一种用于矿井三维可视化信息采样装置的制作方法

本发明涉及信息采集领域，尤其涉及一种用于矿井三维可视化信息采样装置。

背景技术：

1、在采集地下观察资源时，为了对矿井内的情况进行全方面的了解和评估，需要对矿井内的信息进行采集，目前，在对矿井内的信息进行采集时，常利用摄像机进行拍摄，从而可以呈现出一个三维的可视化信息为此。

2、但是，地下矿井内的情况复杂，单纯的摄像机在对矿井内的信息进行采集时，不能很方便地在沿矿井行进的过程中对矿井内部的情况进行全方位的拍摄，而是需要停下再调转摄像机的拍摄方向和角度来完成对不同位置的拍摄，同时，也不能及时地对矿井内的气体成分进行检测和完成对矿井中空气内漂浮物的收集，为此，本方案提出了一种用于矿井三维可视化信息采样装置。

技术实现思路

1、本发明提出的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，解决了现有技术中矿井内信息采集装置拍摄不全面和空气中漂浮物取样不方便的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于矿井三维可视化信息采样装置，包括：

4、行进机构，其包括车体和安装在车体底部的两组履带，所述车体的顶部固定有安装板；

5、拍摄机构，其包括转动连接在安装板顶面的齿圈、固定在齿圈顶面的轨道、活动套设在轨道外周的活动套和安装在活动套外周的摄像机，所述齿圈内圈和外圈均有齿槽，所述轨道为半圆形结构，所述安装板上转动连接有主动齿轮，主动齿轮与齿圈啮合；

6、摇摆机构，其包括转动连接在安装板顶面的安装柱、转动连接在安装柱外壁上的联动齿轮、固定在联动齿轮上的固定杆和安装在安装板上用于在齿圈转动时驱动固定杆来回摆动的驱动组件，安装柱与齿圈同轴设置，所述固定杆的一端与活动套的外周固接，且固定杆摆动时带动活动套沿轨道外周滑动；

7、收集机构，其包括安装在安装板顶面的收集筒、安装在收集筒内部的滤网、转动连接在收集筒内侧的传动轴、安装在传动轴上的风扇和设于滤网靠近收集筒入口一侧的刮板，风扇位于滤网远离收集筒入口的一侧，所述传动轴的一端贯穿滤网与刮板固接，所述收集筒的底部开设有落灰孔，收集筒的底部安装有位于落灰孔正下方的收集斗，所述安装板的顶面转动连接有与齿圈外圈啮合的从动齿轮，所述从动齿轮与传动轴传动连接。

8、通过上述技术方案，不仅可以方便地对矿井内的情况进行全面的拍摄，从而获得更为完整的三维信息，同时还可以在拍摄的同时对矿井内空气中的漂浮物进行收集，方便工作人员对矿井内情况的判断。

9、作为上述方案的进一步改进，所述驱动组件包括固定在安装板顶面的齿环、固定在齿圈上的固定板、转动连接在固定板顶面的连接齿轮、固定在连接齿轮顶面偏离圆心位置处的拨动柱、活动套设在拨动柱外周的固定框、固定在固定框一侧长边的连接杆和固定在连接杆另一端的联动齿条，所述齿环与安装柱同轴设置，所述联动齿条与联动齿轮啮合，所述连接齿轮与齿环外圈啮合。

10、通过上述技术方案，可以在齿圈转动的同时驱动联动齿轮往复转动，进而驱动固定杆左右来回地摆动。

11、作为上述方案的进一步改进，所述收集筒的顶面安装有气体检测仪，气体检测仪的探头安装在收集筒内侧并位于刮板靠近收集筒入口的一侧，所述收集筒的入口安装有喇叭形结构的固定罩。

12、通过上述技术方案，可以对吸入到收集筒内的气体进行分析，测得空气中漂浮物的浓度和气体成分。

13、作为上述方案的进一步改进，所述刮板的一侧垂直于滤网的一侧长边开设有凹槽，凹槽沿刮板长度方向设置，且凹槽的一端设有缺口，所述刮板位于落灰孔的正上方。

14、通过上述技术方案，使得从滤网表面刮下来的灰尘可以更加精确地从落灰口排出。

15、作为上述方案的进一步改进，所述摄像机上安装有清灰装置，所述清灰装置包括通过固定块转动连接在摄像机外周的固定轴、固定在固定轴靠近摄像机镜头的一端上的摆臂、安装在摆臂上的清洁垫和固定在固定轴另一端的固定齿轮，所述固定轴与固定块之间安装有扭簧，所述齿圈顶部固定有固定齿条，且固定齿条与固定齿轮相配合。

16、通过上述技术方案，可以在活动套沿轨道外周移动的过程中完成对摄像机镜头的擦拭。

17、作为上述方案的进一步改进，所述车体的内部开设有安装腔，所述车体的前端安装有取样机构，所述取样机构包括固定在车体前端的取样筒、转动连接在取样筒尾部内壁上的转轴、固定在转轴一端的绞龙、滑接在安装腔底部的移动板和安装在安装腔底部用于驱动移动板沿取样筒轴向方向移动的伸缩杆，所述取样筒的头部为敞口结构，且取样筒的尾部延伸至安装腔内，所述绞龙和转轴均与取样筒同轴设置，且绞龙的一端延伸至取样筒的头部外侧，所述转轴的另一端延伸至安装腔内并与移动板转动连接，所述移动板上安装有用于驱动转轴转动的驱动电机。

18、通过上述技术方案，可以方便对矿井内部土壤进行取样。

19、作为上述方案的进一步改进，所述取样筒位于安装腔内部的部分的底部开设有出料口，所述取样筒的底部安装有位于出料口正下方的接料箱，所述车体的外壁上开设有与安装腔内部连通的操作口，操作口的外部安装有密封门。

20、通过上述技术方案，可以方便将土壤样本从接料箱中取出来。

21、作为上述方案的进一步改进，所述活动套的内圈安装有多个滚轮，且滚轮与轨道的外周滚动连接。

22、通过上述技术方案，降低了活动套移动时的阻力。

23、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

24、1.通过拍摄机构和摇摆机构之间的配合，可以在齿圈转动的同时带动活动套沿轨道外周来回地滑动，从而可以对车体周围的环境进行全方位的拍摄。

25、2.通过清灰机构的设置，可以在活动套移动的过程中自动完成对摄像机镜头的清灰工作。

26、3.通过收集机构的设置，可以在齿圈转动的同时带动风扇和刮板同时转动，从而可以将矿井内的空气吸入到收集筒中去进行分析，同时也可以将空气中的颗粒物过滤下来，方便后续对空气中漂浮物成分的检测。

27、4、通过取样机构的设置，可以方便对矿井内部的土壤成分进行取样。

技术特征：

1.一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述驱动组件包括固定在安装板顶面的齿环、固定在齿圈上的固定板、转动连接在固定板顶面的连接齿轮、固定在连接齿轮顶面偏离圆心位置处的拨动柱、活动套设在拨动柱外周的固定框、固定在固定框一侧长边的连接杆和固定在连接杆另一端的联动齿条，所述齿环与安装柱同轴设置，所述联动齿条与联动齿轮啮合，所述连接齿轮与齿环外圈啮合。

3.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述收集筒的顶面安装有气体检测仪，气体检测仪的探头安装在收集筒内侧并位于刮板靠近收集筒入口的一侧，所述收集筒的入口安装有喇叭形结构的固定罩。

4.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述刮板的一侧垂直于滤网的一侧长边开设有凹槽，凹槽沿刮板长度方向设置，且凹槽的一端设有缺口，所述刮板位于落灰孔的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述摄像机上安装有清灰装置，所述清灰装置包括通过固定块转动连接在摄像机外周的固定轴、固定在固定轴靠近摄像机镜头的一端上的摆臂、安装在摆臂上的清洁垫和固定在固定轴另一端的固定齿轮，所述固定轴与固定块之间安装有扭簧，所述齿圈顶部固定有固定齿条，且固定齿条与固定齿轮相配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述车体的内部开设有安装腔，所述车体的前端安装有取样机构，所述取样机构包括固定在车体前端的取样筒、转动连接在取样筒尾部内壁上的转轴、固定在转轴一端的绞龙、滑接在安装腔底部的移动板和安装在安装腔底部用于驱动移动板沿取样筒轴向方向移动的伸缩杆，所述取样筒的头部为敞口结构，且取样筒的尾部延伸至安装腔内，所述绞龙和转轴均与取样筒同轴设置，且绞龙的一端延伸至取样筒的头部外侧，所述转轴的另一端延伸至安装腔内并与移动板转动连接，所述移动板上安装有用于驱动转轴转动的驱动电机。

7.根据权利要求6所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述取样筒位于安装腔内部的部分的底部开设有出料口，所述取样筒的底部安装有位于出料口正下方的接料箱，所述车体的外壁上开设有与安装腔内部连通的操作口，操作口的外部安装有密封门。

8.根据权利要求1所述的一种用于矿井三维可视化信息采样装置，其特征在于，所述活动套的内圈安装有多个滚轮，且滚轮与轨道的外周滚动连接。

技术总结
本发明涉及信息采集技术领域，尤其是一种用于矿井三维可视化信息采样装置，针对现有技术中矿井内信息采集装置拍摄不全面和空气中漂浮物取样不方便的问题，现提出如下方案，其包括：行进机构，其包括车体和安装在车体底部的两组履带，所述车体的顶部固定有安装板；拍摄机构，其包括转动连接在安装板顶面的齿圈、固定在齿圈顶面的轨道、活动套设在轨道外周的活动套和安装在活动套外周的摄像机，齿圈内圈和外圈均有齿槽，所述轨道为半圆形结构，活动套可沿轨道外部滑动。本发明不仅可以方便地对矿井内的情况进行全面的拍摄，从而获得更为完整的三维信息，同时还可以在拍摄的同时对矿井内空气中的漂浮物进行收集，方便工作人员对矿井内情况的判断。

技术研发人员：李延河,李喜员,王满,刘滨,王钦明,刘学伟,孙矩正,朱元广,王英伟,王玉杰,寇建新,仝艳军,胡金红,陈召繁,张一佳,孙景阁,王少华,秦珂
受保护的技术使用者：平顶山天安煤业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18