一种基于环境保护的矿井安全监测设备

技术领域

本发明涉及矿井安全监测技术领域，尤其涉及一种基于环境保护的矿井安全监测设备。

背景技术

目前在对矿井进行开采过程中，出于保护环境和保护工作人员生命安全的目的，矿井内通常会设置多个安全监测设备，对矿井内的情况进行实时监控，安全监测设备如监控摄像头、氧气检测仪等。

根据现有已公开专利公开号为CN110173304A所述的一种智能矿井安全监测装置，包括矿井监测装置主体、机箱、警报灯以及监拍装置，所述矿井监测装置主体另一侧固定安装有监拍装置，所述矿井监测装置主体底部固定安装有检测口，所述矿井监测装置主体内部固定安装有伺候电机，所述伺候电机一侧固定安装有震动检测器，所述震动检测器下方固定安装有氧气检测器，所述矿井监测装置主体顶部固定安装有机箱，所述机箱外部表面固定开设有散热口，本发明通过设置的氧气检测器以及检测口，矿井内部气流通过检测口流入，经过氧气检测器对气体进行检测，检测气体中含有氧气的比例，保证矿井下气体氧气的充足，使得使用时，能够有效的对矿井下氧气比例进行监测。

目前的安全监测设备无法对摄像头处附着的灰尘进行清洁，在矿井内，安全监测设备的摄像头使用时间长后，其表面容易附着灰尘，灰尘会使监控画面不清晰，因此，我们提出了一种基于环境保护的矿井安全监测设备来解决上述问题。

因此我们提出了一种基于环境保护的矿井安全监测设备来解决上述问题。

发明内容

本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备，解决了安全监测设备的摄像头使用时间长后，其表面容易附着灰尘，灰尘会使监控画面不清晰问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于环境保护的矿井安全监测设备，包括安全监测摄像头，所述安全监测摄像头上设有摄像头和防尘镜片，所述安全监测摄像头上安装有用于检测氧气含量的氧气检测仪，所述氧气检测仪上设有报警灯和显示屏幕，所述氧气检测仪上设有用于防止灰尘落在报警灯和显示屏幕表面的防尘组件，所述安全监测摄像头上设有用于清洁防尘镜片表面的清洁组件，所述安全监测摄像头上设有用于提前预警的警报组件；

所述清洁组件包括通过安装板固接在安全监测摄像头上的电机，所述电机的输出轴固接有安装块，所述安装块的一侧壁固接有清洁毛刷，所述安装块上设有用于清理清洁毛刷根部的清理组件，所述安全监测摄像头通过安装板固接有第一气缸，所述第一气缸的输出端固接有壳体，所述壳体与安装块之间形成密闭空间，所述清洁毛刷位于密闭空间内，所述壳体内设有用于将附着在清洁毛刷上的灰尘刮除的刮除组件。

优选的，所述刮除组件包括开设在壳体内的两个限位槽，所述限位槽的内壁固接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端固接有限位块，所述限位块的一侧壁固接有矩形块，所述矩形块和限位块均滑动在限位槽内，两个所述矩形块之间固接有刮杆，所述刮杆位于清洁毛刷之间。

优选的，所述壳体内开设有两个位于限位槽两侧的滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块固接在限位块的两端，所述滑块上固接有第一磁铁，所述滑槽的一端内壁固接有第二磁铁，所述第一磁铁与第二磁铁正对的一面极性相反。

优选的，所述清理组件包括固接在安装块上的圆块，所述圆块内开设有空腔，所述圆块上转动连接有转轴，所述转轴的一端固接有位于空腔内的扇叶，所述扇叶与圆块内壁之间固接有套设在转轴外侧的第一扭簧，所述转轴的另一端固接有齿轮，所述壳体的底端固接有第一连接杆，所述第一连接杆的一端固接有弧形齿条，所述弧形齿条的齿牙正对于齿轮底端齿牙的齿缝，所述圆块与安装块上均开设有出气口，所述安装块内开设有竖直通道，所述竖直通道与出气口连通，所述安装块内开设有多个出风通道，所述出风通道与竖直通道连通。

优选的，所述出风通道的内壁固接有环形座，所述出风通道的内壁固接有两个连接绳，所述连接绳具有弹性，所述连接绳的一端固接有封堵球，所述封堵球位于环形座内。

优选的，所述防尘组件包括固接在氧气检测仪上的L形板，所述L形板的顶部固接有第二气缸，所述第二气缸的输出端固接有横板，所述横板的底部固接有连接线，所述连接线的底端固接有固定块，所述氧气检测仪上通过铰链铰接有盖板，所述固定块固接在盖板上，所述盖板上开设有手动开启组件，所述横板上固接有第二连接杆，所述第二连接杆的一端固接有防尘罩，所述防尘罩罩在报警灯的外侧。

优选的，所述手动开启组件包括通过铰链铰接在盖板上的圆板，所述圆板上固接有L形块，所述盖板上固接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固接有顶板，所述顶板与L形块抵接，所述盖板上转动连接有转动柱，所述转动柱的一端固接有旋块，所述转动柱的表面固接有挡板，所述挡板与L形块接触，所述挡板与盖板之间固接有套设在转动柱外侧的第二扭簧。

优选的，所述警报组件包括固接在安全监测摄像头上的盒体，所述盒体内滑动连接有T形板，所述T形板上固接有第三磁铁，所述盒体的内壁固接有与第三磁铁接触的电磁铁，所述T形板与盒体内壁之间固接有第三弹簧，所述T形板上固接有连接板，所述连接板的顶部设有撞击块，所述撞击块与盒体之间固接有第四弹簧，所述撞击块的顶部固接有贯穿盒体的拉绳，所述盒体内固接有位于撞击块正下方的受撞片。

优选的，所述T形板上固接有空心管，所述空心管的一端设置为尖状，所述盒体的内壁固接有球形囊，所述球形囊的材质为橡胶，所述球形囊正对于空心管的尖端，所述盒体内固接有两个位于球形囊正下方的导流块，所述盒体上固接有位于两个导流块中间的连接带，所述连接带穿过盒体。

优选的，所述球形囊内转动连接有转动轴，所述转动轴的表面固接有转动片，所述转动片上固接有第四磁铁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明中当安全监测摄像头使用时间过长后，其防尘镜片表面会附着灰尘，启动第一气缸驱动壳体运动，使清洁毛刷暴露在外面，启动电机驱动安装块和清洁毛刷转动，清洁毛刷对镜片表面进行清洁，由于壳体远离安装块，在第一弹簧的作用下，刮杆伸出壳体，刮杆位于清洁毛刷转动的轨迹上，在清洁毛刷转动过程中，清洁毛刷会经过刮杆，刮杆会将清洁毛刷上附着的灰尘刮掉，防止清洁毛刷在清洁时越来越脏，从而影响清洁效果。

2.本发明中当氧气检测仪检测到矿井内的氧气含量逐渐减少到达报警值时，氧气检测仪会发出声光警报，在氧气含量到达报警值前，若氧气含量大幅度减少或急速下降，电磁铁即会通电，电磁铁通电产生磁性会与第三磁铁之间产生斥力，第三磁铁带动T形板运动，T形板带动连接板运动，使连接板不对撞击块支撑，在第四弹簧的作用下，撞击块对受撞片进行撞击，撞击产生声音，提前对氧气含量下降做出预警，同时T形板带动空心管刺向球形囊，球形囊内的颜料会顺着空心管流下滴到连接带上，连接带被染色，起到双重预警的功能。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的安装块剖视示意图；

图3为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的壳体剖视示意图；

图4为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的出风通道内部结构示意图；

图5为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的氧气检测仪结构示意图；

图6为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的L形块结构示意图；

图7为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的盒体剖视示意图；

图8为本发明提出的一种基于环境保护的矿井安全监测设备的球形囊剖视示意图。

图中：1、安全监测摄像头；2、氧气检测仪；3、电机；4、安装块；5、清洁毛刷；6、第一气缸；7、壳体；8、限位槽；9、第一弹簧；10、限位块；11、矩形块；12、刮杆；13、滑槽；14、滑块；15、第一磁铁；16、第二磁铁；17、圆块；18、转轴；19、扇叶；20、第一扭簧；21、齿轮；22、第一连接杆；23、弧形齿条；24、出气口；25、竖直通道；26、出风通道；27、环形座；28、连接绳；29、封堵球；30、L形板；31、第二气缸；32、横板；33、连接线；34、固定块；35、盖板；36、第二连接杆；37、防尘罩；38、圆板；39、L形块；40、第二弹簧；41、顶板；42、转动柱；43、挡板；44、第二扭簧；45、盒体；46、T形板；47、第三磁铁；48、电磁铁；49、第三弹簧；50、连接板；51、第四弹簧；52、撞击块；53、拉绳；54、受撞片；55、空心管；56、球形囊；57、导流块；58、连接带；59、转动轴；60、转动片；61、第四磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-图8，一种基于环境保护的矿井安全监测设备，包括安全监测摄像头1，所述安全监测摄像头1上设有摄像头和防尘镜片，所述安全监测摄像头1上安装有用于检测氧气含量的氧气检测仪2，所述氧气检测仪2上设有报警灯和显示屏幕，所述氧气检测仪2上设有用于防止灰尘落在报警灯和显示屏幕表面的防尘组件，所述安全监测摄像头1上设有用于清洁防尘镜片表面的清洁组件，所述安全监测摄像头1上设有用于提前预警的警报组件；

所述清洁组件包括通过安装板固接在安全监测摄像头1上的电机3，所述电机3的输出轴固接有安装块4，所述安装块4的一侧壁固接有清洁毛刷5，所述安装块4上设有用于清理清洁毛刷5根部的清理组件，所述安全监测摄像头1通过安装板固接有第一气缸6，所述第一气缸6的输出端固接有壳体7，所述壳体7与安装块4之间形成密闭空间，所述清洁毛刷5位于密闭空间内，所述壳体7内设有用于将附着在清洁毛刷5上的灰尘刮除的刮除组件；使用时，安全监测摄像头1被安装在矿井的墙壁上，安全监测摄像头1对矿井内的情况进行实时监控，将监控画面传输到监控室，氧气检测仪2会实时对矿井内的氧气含量进行检测，当氧气含量降低到设定值时，氧气检测仪2会发出声光报警提醒工作人员，矿井内空气中含有灰尘，安全监测摄像头1使用时间长后，其镜片表面会附着灰尘，灰尘会导致安全监测摄像头1无法监控到清晰的画面，需要对安全监测摄像头1镜片进行清洁，启动第一气缸6，第一气缸6驱动壳体7运动，使壳体7远离安装块4，使清洁毛刷5暴露在外界，启动电机3，电机3驱动安装块4转动，安装块4带动清洁毛刷5转动，清洁毛刷5转动会对安全监测摄像头1的镜片进行清洁，将灰尘清洁掉，清洁完成后，再通过第一气缸6驱动壳体7配合安装块4将清洁毛刷5封闭起来。

如图3所示，所述刮除组件包括开设在壳体7内的两个限位槽8，所述限位槽8的内壁固接有第一弹簧9，所述第一弹簧9的一端固接有限位块10，所述限位块10的一侧壁固接有矩形块11，所述矩形块11和限位块10均滑动在限位槽8内，两个所述矩形块11之间固接有刮杆12，所述刮杆12位于清洁毛刷5之间；在壳体7远离安装块4过程中，在第一弹簧9的作用下，限位块10和矩形块11在限位槽8内滑动，刮杆12离开壳体7，当壳体7完全脱落清洁毛刷5，刮杆12位于清洁毛刷5的一端，在清洁毛刷5转动过程中会经过刮杆，12，刮杆12会将清洁毛刷5上附着的灰尘刮掉，防止清洁毛刷5越清洁越脏。

如图3所示，所述壳体7内开设有两个位于限位槽8两侧的滑槽13，所述滑槽13内滑动连接有滑块14，所述滑块14固接在限位块10的两端，所述滑块14上固接有第一磁铁15，所述滑槽13的一端内壁固接有第二磁铁16，所述第一磁铁15与第二磁铁16正对的一面极性相反；在限位块10和矩形块11在限位槽8内滑动过程中，滑块14在滑槽13内滑动，当刮杆12到达远离壳体7的最远位置时，第一磁铁15与第二磁铁16互相接触吸引，对刮杆12的位置进行辅助限位，防止清洁毛刷5在转动过程中推动刮杆12，从而影响刮除灰尘的效果。

如图2所示，所述清理组件包括固接在安装块4上的圆块17，所述圆块17内开设有空腔，所述圆块17上转动连接有转轴18，所述转轴18的一端固接有位于空腔内的扇叶19，所述扇叶19与圆块17内壁之间固接有套设在转轴18外侧的第一扭簧20，所述转轴18的另一端固接有齿轮21，所述壳体7的底端固接有第一连接杆22，所述第一连接杆22的一端固接有弧形齿条23，所述弧形齿条23的齿牙正对于齿轮21底端齿牙的齿缝，所述圆块17与安装块4上均开设有出气口24，所述安装块4内开设有竖直通道25，所述竖直通道25与出气口24连通，所述安装块4内开设有多个出风通道26，所述出风通道26与竖直通道25连通；当第一气缸6驱动壳体7运动过程中，壳体7通过第一连接杆22带动弧形齿条23运动，使弧形齿条23与齿轮21啮合，在电机3驱动安装块4和清洁毛刷5转动过程中，安装块4带动圆块17转动，圆块17带动齿轮21转动，当齿轮21经过弧形齿条23时，弧形齿条23会带动齿轮21绕转轴18转动，转轴18带动扇叶19转动，第一扭簧20积聚能量，当齿轮21与弧形齿条23不啮合，在第一扭簧20的作用下，扇叶19突然向反方向转动，扇叶19转动可以产生风，风通过出气口24进入竖直通道25内，再通过出风通道26到达清洁毛刷5的根部，将位于清洁毛刷5根部的灰尘吹走，防止灰尘积聚子啊清洁毛刷5的根部，影响后续清洁效果。

如图4所示，所述出风通道26的内壁固接有环形座27，所述出风通道26的内壁固接有两个连接绳28，所述连接绳28具有弹性，所述连接绳28的一端固接有封堵球29，所述封堵球29位于环形座27内；在风经过出风通道26过程中，风会将封堵球29吹离环形座27，连接绳28被拉伸，当出风通道26内无风经过时，在连接绳28的作用下，封堵球29位于环形座27内，对出风通道26进行封闭，防止清洁毛刷5根部的灰尘从出风通道26进入安装块4内。

如图5所示，所述防尘组件包括固接在氧气检测仪2上的L形板30，所述L形板30的顶部固接有第二气缸31，所述第二气缸31的输出端固接有横板32，所述横板32的底部固接有连接线33，所述连接线33的底端固接有固定块34，所述氧气检测仪2上通过铰链铰接有盖板35，所述固定块34固接在盖板35上，所述盖板35上开设有手动开启组件，所述横板32上固接有第二连接杆36，所述第二连接杆36的一端固接有防尘罩37，所述防尘罩37罩在报警灯的外侧；在日常使用过程中，氧气检测仪2的显示屏幕被盖板35罩住，报警灯被防尘罩37罩住，防止灰尘附着在显示屏幕和报警灯上，导致氧气检测仪2需要报警时，工作人员无法及时看到，当氧气检测仪2报警时，启动第二气缸31，第二气缸31驱动横板32向上运动，横板32通过连接线33和固定块34带动盖板35绕铰链处转动，使工作人员可以看见显示屏幕，横板32还可以通过第二连接杆36带动防尘罩37向上运动，使报警灯暴露在外界，工作人员可以看到报警灯闪烁。

如图5和图6所示，所述手动开启组件包括通过铰链铰接在盖板35上的圆板38，所述圆板38上固接有L形块39，所述盖板35上固接有第二弹簧40，所述第二弹簧40的一端固接有顶板41，所述顶板41与L形块39抵接，所述盖板35上转动连接有转动柱42，所述转动柱42的一端固接有旋块，所述转动柱42的表面固接有挡板43，所述挡板43与L形块39接触，所述挡板43与盖板35之间固接有套设在转动柱42外侧的第二扭簧44；当工作人员需要查看氧气检测仪2的显示屏幕时，通过旋块旋转转动柱42，转动柱42带动挡板43转动，第二扭簧44积聚能量，当挡板43与L形块39不接触，在第二弹簧40的作用下，顶板41将L形块39顶开，L形块39带动圆板38会绕着铰链转动，工作人员即可看到显示屏幕，当需要关闭圆板38时，将圆板38按在盖板35上，使L形块39压住顶板41，第二弹簧40被压缩，松开旋块，在第二扭簧44的作用下，挡板43重新对L形块39进行阻挡。

如图7所示，所述警报组件包括固接在安全监测摄像头1上的盒体45，所述盒体45内滑动连接有T形板46，所述T形板46上固接有第三磁铁47，所述盒体45的内壁固接有与第三磁铁47接触的电磁铁48，所述T形板46与盒体45内壁之间固接有第三弹簧49，所述T形板46上固接有连接板50，所述连接板50的顶部设有撞击块52，所述撞击块52与盒体45之间固接有第四弹簧51，所述撞击块52的顶部固接有贯穿盒体45的拉绳53，所述盒体45内固接有位于撞击块52正下方的受撞片54；在氧气检测仪2检测的氧气含量未到达设定值之前，若检测到氧气含量大幅度下降或急速下降，则电磁铁48通电，电磁铁48获得磁性且与第三磁铁47相同，第三磁铁47在斥力的作用下，第三磁铁47带动T形板46运动，第三弹簧49被拉伸，T形板46带动连接板50运动，当连接板50与撞击块52不接触，在第四弹簧51的作用下，撞击块52对受撞片54进行撞击，撞击产生声音，声音可以在氧气大幅度或急速下降时提前预警，当需要将撞击块52重新设置时，向上拉动拉绳53，拉绳53拉动撞击块52，电磁铁48失去磁性，在第三弹簧49的作用下，T形板46和连接板50回到原位，使撞击块52重新落在连接板50上。

如图7所示，所述T形板46上固接有空心管55，所述空心管55的一端设置为尖状，所述盒体45的内壁固接有球形囊56，所述球形囊56的材质为橡胶，所述球形囊56正对于空心管55的尖端，所述盒体45内固接有两个位于球形囊56正下方的导流块57，所述盒体45上固接有位于两个导流块57中间的连接带58，所述连接带58穿过盒体45；当氧气含量下降幅度越大，电磁铁48的磁性也就越强，T形板46远离电磁铁48的距离越远，T形板46会带动空心管55刺向球形囊56，球形囊56内的颜料会流向空心管55，从空心管55的底端流出到两个导流块57之间，颜料被引导到连接带58上，连接带58被染色，起到双重提前预警的作用。

如图8所示，所述球形囊56内转动连接有转动轴59，所述转动轴59的表面固接有转动片60，所述转动片60上固接有第四磁铁61；当T形板46带动第三磁铁47靠近球形囊56时，在第三磁铁47的磁力作用下，可以作用于转动片60上的第四磁铁61，从而带动转动片60和转动轴59转动，转动片60可以对颜料进行搅拌，防止颜料时间较长后产生沉淀。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。