矿用副井超限智能检测系统的制作方法

本技术属于矿用智能检测设备，具体涉及一种矿用副井超限智能检测系统。

背景技术：

1、矿井生产系统中，提升机是关键运输设备之一，罐笼是立井中运输人员和物料的主要提升设备，其安全性直接影响到矿井安全生产。矿用出入罐人数统计属于煤矿必须具备的安全避险系统。当乘罐人员超过规定人数时，把罐工必须制止。立井罐笼提升时，井口、井底的安全门必须与罐位、提升信号联锁；罐笼到位并发出停车信号后方可打开安全门；安全门未关闭时，只能发出调平信号，发不出开车信号，安全门关闭后才能发出开车信号，发出开车信号后安全门打不开。上述对罐笼人员的管控，存在着功能不完善，自动化程度低的问题，尤其缺乏对罐笼的智能检测、不能及时发现问题并快速响应，而且运输人员的快慢还会影响作业效率。

2、矿车主要是矿山中输送煤、矿石和废石等散状物料的窄轨铁路搬运车辆，随着矿区信息化、智能化的建设，无人矿车系统正在不断被应用到生产作业中。煤矿副立井主要担负着运输矿车、作业人员及大型设备入井等重要任务。为确保副井的安全运行，根据煤矿罐笼安全提升要求，超宽、超高、超长的矿车下井必须符合罐笼所允许的最大提升尺寸要求，矿车的几何参数对于罐笼的运行安全和有效控制超限营运有着重要的意义。目前，罐笼入口处都设有专门的安检人员负责入井矿车的检车工作，通过目测法对矿车整体尺寸进行估测，缺陷在于，检车任务繁重，测量效率低、耗时长，人力成本高；测量结果受人为因素影响大，准确度不高，一旦车辆卡住在罐笼出入口，将严重影响运输效率；工人在现场指挥测量，存在安全隐患。

3、实现矿用副井超限智能检测在当今矿山运输行业显得尤为重要，鉴于此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种矿用副井超限智能检测系统，能够对出入罐人员进行实时检测；而且能够精确测量入井矿车外廓尺寸，配置简单可靠且识别准确；还可以检测矿车装载货物的偏摆问题，解决车辆因为装载货物偏摆但没有超宽而仍会碰撞罐笼的安全隐患。

2、本实用新型的目的是这样来达到的，一种矿用副井超限智能检测系统，包括罐笼以及引导矿车进入罐笼的车道，其特征是：包括支架、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第一检测光幕、第二检测光幕以及计数摄像仪，所述的支架包括一对垂直于车道且彼此平行地分设于车道两侧的立杆以及架设在一对立杆顶端的横杆，所述的第一激光测距传感器安装在横杆上且对应于车道的正中间，用于对矿车外轮廓的长度进行粗量，所述的第二激光测距传感器有一对，并且关于第一激光测距传感器对称地分设在横杆的两端，用于对矿车外轮廓的宽度和高度进行粗量，所述的第一检测光幕包括在一对立杆中的其中一立杆的高度方向间隔设置的一组第一红外发射器，以及在一对立杆中的另一立杆上设置的一组数量与第一红外发射器相等并且位置相对应的第一红外接收器，第一红外发射器和第一红外接收器配合形成与地面平行的横向光幕，用于对矿车外轮廓的高度进行精量，所述的第二检测光幕包括设置在横杆下方的地面上并且分设于车道两侧的两组第二红外发射器，以及设置在横杆上的两组数量与第二红外发射器相等并且位置相对应的第二红外接收器，第二红外发射器和第二红外接收器配合形成与地面垂直的两组竖向光幕，用于对矿车外轮廓的宽度进行精量；所述的计数摄像仪安装在横杆上的中间位置，其视野范围覆盖罐笼入口处，用于实时统计罐笼内人数。

3、在本实用新型的一个具体的实施例中，还包括嵌入式终端处理器、上位机以及plc，所述的嵌入式终端处理器分别与第一激光测距传感器、第二激光测距传感器以及plc通信连接，所述的plc分别与第一检测光幕、第二检测光幕、计数摄像仪、上位机以及罐笼操车电连接，当罐笼外轮廓尺寸超出罐笼预设尺寸时，所述的plc使罐笼闭锁，阻止矿车进入罐笼，当罐笼内人员超出罐笼预设人数阈值时，所述的plc使罐笼安全门无法闭合。

4、在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的上位机连接有led显示屏，用于显示矿车外轮廓尺寸及罐笼内人员数量；所述的上位机还具备语音播报功能，当矿车外轮廓超限或者罐笼内人员超额时，所述的上位机进行声光报警。

5、在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的计数摄像仪为ai摄像机。

6、在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的第一检测光幕中相邻两个第一红外发射器之间的间隔以及所述的第二检测光幕中相邻两个第二红外发射器之间的间隔为1.25-10mm。

7、在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的横向光幕和竖向光幕的宽幅为0.8-1.2m。

8、在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的一对立杆之间的距离在3至5米之间。

9、在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的横杆距离车道的高度在4至5米之间。

10、在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的第一激光测距传感器和第二激光测距传感器上包覆有防护外壳。

11、在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的第一激光测距传感器和第二激光测距传感器为矿用本安型激光测距传感器。

12、本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：可以对矿车外轮廓尺寸及罐笼内人数进行无接触自动测量，代替了原始的人工方式，有利于提高作业效率；采用了激光测距传感器和红外光幕结合的外轮廓测量方式，检测精度高，功耗低；同时利用竖向光幕还可以检测出矿车装载货物的偏摆问题，解决车辆因为装载货物偏摆但没有超宽而仍然碰撞罐笼的安全隐患；安装简单，无需破坏现有车道路面或罐笼结构，即可实现加装。

技术特征：

1.一种矿用副井超限智能检测系统，包括罐笼以及引导矿车进入罐笼的车道(10)，其特征在于：包括支架(1)、第一激光测距传感器(2)、第二激光测距传感器(3)、第一检测光幕(4)、第二检测光幕(5)以及计数摄像仪(6)，所述的支架(1)包括一对垂直于车道(10)且彼此平行地分设于车道(10)两侧的立杆(11)以及架设在一对立杆(11)顶端的横杆(12)，所述的第一激光测距传感器(2)安装在横杆(12)上且对应于车道(10)的正中间，用于对矿车外轮廓的长度进行粗量，所述的第二激光测距传感器(3)有一对，并且关于第一激光测距传感器(2)对称地分设在横杆(12)的两端，用于对矿车外轮廓的宽度和高度进行粗量，所述的第一检测光幕(4)包括在一对立杆(11)中的其中一立杆(11)的高度方向间隔设置的一组第一红外发射器(41)，以及在一对立杆(11)中的另一立杆(11)上设置的一组数量与第一红外发射器(41)相等并且位置相对应的第一红外接收器(42)，第一红外发射器(41)和第一红外接收器(42)配合形成与地面平行的横向光幕，用于对矿车外轮廓的高度进行精量，所述的第二检测光幕(5)包括设置在横杆(12)下方的地面上并且分设于车道(10)两侧的两组第二红外发射器(51)，以及设置在横杆(12)上的两组数量与第二红外发射器(51)相等并且位置相对应的第二红外接收器(52)，第二红外发射器(51)和第二红外接收器(52)配合形成与地面垂直的两组竖向光幕，用于对矿车外轮廓的宽度进行精量；所述的计数摄像仪(6)安装在横杆(12)上的中间位置，其视野范围覆盖罐笼入口处，用于实时统计罐笼内人数。

2.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：还包括嵌入式终端处理器(7)、上位机(8)以及plc(9)，所述的嵌入式终端处理器(7)分别与第一激光测距传感器(2)、第二激光测距传感器(3)以及plc(9)通信连接，所述的plc(9)分别与第一检测光幕(4)、第二检测光幕(5)、计数摄像仪(6)、上位机(8)以及罐笼操车电连接，当罐笼外轮廓尺寸超出罐笼预设尺寸时，所述的plc(9)使罐笼闭锁，阻止矿车进入罐笼，当罐笼内人员超出罐笼预设人数阈值时，所述的plc(9)使罐笼安全门无法闭合。

3.根据权利要求2所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的上位机(8)连接有led显示屏，用于显示矿车外轮廓尺寸及罐笼内人员数量；所述的上位机(8)还具备语音播报功能，当矿车外轮廓超限或者罐笼内人员超额时，所述的上位机(8)进行声光报警。

4.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的计数摄像仪(6)为ai摄像机。

5.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的第一检测光幕(4)中相邻两个第一红外发射器(41)之间的间隔以及所述的第二检测光幕(5)中相邻两个第二红外发射器(51)之间的间隔为1.25-10mm。

6.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的横向光幕和竖向光幕的宽幅为0.8-1.2m。

7.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的一对立杆(11)之间的距离在3至5米之间。

8.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的横杆(12)距离车道(10)的高度在4至5米之间。

9.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的第一激光测距传感器(2)和第二激光测距传感器(3)上包覆有防护外壳。

10.根据权利要求1所述的矿用副井超限智能检测系统，其特征在于：所述的第一激光测距传感器(2)和第二激光测距传感器(3)为矿用本安型激光测距传感器。

技术总结
一种矿用副井超限智能检测系统，属于矿用智能检测设备技术领域。包括支架、第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第一检测光幕、第二检测光幕以及计数摄像仪，所述的支架包括立杆以及横杆，所述的第一激光测距传感器用于对矿车外轮廓的长度进行粗量，所述的第二激光测距传感器用于对矿车外轮廓的宽度和高度进行粗量，所述的第一检测光幕用于对矿车外轮廓的高度进行精量，所述的第二检测光幕用于对矿车外轮廓的宽度进行精量；所述的计数摄像仪安装在横杆上的中间位置，用于实时统计罐笼内人数。优点：可以对矿车外轮廓尺寸及罐笼内人数进行无接触自动测量，有利于提高作业效率，检测精度高；可以检测出矿车装载货物的偏摆问题。

技术研发人员：李晓晖,陈辉,张丽芳,张家兵,苏亚东,赵伟,杨行,丁石
受保护的技术使用者：安徽恒源煤电股份有限公司
技术研发日：20231027
技术公布日：2024/5/16