一种综采工作面用现场图像获取装置及图像获取方法

摘要

本发明提供了一种综采工作面用现场图像获取装置，包括两自由度移动部件、云台、清洗部件和摄像头，摄像头安装在云台的摄像头安装平板上，云台能带动摄像头做水平旋转和俯仰运动，清洗机构安装在云台的外框体上，以实现对云台的前透明玻璃的清洗，云台安装在两自由度移动部件的平台上，两自由度移动部件可以带动云台在水平方向和垂直方向进行运动，以实现在综采工作面不同位置点进行图像的拍摄，该装置实现了综采工作面整个范围内任意位置图像的获取，获取的图像清晰，图像传输流畅，特别适合于有大量粉尘的场合。

权利要求

1.一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，包括两自由度移动部件(1)、云台(2)、清洗部件(3)和摄像头(4)；

所述两自由度移动部件(1)包括左立柱(101)、钢丝绳(103)、水平移动组件(104)、右立柱(105)、平台(106)和垂直移动组件(107)，所述左立柱(101)和所述右立柱(105)平行设置，所述钢丝绳(103)设置在所述左立柱(101)和所述右立柱(105)之间，所述水平移动组件(104)设置在所述钢丝绳(103)上且可沿所述钢丝绳(103)移动，所述垂直移动组件(107)安装在所述水平移动组件(104)上且可沿垂直所述钢丝绳(103)的方向移动，所述平台(106)安装在所述垂直移动组件(107)上；

所述云台(2)包括俯仰组件(21)、外框体(22)和水平旋转组件(23)，所述外框体(22)为透光面(22.1)由透明材料组成的密封腔体，所述俯仰组件(21)安装在所述外框体(22)内可相对于所述外框体(22)俯仰，所述外框体(22)安装在所述水平旋转组件(23)上，所述水平旋转组件(23)安装在所述平台(106)上可相对于所述平台(106)旋转；

所述的清洗部件(3)安装在所述外框体(22)上可以清洁所述外框体(22)透光面的灰尘；

所述摄像头(4)安装在所述云台(2)的所述俯仰组件(21)上。

2.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述两自由度移动部件(1)还包括张紧轮组件(102)，所述左立柱(101)和所述右立柱(105)的上部和下部的侧面上对称安装有两只所述张紧轮组件(102)，两根所述钢丝绳(103)分别张紧在所述左立柱(101)和所述右立柱(105)上部和下部的所述张紧轮组件(102)之间。

3.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述水平移动组件(104)包括支撑板(1041)、驱动机构和导向机构，驱动机构安装在支撑板(1041)的上部，导向机构安装在支撑板(1041)的上部以及下部，所述支撑板(1041)包括平行设置的前面板(1041.1)和后面板(1041.2)，所述驱动机构包括水平牵引皮带(1042)、第一皮带轮(1043.1)、第二皮带轮(1043.2)、水平电机(1046)、行走滚轮轴(1047)和行走滚轮(1048)，所述行走滚轮轴(1047)可转动地安装所述支撑板(1041)上，所述行走滚轮轴(1047)上安装有所述第一皮带轮(1043.1)和所述行走滚轮(1048)，所述行走滚轮(1048)位于所述前面板(1041.1)和所述后面板(1041.2)之间，所述水平电机(1046)安装在所述支撑板(1041)上，所述水平电机(1046)的输出轴上安装有所述第二皮带轮(1043.2)，所述第一皮带轮(1043.1)和所述第二皮带轮(1043.2)通过所述水平牵引皮带(1042)传动连接，所述导向机构包括行走导向轮轴(1044)和行走导向轮(1045)，所述行走导向轮轴(1044)固定安装在所述支撑板(1041)上，所述行走导向轮(1045)上可转动地安装在所述行走导向轮轴(1044)上，且位于所述前面板(1041.1)和所述后面板(1041.2)之间，所述行走滚轮(1048)和所述行走导向轮(1045)架设在所述钢丝绳(103)上。

4.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述垂直移动组件(107)包括滚轮组件(1072)、垂直牵引皮带(1073)、垂直导向杆(1074)、直线轴承(1075)和垂直电机(1076)，所述滚轮组件(1072)包括滚轮(1072.1)、滚轮轴(1072.2)和滚轮组件支架(1072.3)，所述滚轮(1072.1)通过所述滚轮轴(1072.2)可转动地安装在所述滚轮组件支架(1072.3)上，两根所述垂直导向杆(1074)平行地安装在所述水平移动组件(104)上，两只所述滚轮组件(1072)分别安装在所述水平移动组件(104)上且位于所述两根垂直导向杆(1074)两端的中间位置，其中一只所述滚轮组件(1072)的所述滚轮轴(1072.2)与所述垂直电机(1076)传动连接，所述两只所述滚轮组件(1072)的所述滚轮(1072.1)之间安装有所述垂直牵引皮带(1073)，所述两根所述垂直导向杆(1074)上均安装有所述直线轴承(1075)，所述平台(106)安装在所述直线轴承(1075)上且与所述垂直牵引皮带(1073)固定连接。

5.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述的水平旋转组件(23)包括水平旋转电机(231)、蜗杆(234)、回转轴承(235)和支撑框架(236)，所述蜗杆(234)安装在所述支撑框架(236)上且与所述水平旋转电机(231)传动连接，所述回转轴承(235)的内圈固定安装在所述支撑框架(236)的底面上，所述回转轴承(235)的外圈加工有蜗轮，所述回转轴承(235)的外圈上的蜗轮与所述蜗杆(234)相啮合，所述支撑框架(236)固定安装在所述平台(106)上，所述外框体(22)安装在所述回转轴承(235)的外圈上。

6.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述俯仰组件(21)包括安装平板(211)、摄像头安装平板(213)、俯仰轴(214)、第一齿轮(215.1)、第二齿轮(215.2)和舵机(216)，所述俯仰轴(214)安装在所述安装平板(211)上，所述俯仰轴(214)的一端安装有所述第一齿轮(215.1)，所述第一齿轮(215.1)与所述第二齿轮(215.2)啮合，所述第二齿轮(215.2)与所述舵机(216)传动连接，所述摄像头安装平板(213)固定在所述俯仰轴(214)的中间位置，所述摄像头(4)安装在所述摄像头安装平板(213)上，所述俯仰组件(21)通过所述安装平板(211)安装在所述外框体(22)内。

7.如权利要求1所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述清洗部件(3)包括清洗电机(31)、丝杠(33)、丝杠螺母(34)、水箱(35)、水泵(36)、水管(37)、喷嘴(38)和毛刷(39)，所述丝杠(33)安装在所述外框体(22)的顶面且与所述清洗电机(31)传动连接，所述丝杠(33)上安装有所述丝杠螺母(34)构成丝杠螺母副，所述毛刷(39)紧贴在所述外框体(22)的所述透光面(22.1)上，所述毛刷(39)的一端与所述丝杠螺母(34)固定连接，所述水箱(35)和所述水泵(36)安装在所述外框体(22)的一侧，所述喷嘴(38)通过所述水管(37)与所述水泵(36)相连接，所述喷嘴(38)设置在所述外框体(22)的所述透光面(22.1)的周边，可以向所述透光面(22.1)喷水。

8.如权利要求2所述的一种综采工作面用现场图像获取装置，其特征在于，所述张紧轮组件(102)包括拉伸弹簧(1021)、张紧轮安装架(1022)、张紧轮轴(1024)和张紧轮(1025)，所述张紧轮安装架(1022)上设有长形孔槽(1022.1)，所述张紧轮轴(1024)的两端可滑动地设置在所述长形孔槽(1022.1)中，所述张紧轮(1025)安装在所述张紧轮轴(1024)上，所述张紧轮轴(1024)与所述张紧轮安装架(1022)之间设有所述拉伸弹簧(1021)。

9.一种利用权利要求7所述的综采工作面用现场图像获取装置的图像获取方法，其特征在于，包括步骤是：

第一、所述水平移动组件(104)沿所述钢丝绳(103)移动时，所述水平移动组件(104)带动所述垂直移动组件(107)以及所述平台(106)和所述云台(2)移动，从而带动所述摄像头(4)沿所述钢丝绳(103)移动，实现在综采工作面水平方向任意位置的图像获取；

第二、所述垂直移动组件(107)在沿垂直所述钢丝绳(103)的方向移动时，可以带动所述平台(106)以及所述云台(2)移动，从而带动所述摄像头(4)沿垂直所述钢丝绳(103)的方向移动，实现在综采工作面垂直方向任意位置的图像获取；

第三、所述水平旋转组件(23)旋转动作可带动所述外框体(22)以及所述俯仰组件(21)旋转，从而带动所述摄像头(4)旋转，改变所述摄像头(4)的拍摄方向，实现在综采工作面内任意一位置的多方向图像获取；

第四、所述俯仰组件(21)俯仰动作可带动所述摄像头(4)同样做俯仰动作，改变所述摄像头(4)的拍摄角度，实现在综采工作面内任意位置的全方位图像获取。

10.根据权利要求9所述的利用综采工作面用现场图像获取装置的图像获取方法，其特征在于，还包括所述水泵(36)启动，所述喷嘴(38)将所述水箱(35)里的玻璃水喷射到所述外框体(22)的所述透光面(22.1)上，在所述清洗电机(31)的驱动下，所述毛刷(39)可沿所述透光面(22.1)表面来回移动，将所述透光面(22.1)刷干净，以提高所述摄像头(4)的图像获取质量。

说明书

一种综采工作面用现场图像获取装置及图像获取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及大范围作业现场图像获取装置，特别涉及粉尘较多的大范围作业现场图像获取装置。

背景技术

[0002] 煤炭目前是我国最主要能源之一，但因煤矿工况复杂，作业环境差，往往有安全事故发生，给社会及家庭造成重大损失。

[0003] 煤炭的开采目前都是综合机械化，即采煤的全部生产过程，包括破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理及回采巷道运输、掘进等作业全部机械化，综采工作面的主要设备有采煤
机、刮板输送机、液压支架。为加强对煤炭的开采过程中的监控，需要对综采工作面进行视
频监视，获取综采工作面的现场图像，由于综采工作跨度大，空间狭小，单台摄像头无法对
综采工作面进行全面监控，目前都是在综采工作面不同的地方分别安装摄像头，很多台摄
像头不仅造成成本增加，而且，由于很多路视频信号的传播，在目前的带宽条件下，导致图
像信号传输不畅，此外，综采工作面内存在着大量的煤炭粉尘，粉尘很容易损坏摄像头的镜
头，严重影响着摄像头的使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明的目的是针对现有技术中的问题和不足，提供一种综采工作面用现场图像获取装置。

[0005] 本发明是通过以下技术方案实现上述技术目的的。

[0006] 一种综采工作面用现场图像获取装置，包括两自由度移动部件、云台、清洗部件和摄像头；所述两自由度移动部件包括左立柱、钢丝绳、水平移动组件、右立柱、平台和垂直移
动组件，所述左立柱和所述右立柱平行设置，所述钢丝绳设置在所述左立柱和所述右立柱
之间，所述水平移动组件设置在所述钢丝绳上且可沿所述钢丝绳移动，所述垂直移动组件
安装在所述水平移动组件上且可沿垂直所述钢丝绳的方向移动，所述平台安装在所述垂直
移动组件上；所述云台包括俯仰组件、外框体和水平旋转组件，所述外框体为透光面由透明
材料组成的密封腔体，所述俯仰组件安装在所述外框体内可相对于所述外框体俯仰，所述
外框体安装在所述水平旋转组件上，所述水平旋转组件安装在所述平台上可相对于所述平
台旋转；所述的清洗部件安装在所述外框体上可以清洁所述外框体透光面的灰尘；所述摄
像头安装在所述云台的所述俯仰组件上。

[0007] 进一步，所述两自由度移动部件还包括张紧轮组件，所述左立柱和所述右立柱的上部和下部的侧面上对称安装有两只所述张紧轮组件，两根所述钢丝绳分别张紧在所述左
立柱和所述右立柱上部和下部的所述张紧轮组件之间。

[0008] 进一步，所述水平移动组件包括支撑板、驱动机构和导向机构，驱动机构安装在支撑板的上部，导向机构安装在支撑板的上部以及下部，所述支撑板包括平行设置的前面板
和后面板，所述驱动机构包括水平牵引皮带、第一皮带轮、第二皮带轮、水平电机、行走滚轮
轴和行走滚轮，所述行走滚轮轴可转动地安装所述支撑板上，所述行走滚轮轴上安装有所
述第一皮带轮和所述行走滚轮，所述行走滚轮位于所述前面板和所述后面板之间，所述水
平电机安装在所述支撑板上，所述水平电机的输出轴上安装有所述第二皮带轮，所述第一
皮带轮和所述第二皮带轮通过所述水平牵引皮带传动连接，所述导向机构包括行走导向轮
轴和行走导向轮，所述行走导向轮轴固定安装在所述支撑板上，所述行走导向轮上可转动
地安装在所述行走导向轮轴上，且位于所述前面板和所述后面板之间，所述行走滚轮和所
述行走导向轮架设在所述钢丝绳上。

[0009] 进一步，所述垂直移动组件包括滚轮组件、垂直牵引皮带、垂直导向杆、直线轴承和垂直电机，所述滚轮组件包括滚轮、滚轮轴和滚轮组件支架，所述滚轮通过所述滚轮轴可
转动地安装在所述滚轮组件支架上，两根所述垂直导向杆平行地安装在所述水平移动组件
上，两只所述滚轮组件分别安装在所述水平移动组件上位于所述两根垂直导向杆两端的中
间位置，其中一只所述滚轮组件的所述滚轮轴与所述垂直电机传动连接，所述两只所述滚
轮组件的所述滚轮之间安装有所述垂直牵引皮带，两根所述垂直导向杆上均安装有所述直
线轴承，所述平台安装在所述直线轴承上且与所述垂直牵引皮带固定连接。

[0010] 进一步，所述水平旋转组件包括水平旋转电机、蜗杆、回转轴承和支撑框架，所述蜗杆安装在所述支撑框架上且与所述水平旋转电机传动连接，所述回转轴承的内圈固定安
装在所述支撑框架的底面上，所述回转轴承的外圈加工有蜗轮，所述回转轴承的外圈上的
蜗轮与所述蜗杆相啮合，所述支撑框架固定安装在所述平台上，所述外框体安装在所述回
转轴承的外圈上。

[0011] 进一步，所述俯仰组件包括安装平板、摄像头安装平板、俯仰轴、第一齿轮、第二齿轮和舵机，所述俯仰轴安装在所述安装平板上，所述俯仰轴的一端安装有所述第一齿轮，所
述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述舵机传动连接，所述摄像头安装平
板固定在所述俯仰轴的中间位置，所述摄像头安装在所述摄像头安装平板上，所述俯仰组
件通过所述安装平板安装在所述外框体内。

[0012] 进一步，所述清洗部件包括清洗电机、丝杠、丝杠螺母、水箱、水泵、水管、喷嘴和毛刷，所述丝杠安装在所述外框体的顶面且与所述清洗电机传动连接，所述丝杠上安装有所
述丝杠螺母构成丝杠螺母副，所述毛刷紧贴在所述外框体的所述透光面上，所述毛刷的一
端与所述丝杠螺母固定连接，所述水箱和所述水泵安装在所述外框体的一侧，所述喷嘴通
过所述水管与所述水泵相连接，所述喷嘴设置在所述外框体的所述透光面的周边，可以向
所述透光面喷水。

[0013] 进一步，所述张紧轮组件包括拉伸弹簧、张紧轮安装架、张紧轮轴和张紧轮，所述张紧轮安装架上设有长形孔槽，所述张紧轮轴的两端可滑动地设置在所述长形孔槽中，所
述张紧轮安装在所述张紧轮轴上，所述张紧轮轴与所述张紧轮安装架之间设有所述拉伸弹
簧。

[0014] 利用上述综采工作面用现场图像获取装置的图像获取方法：

[0015] 第一、所述水平移动组件沿所述钢丝绳移动时，所述水平移动组件带动所述垂直移动组件以及所述平台和所述云台移动，从而带动所述摄像头沿所述钢丝绳移动，实现在
综采工作面水平方向任意位置的图像获取；

[0016] 第二、所述垂直移动组件在沿垂直所述钢丝绳的方向移动时，可以带动所述平台以及所述云台移动，从而带动所述摄像头沿垂直所述钢丝绳的方向移动，实现在综采工作
面垂直方向任意位置的图像获取；

[0017] 第三、所述水平旋转组件旋转动作可带动所述外框体以及所述俯仰组件旋转，从而带动所述摄像头旋转，改变所述摄像头的拍摄方向，实现在综采工作面内任意一位置的
多方向图像获取；

[0018] 第四、所述俯仰组件俯仰动作可带动所述摄像头同样做俯仰动作，改变所述摄像头的拍摄角度，实现在综采工作面内任意位置的全方位图像获取。

[0019] 进一步，所述水泵启动，所述喷嘴将所述水箱里的玻璃水喷射到所述外框体的所述透光面上，在所述清洗电机的驱动下，所述毛刷可沿所述透光面表面来回移动，将所述透
光面刷干净，以提高所述摄像头4的图像获取质量。

[0020] 与现有技术相比较，本发明有益效果如下：

[0021] 1、使用1台摄像头实现了综采工作面整个范围内任意位置图像的获取，避免了采用多台摄像头采集综采工作面图像由于带宽导致图像信号传输不畅，成本较高等缺陷。

[0022] 2、摄像头安装在带有前透明材料的框架内部，避免了综采工作面内漂浮的粉尘对摄像头的影响，提高了摄像头的使用寿命。

[0023] 3、清洗部件对前透明玻璃的清洗，保证了摄像头能清楚地获取综采工作面的图像，避免了传统综采工作面图像获取装置获取的图像模糊不清的问题。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例示意图；

[0025] 图2为图1的A处放大图；

[0026] 图3为本发明实施例中两自由度移动部件的结构示意图；

[0027] 图4为图3的B处放大图；

[0028] 图5为本发明实施例中水平移动组件的结构示意图；

[0029] 图6为本发明实施例中水平移动组件的主视图；

[0030] 图7为图6的A‑A剖视图；

[0031] 图8为本发明实施例中水平移动组件的后视图；

[0032] 图9为本发明实施例中支撑板的结构示意图；

[0033] 图10为本发明实施例中垂直移动组件的结构示意图；

[0034] 图11为本发明实施例中张紧轮组件的结构示意图；

[0035] 图12为本发明实施例中张紧轮安装架的结构示意图；

[0036] 图13为本发明实施例中滚轮组件的结构示意图；

[0037] 图14为本发明实施例中云台的结构示意图；

[0038] 图15为本发明实施例中俯仰组件的结构示意图；

[0039] 图16为本发明实施例中水平旋转组件的结构示意图；

[0040] 图17为本发明实施例中水平旋转组件的俯视图；

[0041] 图18为图17的A‑A视图；

[0042] 图19为图18的B‑B视图；

[0043] 图20为本发明实施例中清洗部件的结构示意图；

[0044] 其中，1、两自由度移动部件；2、云台；3、清洗部件；4、摄像头；

[0045] 101、左立柱；102、张紧轮组件；103、钢丝绳；104、水平移动组件；105、右立柱；106、平台；107、垂直移动组件；

[0046] 1021、拉伸弹簧；1022、张紧轮安装架；1023、弹簧钩扣；1024、张紧轮轴；1025、张紧轮；1022.1、长形孔槽；

[0047] 1041、支撑板；1042、水平牵引皮带；1043.1、第一皮带轮；1043.2、第二皮带轮；1044、行走导向轮轴；1045、行走导向轮；1046、水平电机；1047、行走滚轮轴；1048、行走滚
轮；1041.1、前面板；1041.2、后面板；1041.3、中间槽；1041.4、矩形孔；1041.5、行走滚轮轴
安装孔；1041.6、行走导向轮轴安装孔

[0048] 1071、T型光杠安装座；1072、滚轮组件；1073、垂直牵引皮带；1074、垂直导向杆；1075、直线轴承；1076、垂直电机；

[0049] 1072.1、滚轮；1072.2、滚轮轴；1072.3、滚轮组件支架；

[0050] 21、俯仰组件；22、外框体；23、水平旋转组件；

[0051] 211、安装平板；212、第一带座轴承213、摄像头安装平板；214、俯仰轴；215.1、第一齿轮；215.2、第二齿轮；216、舵机、217、舵机安装架；

[0052] 22.1、透光面；

[0053] 231、水平旋转电机；232、左轴承座、233、右轴承座、234、蜗杆；235、回转轴承；236、支撑框架；238、平键；239、圆柱滚子轴承；

[0054] 31、清洗电机；32、第二带座轴承；33、丝杠；34、丝杠螺母；35、水箱；36、水泵；37、水管；38、喷嘴；39、毛刷；

具体实施方式

[0055] 下面结合附图以及具体实施例对本发明所述的技术方案作进一步的描述。

[0056] 如图1和图2所示，为本发明的一种综采工作面用现场图像获取装置，包括两自由度移动部件1、云台2、清洗部件3和摄像头4。

[0057] 如图15所示，所述摄像头4安装在所述云台2的摄像头安装平板213上，所述云台2能带动所述摄像头4做水平旋转和俯仰运动，所述清洗机构3安装在所述云台2的所述外框
体22上，以实现对所述云台2的透光面22.1的清洗，所述云台2安装在所述两自由度移动部
件1的平台106上，所述两自由度移动部件1可以带动所述云台2在水平方向和垂直方向进行
运动，以实现在综采工作面不同位置点进行图像的拍摄。

[0058] 如图3和图4所示，所述两自由度移动部件1包括左立柱101、钢丝绳103、水平移动组件104、右立柱105、平台106和垂直移动组件107，所述左立柱101和所述右立柱105平行设
置，所述钢丝绳103设置在所述左立柱101和所述右立柱105之间，所述水平移动组件104设
置在所述钢丝绳103上且可沿所述钢丝绳103移动，所述垂直移动组件107安装在所述水平
移动组件104上且可沿垂直所述钢丝绳103的方向移动，所述平台106安装在所述垂直移动
组件107上。

[0059] 如图14、图15和图20所示，所述云台2包括俯仰组件21、外框体22和水平旋转组件23，所述外框体22为透光面22.1由透明材料组成的密封腔体，所述俯仰组件21安装在所述
外框体22内可相对于所述外框体22俯仰，所述外框体22安装在所述水平旋转组件23上，所
述水平旋转组件23安装在所述平台106上可相对于所述平台106旋转.

[0060] 如图20所示，所述的清洗部件3安装在所述外框体22上可以清洁所述外框体22透光面的灰尘；

[0061] 如图14所示，所述摄像头4安装在所述云台2的所述俯仰组件21上。

[0062] 如图3和图4所示，所述两自由度移动部件1还包括张紧轮组件102，所述左立柱101和所述右立柱105的上部和下部的侧面上对称安装有两只所述张紧轮组件102，两根所述钢
丝绳103分别张紧在所述左立柱101和所述右立柱105上部和下部的所述张紧轮组件102之
间。

[0063] 如图5至图9所示，所述水平移动组件104包括支撑板1041、驱动机构和导向机构，驱动机构安装在支撑板1041的上部，导向机构安装在支撑板1041的上部以及下部，所述支
撑板1041包括平行设置的前面板1041.1和后面板1041.2，所述驱动机构包括水平牵引皮带
1042、第一皮带轮1043.1、第二皮带轮1043.2、水平电机1046、行走滚轮轴1047和行走滚轮
1048，所述行走滚轮轴1047可转动地安装所述支撑板1041上，具体的，所述行走滚轮轴1047
安装在所述支撑板1041上部的所述前面板1041.1和所述后面板1041.2的行走滚轮轴安装
孔1041.5中，所述行走滚轮轴1047与所述行走滚轮轴安装孔1041.5之间为间隙配合，所述
行走滚轮轴1047上安装有所述第一皮带轮1043.1和所述行走滚轮1048，所述行走滚轮1048
位于所述前面板1041.1和所述后面板1041.2之间的中间槽1041.3中，所述行走滚轮1048与
所述行走滚轮轴1047通过键周向固定，所述水平电机1046安装在所述支撑板1041上，具体
的，所述水平电机1046穿过所述前面板1041.1上的矩形孔1041.4，固定安装在所述后面板
1041.2上，所述水平电机1046的输出轴上通过键安装有所述第二皮带轮1043.2，所述第一
皮带轮1043.1和所述第二皮带轮1043.2通过所述水平牵引皮带1042传动连接，所述导向机
构包括行走导向轮轴1044和行走导向轮1045，所述行走导向轮轴1044固定安装在所述支撑
板1041上，具体的，六根所述行走导向轮轴1044分别穿过所述支撑板1041上部以及下部所
述前面板1041.1和所述后面板1041.2的行走导向轮轴安装孔1041.6，所述行走导向轮轴
1044与所述行走导向轮轴安装孔1041.6之间为过盈配合，所述行走导向轮1045可转动地安
装在所述行走导向轮轴1044上，且位于所述前面板1041.1和所述后面板1041.2之间的中间
槽1041.3中，所述水平移动组件104通过所述行走滚轮1048和所述行走导向轮1045架设在
所述钢丝绳103上。当所述水平电机1046转动时，带动安装在所述水平电机1046输出轴上的
所述第二皮带轮1043.2转动，再通过所述水平牵引皮带1042带动安装在所述行走滚轮轴
1047上的所述第一皮带轮1043.1转动，所述第一皮带轮1043.1的转动带动所述行走滚轮轴
1047转动，所述行走滚轮轴1047的转动带动所述行走滚轮1048的转动。所述行走滚轮1048
的转动和所述行走导向轮1045的导向实现了所述水平移动组件104可以在钢丝绳103上水
平方向移动。

[0064] 如图10所示，所述的垂直移动组件107包括T型光杠安装座1071、滚轮组件1072、垂直牵引皮带1073、垂直导向杆1074、直线轴承1075和垂直电机1076，所述滚轮组件1072包括
滚轮1072.1、滚轮轴1072.2和滚轮组件支架1072.3，所述滚轮1072.1通过所述滚轮轴
1072.2可转动地安装在所述滚轮组件支架1072.3上，两根所述垂直导向杆1074通过所述T
型光杠安装座1071平行地安装在所述水平移动组件104上，两只所述滚轮组件1072分别安
装在所述水平移动组件104上，且位于所述两根垂直导向杆1074两端的中间位置，其中一只
所述滚轮组件1072的所述滚轮轴1072.2通过联轴器与所述垂直电机1076传动连接，所述垂
直电机1076通过电机安装支架安装在所述支撑板1041的下端，所述两只所述滚轮组件1072
的所述滚轮1072.1之间安装有所述垂直牵引皮带1073，两根所述垂直导向杆1074上均安装
有所述直线轴承1075，所述平台106安装在所述直线轴承1075上且与所述垂直牵引皮带
1073固定连接。当所述垂直电机1076转动时，带动安装在所述支撑板1041下端的所述滚轮
组件1072的所述滚轮轴1072.2转动，所述滚轮轴1072.2的转动带动安装在其上的所述滚轮
1072.1转动，从而带动所述垂直牵引皮带1073转动，所述垂直牵引皮带1073的转动带动与
其固连的所述平台106沿着垂直导向杆1074上下运动。

[0065] 如图16至图19所示，所述的水平旋转组件23包括水平旋转电机231、左轴承座232、右轴承座233、蜗杆234、回转轴承235和支撑框架236，所述蜗杆234安装所述支撑框架236上
且与所述水平旋转电机231传动连接，具体的，所述左轴承座232和所述右轴承座233分别固
定安装在所述支撑框架236的一侧，所述蜗杆234通过圆柱滚子轴承239安装在所述左轴承
座232和所述右轴承座233之间，所述水平旋转电机231固定安装在所述左轴承座232上，所
述水平旋转电机231的输出轴与所述蜗杆234通过所述平键238周向固定连接，所述回转轴
承235的内圈固定安装在所述支撑框架236的底面上，所述回转轴承235的外圈加工有蜗轮，
所述回转轴承235的外圈上的蜗轮与所述蜗杆234相啮合，所述支撑框架236固定安装在所
述平台106上，所述外框体22安装在所述回转轴承235的外圈上。当所述水平旋转电机231旋
转时，带动所述蜗杆234旋转，所述蜗杆234旋转带动所述回转轴承235的外圈水平旋转，所
述回转轴承235的外圈水平旋转带动所述外框体22和安装外框体22上的俯仰组件21一起水
平旋转。

[0066] 如图15所示，所述俯仰组件21包括安装平板211、第一带座轴承212、摄像头安装平板213、俯仰轴214、第一齿轮215.1、第二齿轮215.2、舵机216和舵机安装架217，所述俯仰轴
214通过所述第一带座轴承212安装在所述安装平板211上，所述俯仰轴214的一端安装有所
述第一齿轮215.1，所述第一齿轮215.1与所述第二齿轮215.2啮合，传动比为1:1，所述第二
齿轮215.2与所述舵机216传动连接，所述舵机216通过所述舵机安装架217安装在所述安装
平板211上，所述摄像头安装平板213固定在所述俯仰轴214的中间位置，所述摄像头4安装
在所述摄像头安装平板213上，所述俯仰组件21通过所述安装平板211上安装在所述外框体
22内。当所述舵机216摆动时，通过齿轮机构带动所述俯仰轴214和固定安装在所述俯仰轴
214上的所述摄像头安装平板213俯仰，所述摄像头安装平板213的俯仰带动安装在其上的
所述摄像头4俯仰。

[0067] 如图20所示，所述清洗部件3包括清洗电机31、第二带座轴承32、丝杠33、丝杠螺母34、水箱35、水泵36、水管37、喷嘴38和毛刷39，所述丝杠33通过所述第二带座轴承32安装在
所述外框体22的顶面且与所述清洗电机31通过联轴器传动连接，所述丝杠33上安装有所述
丝杠螺母34构成丝杠螺母副，所述毛刷39紧贴在所述外框体22的所述透光面22.1上，所述
毛刷39的一端与所述丝杠螺母34固定连接，所述水箱35和所述水泵36安装在所述外框体22
的一侧，所述喷嘴38通过所述水管37与所述水泵36相连接，所述喷嘴38设置在所述外框体
22的所述透光面22.1的周边，可以向所述透光面22.1喷水。当所述清洗电机31转动时，通过
丝杠螺母副带动所述毛刷39在所述透光面22.1表面移动，当所述水泵36启动时，所述喷嘴
38将所述水箱35里的玻璃水喷射到所述透光面22.1上，从而使所述毛刷39将所述透光面
22.1刷干净。

[0068] 如图11和图12，所述张紧轮组件102包括拉伸弹簧1021、张紧轮安装架1022、弹簧钩扣1023、张紧轮轴1024和张紧轮1025，所述张紧轮安装架1022上设有长形孔槽1022.1，所
述张紧轮轴1024的两端可滑动地设置在所述长形孔槽1022.1中，所述张紧轮1025安装在所
述张紧轮轴1024上，所述张紧轮轴1024与所述张紧轮安装架1022之间设有所述拉伸弹簧
1021。具体的，所述张紧轮轴1024和所述张紧轮安装架1022上均固连着所述弹簧钩扣1023，
相对应的所述弹簧钩扣1023之间连接着所述拉伸弹簧1021，在所述拉伸弹簧1021的作用
下，所述张紧轮轴1024可以在所述长形槽1022.1中移动，从而使安装在所述张紧轮1025之
间的所述钢丝绳103保持恒定的张力。

[0069] 本发明的一种综采工作面用现场图像获取装置的图像获取方法，具体步骤是：

[0070] 第一、所述水平移动组件104沿所述钢丝绳103移动时，所述水平移动组件104带动所述垂直移动组件107以及所述平台106和所述云台2移动，从而带动所述摄像头4沿所述钢
丝绳103移动，实现在综采工作面水平方向任意位置的图像获取；

[0071] 第二、所述垂直移动组件107在沿垂直所述钢丝绳103的方向移动时，可以带动所述平台106以及所述云台2移动，从而带动所述摄像头4沿垂直所述钢丝绳103的方向移动，
实现在综采工作面垂直方向任意位置的图像获取；

[0072] 第三、所述水平旋转组件23旋转动作可带动所述外框体22以及所述俯仰组件21旋转，从而带动所述摄像头4旋转，改变所述摄像头4的拍摄方向，实现在综采工作面内任意一
位置的多方向图像获取；

[0073] 第四、所述俯仰组件21俯仰动作可带动所述摄像头4同样做俯仰动作，改变所述摄像头4的拍摄角度，实现在综采工作面内任意位置的全方位图像获取。

[0074] 包括所述水泵36启动，所述喷嘴38将所述水箱35里的玻璃水喷射到所述外框体22的所述透光面22.1上，在所述清洗电机31的驱动下，所述毛刷39可沿所述透光面22.1表面
来回移动，将所述透光面刷干净，以提高所述摄像头4的图像获取质量。

[0075] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，任何熟悉本技术领域的技术人员，当可根据本
发明作出各种相应的改变和变形。凡采用等同替换或等效变换所形成的技术方案，都应属
于本发明所附的权利要求的保护范围。