[實用新型]礦用本安型3D激光雷達

有效

• 申請號: 202121031657.6
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN215009583U
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 張吉祥;周李兵;劉豐禎;單成偉;程劉勝;呂小強;吳巖明;蔣偉
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H9/02;H02J50/10
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

本實用新型公開了一種礦用本安型3D激光雷達，包括底座，底座內壁上安裝有機芯安裝環；窗罩，窗罩底端設置在機芯安裝環上，窗罩內部中空且上下連通，窗罩與機芯安裝環連接處的外側套設有壓環，使得窗罩與機芯安裝環能夠固定；上蓋，上蓋罩設在窗罩頂端，上蓋、窗罩以及底座之間形成一封閉的容置空間；本安電路模塊，本安電路模塊安裝在容置空間內部。本實用新型通過對3D激光雷達的本安化設計，使得其能夠滿足煤礦井下的安全標準和防爆要求。

技術領域

本實用新型涉及激光雷達技術領域，尤其涉及一種礦用本安型3D激光雷達。

背景技術

國家“十三五”規劃明確提出加快建設智慧煤礦和無人開采，煤礦機器人體系也初步建立。煤礦井下巷道無人駕駛應用場景是相對封閉的限定場景環境，分為井下單軌吊有軌運輸和防爆無軌膠輪車無軌運輸。通過無人駕駛降低風險提升效率更容易獲得國家和政府層面的政策支持，有些煤礦已經開展了無人駕駛項目的立項研發。

3D激光雷達是無人駕駛中的重要傳感器，必不可少，激光雷達在無人駕駛運用中擁有兩個核心作用：通過激光掃描可以得到車輛周圍環境的3D模型；運用相關算法比對上一幀和下一幀環境的變化可以較為容易的探測出周圍的車輛和行人。但是井工煤礦井下環境存在爆炸和腐蝕性氣體等復雜工況且受煤礦井下安標認證的限制，常規的地面上使用的3D激光雷達無法直接應用于煤礦井下。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：為了解決現有技術中的3D激光雷達無法適用于煤礦井下環境的技術問題，本實用新型提供了一種礦用本安型3D激光雷達，通過對電氣結構的本安化設計，使得3D激光雷達可以滿足煤礦井下的安全標準。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種礦用本安型3D激光雷達，包括：底座，所述底座內壁上安裝有機芯安裝環；窗罩，所述窗罩底端設置在所述機芯安裝環上，所述窗罩內部中空且上下連通，所述窗罩與所述機芯安裝環連接處的外側套設有壓環，使得所述窗罩與所述機芯安裝環能夠固定；上蓋，所述上蓋罩設在所述窗罩頂端，所述上蓋、所述窗罩以及所述底座之間形成一封閉的容置空間；本安電路模塊，所述本安電路模塊安裝在所述容置空間內部。

本實用新型的礦用本安型3D激光雷達，通過對電路模塊的本安化設計，使得3D激光雷達能夠符合煤礦井下的安全標準和防爆要求。

進一步，具體的，所述本安電路模塊包括本安固定模塊和本安旋轉模塊，所述本安固定模塊與所述本安旋轉模塊連接，所述本安固定模塊給所述本安旋轉模塊無線供電。本安固定模塊和本安旋轉模塊均為本安電路，符合煤礦井下的安全標準。

進一步，具體的，所述本安固定模塊包括第一二級過壓過流保護電路、ARM芯片、限流電阻、發射線圈驅動電路、驅動芯片、BLDC電機定子以及發射線圈，所述第一二級過壓過流保護電路與所述ARM芯片連接，所述第一二級過壓過流保護電路與所述限流電阻連接，所述第一二級過壓過流保護電路與所述發射線圈驅動電路連接，所述限流電阻與所述驅動芯片連接，所述驅動芯片與所述BLDC電機定子連接，所述ARM芯片與所述限流電阻連接。驅動芯片采用DRV11873芯片，可以節省外部的六個金氧半場效晶體管及配套的驅動電路，簡化電路結構，節約空間；限流電阻可以有效抑制電機啟動旋轉瞬間的沖擊電流，使得本安電源供電能正常運行；當采集到BLDC電機有轉速后，ARM芯片能夠控制限流電阻旁路。

進一步，具體的，所述本安旋轉模塊包括接收線圈和第二二級過壓過流保護電路，所述接收線圈與所述第二二級過壓過流保護電路連接，所述接收線圈與所述發射線圈感應連接。第一二級過壓過流保護電路能夠輸入的電壓、電流進行過流過壓保護，防止電路燒毀；接收線圈和發射線圈之間通過無線耦合的方式供電，可以簡化電路模塊，減少電氣部件，減少爆炸的安全隱患。