(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210545755.4 (22)申请日 2022.05.19 (71)申请人 煤炭科学技术研究院有限公司 地址 100013 北京市朝阳区和平街青年沟 路5号 (72)发明人 张浪　李伟　段思恭　刘彦青　 曹泽宇　张学超　魏远　郑义　 孙喜贵　王耀强　赵云波　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 廉世坤 (51)Int.Cl. G01P 5/24(2006.01) G01P 1/00(2006.01) B08B 13/00(2006.01)B08B 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种智能探头自清理矿用超声波风速传感 器及控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种智能探头自清理矿用超 声波风速传感器， 包括： 控制部和检测部； 控制 部， 包括保护壳， 保护壳内设置有容纳腔， 容纳腔 内设置有清理组件， 清理组件包括多通接头， 保 护壳上设置有与多通接头连通的进风孔， 保护壳 朝向检测部一侧设置有与多通接头密封连通的 多个清理孔， 容纳腔内设置有控制件， 控制件中 包括自清理控制模块， 保护壳朝向检测部一端设 置有与图像采集单元电连接的图像采集单元； 检 测部， 包括底座， 底座上设置有多个探测头， 检测 部与控制部之间设置有若干中空的支撑杆， 支撑 杆内设置有用于电连接探测头与控制件的若干 电线。 本发明通过设置清理组件， 将附着在探头 上的污渍清除， 保障了超声波传感器的测量精 度。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114994358 A 2022.09.02 CN 114994358 A 1.一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 包括： 固定连接的控制部 和检测部； 控制部， 包括保护壳， 所述保护壳内设置有容纳腔， 所述容纳腔内设置有用于清理检测 部灰尘的清理组件， 所述清理组件包括多通接头， 所述保护壳上设置有与多通接头连通的 进风孔， 所述保护壳朝向所述检测部一侧设置有与所述多通接头剩余接头一一对应密封连 通的多个清理孔， 所述容纳腔 内设置有控制件， 所述控制件中包括控制清理组件自动清理 检测部的自清理控制模块， 所述保护壳朝向所述检测部一端设置有用于实时监控检测部污 染情况的图像采集单 元， 所述自清理控制模块与所述图像采集单 元电连接； 检测部， 包括底座， 所述底座上设置有多个用于检测风速的探测头， 所述探测头检测端 倾斜设置， 且多个探测头朝向所述保护壳中心方向倾斜设置， 所述清理孔朝向所述探测头 设置， 所述底座与所述保护壳之间设置有若干中空的支撑杆， 所述支撑杆内设置有用于电 连接探测头与控制件的若干电线。 2.如权利要求1所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 进风孔与所述多通接口之 间通过输气软管连通设置， 且所述输气软管与所述进风孔以及所 述多通接口之间密封连接设置， 所述保护壳外侧对应所述进风口位置设置有防水快接插 头， 所述防水 快接插头与所述输气软 管密封连通设置 。 3.如权利要求1所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 探测头的探测端部设置有不沾尘涂层。 4.如权利要求1所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 控制件电连接有显示屏， 所述显示屏设置 于所述保护壳外侧壁上。 5.如权利要求1所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 保护壳顶壁上设置有报警灯， 所述保护壳内设置有蜂鸣器， 所述蜂鸣器与所述报警灯与所 述控制件电连接， 所述保护壳侧壁上配合所述蜂鸣器设置有 若干通声孔。 6.如权利要求1所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 控制件的自清理模块包括： 图像储存单元， 用于储 存图像采集单 元传输的图像信息， 形成探测头 污浊程度数据库； 图像分析单元， 用于分析所述图像储存单元内的图像采集单元内的图像信息， 并对探 测头是否需要清理做出判断， 并根据判断结果发出清洗信号或待机信号； 动作执行单元， 用于接收图像分析单元发出的清洗信号或待机信号并向动作 执行部件 发送相应的动作执 行信号； 计时单元， 用于控制图像采集单元的采集时间间隔， 同时用于对清洗间隔时间进行计 时， 当清洗间隔时间超过 预设值时， 计时单 元向动作执 行单元发送清洗信号。 7.如权利要求6所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器， 其特征在于， 所述 计时单元发送至动作执行单元的信号优先级高于所述图像分析单元发送至动作执行单元 的信号。 8.一种智能探 头自清理矿用超声 波风速传感器控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 在进行使用前， 通过图像采集单元采集污染程度不同的探测头图像， 在图像储存单 元内建立探测头 污浊程度数据库； S2、 图像采集单 元对探测头进行实时监测， 并将采集的图像信息传送至图像分析 单元；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114994358 A 2S3、 图像分析单元将接收到的实时图像信 息与图像储存单元内的数据库进行对比分析 并做出是否进行清洗作业的判断， 根据结果向动作执 行单元发出清洗信号或待机信号； S4、 动作执行单元接收清洗信号或待机信号后， 向控制通气软管通断的电磁 阀发出动 作信号， 电磁阀执 行相应动作。 9.如权利要求8所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器控制方法， 其特征 在于， 所述S1中， 将探测头探测面划分多个同心环形测量区域， 图像采集单元对每个测量区 域进行不同污染程度的图像采样， 并通过多次采样对形成的探测头污浊程度数据库进 行训 练校正， 保证探测头 污浊程度数据库内所存信息的准确性。 10.如权利要求9所述的一种智能探头自清理矿用超声波风速传感器控制方法， 其特征 在于， 所述S2中， 沿探测头测量面中心至边缘方向， 将中心区域外侧的环形测量区域由小到 大依次记 为n环， n为≥2的整 数， 当探测头测量面中心区域出现污浊时， 立即进 行吹风清理； 当n环的测量区域出现污浊且污浊面积占到该区域总面积的a％时立即进行清理， 随着n的 增大a％减小， 且a％不 为0。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114994358 A 3