[發明專利]基于激光標尺的采煤工作面液壓支架監控報警系統

在審

• 申請號: 201710440595.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN106996303A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 劉毅;梁嬌
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21D23/14
• 分類號: E21D23/14;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于激光標尺的采煤工作面液壓支架監控報警系統，其特點在于：所述系統主要包括激光發射器、攝像機、液壓支架控制設備、液壓支架監測設備；所述激光發射器用于發射作為標尺的激光束；所述攝像機安裝于采煤工作面巷道側壁位置，用于采集包括至少一個激光束和至少一個液壓支架的至少一個固定標志；所述液壓支架控制設備負責對液壓支架進行控制，并采集液壓支架狀態；所述液壓支架監測設備通過攝像機采集液壓支架的視頻圖像，通過對圖像中激光束和液壓支架的固定標志識別獲得包括液壓支架與激光束的相對位置和角度的數據，并將數據與已存儲的與激光束的相對目標位置和工作角度數據進行比對，根據比對結果自動通過液壓支架控制設備對液壓支架進行控制，控制液壓支架移動至設定的位置；所述液壓支架監測設備當監測到液壓支架角度異常，則向監控終端發出報警數據。

2.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：所述液壓支架監測設備存儲數據包括攝像機采集圖像區域內的至少一個液壓支架固定標志的模板圖像數據。

3.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：所述液壓支架監測設備存儲數據包括液壓支架與激光束的相對目標位置和工作角度數據；所述相對目標位置和工作角度數據是在攝像機和液壓支架均處于工作位置的狀態下測量得到的，相對目標位置數據包括液壓支架固定標志的特定特征點與激光束的距離。

4.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：液壓支架移架工作步驟包括:

第一步：將激光發射器和攝像機沿采煤方向移動至新的工作位置；

第二步：液壓支架監測設備通過液壓支架控制設備控制壓支架降柱，再向采煤工作面方向移動；

第三步：液壓支架監測設備對攝像機采集的視頻圖像與液壓支架固定標志模板進行模式匹配，并識別激光束，如在設定時間找到匹配目標并識別出激光束，則進行第四步，否則停止移架并發送移架失敗信號；

第四步：計算匹配目標與激光束的夾角，并求此角度數據與存儲的該液壓支架相對工作角度的差數據，如果得到的差的絕對值小于設定閾值則進行第五步，否則停止移動液壓支架并發出報警信號；

第五步：計算獲得匹配目標的特定特征點，計算匹配目標的特定特征點與激光束的距離，計算該距離數據與存儲的該液壓支架相對目標位置，如距離大于設定閾值則繼續移動液壓支架，，并重復執行第三到第五步，直至距離小于設定閾值，則停止移動液壓支架并升柱；

在移動攝像機監測范圍內多個液壓支架時，重復第二步至第五步，直至完成攝像機監測范圍內所有液壓支架的移動工作。

5.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：所述攝像機和激光發射器安裝位置包括垂直于采煤面安裝的固定軌道裝置；所述固定軌道裝置包括可控移動軌道裝置；所述可控移動軌道裝置主要包括軌道和電機；所述電機用于控制攝像機在軌道上移動；所述電機由液壓支架控制設備控制。

6.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：所述固定標志的材料包括熒光材料。

7.如權利要求1所述的液壓支架監控報警系統，其特征在于：所述固定標志包括“十”字形標記。