用情况，可以存储半个月以上的视频数据，且视频录像机具有自动循环存储功能，保证视频数据的实时存储。
[0028]所述视频录像机所存储的视频数据可通过三种方式读取。首先，可通过USB接口连接U盘的方式拷贝数据;其次，可通过以太网接口连接电脑的方式下载数据;另外，可通过取下机械硬盘连接至外部设备的方式读取数据。
[0029]所述行车、车厢和倒车摄像头的信号线与视频录像机输入通道端口之间连接有视频信号抗干扰器。不仅可以提高视频质量，而且实现了本安侧与非本安侧的隔离。
[0030]参见图3，红外补光摄像头为矿用本质安全型，摄像头机芯通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，红外补光灯板通过尼龙支柱与摄像头机芯电路板固定;镀膜防污钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与不锈钢外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光摄像头的引入装置采用航空插头，快速连接，方便维护。驾驶室行车记录红外补光摄像头安装在驾驶室顶部前端靠近挡风玻璃处，红外补光摄像头安装的角度向下对准车头前方5米处的位置，通过本安电缆将信号线连接至主控制器箱内的视频录像机的2通道。车厢的红外补光摄像头安装在车厢顶部前端的正中央，安装角度向下对准车厢后门中央位置，通过本安电缆将信号线连接至主控制器箱内的视频录像机的I通道。车尾的红外补光摄像头安装在车厢外部顶端正中央，红外补光摄像头安装的角度向下对准车尾后方2米处的位置，通过本安电缆将信号线连接至主控制器箱内的视频录像机的3通道。所述红外补光摄像头外壳的透明拍摄窗正对摄像头，透明拍摄窗采用电镀薄膜的防污钢化玻璃，并且采用双玻形式，在内圈玻璃与外圈玻璃之间用黑色塑料环隔离，防止自带红外补光灯对摄像头的影响。
[0031]参见图4，红外补光灯为矿用本质安全型，红外灯板通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，镀膜防污钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光灯的引入装置采用航空插头，快速连接，方便维护。车头的两个红外补光灯分别安装在左右大灯的旁边，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车头前方5米处的位置，车尾的两个红外补光灯分别安装在左右倒车灯的旁边，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车尾后方2米处的位置，弥补红外补光摄像头自带红外补光灯照射范围不足的缺点。红外补光灯通过本安电缆连接至主控制器箱内的5V电源模块。红外补光灯采用850nm波长LED灯珠排布的圆形灯板。
[0032]参见图5，显示器为矿用本质安全型，显示屏和驱动电路置于不锈钢外壳内；显示器外壳正面为透明观察窗正对显示屏，透明观察窗为电镀薄膜的防污钢化玻璃，钢化玻璃采用防水玻璃胶与外壳面板固定，而后通过螺丝与不锈钢外壳固定;壳体侧面的电缆引入装置采用航空插头作为快速连接接头，方便显示器的安装更换。显示器通过焊接在不锈钢外壳上的固定片安装在驾驶室内仪表台的中央位置，通过本安电缆将电源线和信号线分别连接至主控制器箱内的5V电源模块和电路控制板。所述本质安全型显示器可配带遥控器，司机可根据个人习惯使用遥控器调节显示器的画面亮度、对比度等参数。
[0033]本实用新型的工作原理是:当车辆电气总开关打开，车辆电瓶对外供电，所述系统开始工作，驾驶室显示器上显示车厢内的画面，同时车头前方、车厢内和车尾后方的画面实时存储在机械硬盘内。车辆向前行驶或停止时，显示器上显示的都是车厢内的画面，当车辆倒车时，倒车灯点亮，通过电缆给主控制器箱内的电路控制板一个倒车信号，电路控制板切换倒车画面输出至显示器显示，辅助司机看清车尾后方情况。红外补光灯自带光线感应器，在光线较暗时自动开启。只要电气开光打开，无论车辆处于停止、前进还是后退的状态，视频录像机将实时记录三个红外补光摄像头所采集的视频数据。所述系统实现了井下运人车的行车记录，车厢人员活动情况的实时显示，高清晰倒车影像画面的倒车辅助功能。
[0034]本实用新型首先能够通过驾驶室摄像头进行行车记录，记录车辆的行车路线，在车辆发生碰撞事故后通过查看视频分析事故责任人;其次，通过车厢摄像头可以实时监控车厢内人员活动情况，尤其保证上下车时的人员安全;另外，通过车尾摄像头可以辅助司机倒车，避免在井下黑暗环境中发生碰撞事故。该系统可用于气体爆炸危险性环境中，体积小、重量轻、结构简单、安装方便、实用性高。
【主权项】
1.一种矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其主要特征在于:包含有I个主控制器箱、3个红外补光摄像头、4个红外补光灯和I个显示器，主控制器箱内有视频录像机，所述系统与车辆的连接仅有两根电缆，其中一根电缆从车辆电瓶连接到主控制器箱的电源上为系统供电，另外一根电缆从倒车灯连接到主控器箱的控制电路板上为车厢画面与倒车画面的相互切换提供信号;车厢内的红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第一通道，驾驶室内的红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第二通道，车尾红外补光摄像头通过本安电缆连接至主控制器箱内视频录像机的第三通道;驾驶室、车厢和车尾摄像头的信号线通过视频抗干扰器与视频录像机输入通道端口连接;车头安装两个红外补光灯，车尾安装两个红外补光灯，4个红外补光灯通过本安电缆连接至主控制器箱;驾驶室内的显示器通过本安电缆连接至主控制器箱。2.根据权利要求1所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:所述主控制器箱为矿用隔爆型，包括隔爆外壳，隔爆外壳内置视频录像机、12V电源模块、5V本安电源模块和控制电路板，视频录像机由12V电源模块供电，红外补光摄像头、红外补光灯和显示器均由5V本安电源模块供电，显示器还与控制电路板连接，控制电路板通过继电器的吸合实现车厢与倒车画面的相互切换，车辆电瓶为12V电源模块和5V本安电源模块提供电源。3.根据权利要求1或2所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:视频录像机配置有USB接口、以太网接口以及机械硬盘。4.根据权利要求1所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:驾驶室、车厢和车尾的红外补光摄像头的信号线与视频录像机输入通道端口之间连接有视频信号抗干扰器。5.根据权利要求1或4所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:所述红外补光摄像头为矿用本质安全型、其包括摄像头机芯、不锈钢外壳、红外补光灯板以及钢化玻璃，摄像头机芯通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，红外补光灯板通过尼龙支柱与摄像头机芯电路板固定;钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与不锈钢外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光摄像头的引入装置采用航空插头;红外补光摄像头外壳所有螺纹接口处均有橡胶密封圈做防水处理； 所述红外补光摄像头外壳前盖的钢化玻璃制成的透明拍摄窗正对摄像头，采用双玻形式，在内圈玻璃与外圈玻璃之间用黑色塑料环隔离。6.根据权利要求5所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:车厢内的红外补光摄像头自带红外补光灯，安装在车厢顶部前端的正中央，安装角度向下对准车厢后门中央位置;驾驶室内的红外补光摄像头安装在驾驶室顶部前端靠近挡风玻璃处，安装的角度向下对准车头前方5米处的位置;车尾的红外补光摄像头自带红外补光灯，安装在车厢外部顶端正中央，安装的角度向下对准车尾后方2米处的位置。7.根据权利要求6所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:红外补光灯为矿用本质安全型，包括红外灯板、不锈钢外壳以及钢化玻璃，红外灯板通过尼龙支柱固定于不锈钢外壳内，钢化玻璃通过螺栓压盘与外壳前盖紧固，而后通过螺纹与外壳紧固，并在中间加入密封橡胶圈做防水处理;红外补光灯的引入装置采用航空插头作为快速连接接头，红外灯板采用850nm波长LED灯珠排布的圆形灯板。8.根据权利要求7所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:所述车头的两个红外补光灯分别安装在左右大灯的旁边，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车头前方5米处的位置，车尾的两个红外补光灯分别安装在左右倒车灯的旁边，并使两个红外补光灯向内以60°相交，向下照射车尾后方2米处的位置。9.根据权利要求8所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:所述显示器为矿用本质安全型，包括显示屏和驱动电路，显示屏和驱动电路置于不锈钢外壳内；显示器外壳正面为透明观察窗正对显示屏，透明观察窗为钢化玻璃，钢化玻璃采用防水玻璃胶与外壳面板固定，而后通过螺丝与不锈钢外壳固定;壳体侧面的电缆引入装置采用航空插头作为快速连接接头，显示器通过焊接在不锈钢外壳上的固定片安装在驾驶室内仪表台的中央位置。10.根据权利要求9所述的矿用安全驾驶及事故分析视频记录系统，其特征在于:所述显示器配带遥控器，所述钢化玻璃为表面电镀薄膜的防污钢化玻璃。
【文档编号】H04N7/18GK205490905SQ201521119592
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】杜春晖, 王昉, 丁卫平, 彭利明, 王恒, 李 杰, 裴磊磊, 闫润生, 张越, 王颖
【申请人】中国煤炭科工集团太原研究院有限公司, 山西天地煤机装备有限公司, 神华神东煤炭集团有限责任公司