煤礦井下的密閉空間中,具有照度低、瓦斯?jié)舛雀摺焿m含量大等特點,結(jié)合煤礦井下復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境及日常監(jiān)控的需求,通過研究黑光夜視成像技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、本安技術(shù)及礦用本質(zhì)安全型黑光攝像儀精確測試技術(shù),研發(fā)出礦用本質(zhì)安全型黑光攝像儀。并進(jìn)行實驗室和井下現(xiàn)場的測試,礦用本質(zhì)安全型黑光攝像儀的黑白最低照度可達(dá)0. 0001Lux,水平清晰度為1100TVL,灰階等級為11級,在井下低照度、煤粉塵大的條件下可清晰地監(jiān)測并回傳井下實時視頻畫面,對井下安全隱患的排除、日常工作的監(jiān)控及井下救援都具有重要意義。 

【文章來源】：煤炭工程. 2020,52(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

礦用本質(zhì)安全型黑光攝像儀系統(tǒng)設(shè)計圖

黑光夜視成像技術(shù)運用了視網(wǎng)膜成像技術(shù)的雙sensor構(gòu)架和彩色夜視圖像融合技術(shù)，圖像傳感器(sensor)是圖像采集的核心單元，主要分為CCD和CMOS兩大類，此次設(shè)計采用的是CMOS傳感器，CMOS傳感器有靈敏度高，曝光時間短和像素尺寸小等優(yōu)點，在核心結(jié)構(gòu)上，由感光電極、電信號轉(zhuǎn)換模塊，信號傳輸晶體管，以及信號放大器組成，傳感器感知到光信號后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生電信號，之后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字圖像信號，最后經(jīng)處理芯片處理成影像[7,8]。雙sensor成像原理示意圖如圖2所示。雙sensor構(gòu)架模仿人眼視網(wǎng)膜成像原理，解決了色彩和亮度間的相互干擾，一路sensor模仿視網(wǎng)膜中的錐狀細(xì)胞感知色彩信息，另一路sensor模仿視網(wǎng)膜中的桿狀細(xì)胞感知亮度細(xì)節(jié)，色彩信息和亮度細(xì)節(jié)互不干擾，使成像效果大幅提升。

光電轉(zhuǎn)換模塊電口采用RJ45接口，速率10/100/100M自適應(yīng)，光口采用FC型，支持熱插拔，速率可達(dá)到1000Mbps。輸入的電信號經(jīng)驅(qū)動芯片H1601CE處理后發(fā)射出相應(yīng)速率的調(diào)制光信號，芯片內(nèi)部帶有光功率自動控制電路，使輸出的光信號功率保持穩(wěn)定。3.2 本安電路硬件設(shè)計

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]本安電源過壓、過流保護次序選擇研究[J]. 鮑常軍,李吉平,耿文晶,于志學(xué),崔世杰.  工礦自動化. 2019(01)
[2]基于工業(yè)以太網(wǎng)的全數(shù)字礦井視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 張喜萍.  煤礦安全. 2018(12)
[3]煤礦井下采煤工作面可視化安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 汪洋,金勇,都之夏,胡靜,程文武,夏凱,張震.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(S1)
[4]一種礦用本安電源的設(shè)計[J]. 王思寧,郭濤,車明浪.  煤礦安全. 2018(02)
[5]礦用本安型電源軟開關(guān)電路的設(shè)計[J]. 鐘寧帆,馮展華,王小婧.  煤炭技術(shù). 2018(01)
[6]面向微光/紅外融合彩色夜視的場景解析方法[J]. 魯佳穎,谷小婧,顧幸生.  紅外與激光工程. 2017(08)
[7]截止型EC電路火花放電模型及其特性分析[J]. 于月森,柳軍停,修俊瑞,曾羿博.  煤炭學(xué)報. 2016(09)
[8]煤礦信息化自動化新技術(shù)與發(fā)展[J]. 孫繼平.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(01)
[9]三波段真彩色夜視光譜匹配技術(shù)[J]. 陳一超,胡文剛,武東生,何永強,李曉明.  紅外與激光工程. 2015(12)
[10]“互聯(lián)網(wǎng)+煤炭”與煤礦信息化[J]. 孫繼平.  煤炭經(jīng)濟研究. 2015(10)



本文編號：3399639