[实用新型]矿用本安型3D激光雷达

说明书

本实用新型公开了一种矿用本安型3D激光雷达，包括底座，底座内壁上安装有机芯安装环；窗罩，窗罩底端设置在机芯安装环上，窗罩内部中空且上下连通，窗罩与机芯安装环连接处的外侧套设有压环，使得窗罩与机芯安装环能够固定；上盖，上盖罩设在窗罩顶端，上盖、窗罩以及底座之间形成一封闭的容置空间；本安电路模块，本安电路模块安装在容置空间内部。本实用新型通过对3D激光雷达的本安化设计，使得其能够满足煤矿井下的安全标准和防爆要求。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种矿用本安型3D激光雷达。

背景技术

国家“十三五”规划明确提出加快建设智慧煤矿和无人开采，煤矿机器人体系也初步建立。煤矿井下巷道无人驾驶应用场景是相对封闭的限定场景环境，分为井下单轨吊有轨运输和防爆无轨胶轮车无轨运输。通过无人驾驶降低风险提升效率更容易获得国家和政府层面的政策支持，有些煤矿已经开展了无人驾驶项目的立项研发。

3D激光雷达是无人驾驶中的重要传感器，必不可少，激光雷达在无人驾驶运用中拥有两个核心作用：通过激光扫描可以得到车辆周围环境的3D模型；运用相关算法比对上一帧和下一帧环境的变化可以较为容易的探测出周围的车辆和行人。但是井工煤矿井下环境存在爆炸和腐蚀性气体等复杂工况且受煤矿井下安标认证的限制，常规的地面上使用的3D激光雷达无法直接应用于煤矿井下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的3D激光雷达无法适用于煤矿井下环境的技术问题，本实用新型提供了一种矿用本安型3D激光雷达，通过对电气结构的本安化设计，使得3D激光雷达可以满足煤矿井下的安全标准。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿用本安型3D激光雷达，包括：底座，所述底座内壁上安装有机芯安装环；窗罩，所述窗罩底端设置在所述机芯安装环上，所述窗罩内部中空且上下连通，所述窗罩与所述机芯安装环连接处的外侧套设有压环，使得所述窗罩与所述机芯安装环能够固定；上盖，所述上盖罩设在所述窗罩顶端，所述上盖、所述窗罩以及所述底座之间形成一封闭的容置空间；本安电路模块，所述本安电路模块安装在所述容置空间内部。

本实用新型的矿用本安型3D激光雷达，通过对电路模块的本安化设计，使得3D激光雷达能够符合煤矿井下的安全标准和防爆要求。

进一步，具体的，所述本安电路模块包括本安固定模块和本安旋转模块，所述本安固定模块与所述本安旋转模块连接，所述本安固定模块给所述本安旋转模块无线供电。本安固定模块和本安旋转模块均为本安电路，符合煤矿井下的安全标准。

进一步，具体的，所述本安固定模块包括第一二级过压过流保护电路、ARM芯片、限流电阻、发射线圈驱动电路、驱动芯片、BLDC电机定子以及发射线圈，所述第一二级过压过流保护电路与所述ARM芯片连接，所述第一二级过压过流保护电路与所述限流电阻连接，所述第一二级过压过流保护电路与所述发射线圈驱动电路连接，所述限流电阻与所述驱动芯片连接，所述驱动芯片与所述BLDC电机定子连接，所述ARM芯片与所述限流电阻连接。驱动芯片采用DRV11873芯片，可以节省外部的六个金氧半场效晶体管及配套的驱动电路，简化电路结构，节约空间；限流电阻可以有效抑制电机启动旋转瞬间的冲击电流，使得本安电源供电能正常运行；当采集到BLDC电机有转速后，ARM芯片能够控制限流电阻旁路。

进一步，具体的，所述本安旋转模块包括接收线圈和第二二级过压过流保护电路，所述接收线圈与所述第二二级过压过流保护电路连接，所述接收线圈与所述发射线圈感应连接。第一二级过压过流保护电路能够输入的电压、电流进行过流过压保护，防止电路烧毁；接收线圈和发射线圈之间通过无线耦合的方式供电，可以简化电路模块，减少电气部件，减少爆炸的安全隐患。