[發(fā)明專利]基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810355631.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN108561133B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張良;李首濱;牛劍峰;李俊士;李森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司;北京煤科天瑪自動(dòng)化科技有限公司
• 主分類號(hào): E21C35/24
• 分類號(hào): E21C35/24;E21D23/12;E21F17/18
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11728
• 代理人: 金璽

1.一種基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

布置在工作面的采煤機(jī)和液壓支架；

沿所述工作面延伸方向設(shè)置的巡檢軌道；

巡檢裝置，所述巡檢裝置可滑動(dòng)地安裝在所述巡檢軌道上，所述巡檢裝置用于檢測(cè)煤巖界面數(shù)據(jù)和工作面直線度，并根據(jù)所述煤巖界面數(shù)據(jù)和所述工作面直線度輸出控制指令，所述采煤機(jī)根據(jù)所述控制指令進(jìn)行自動(dòng)割煤控制，所述液壓支架根據(jù)所述控制指令進(jìn)行工作面自動(dòng)找直控制；

所述巡檢裝置包括圖像處理模塊和第一攝像儀，所述第一攝像儀用于拍攝煤壁圖像，所述圖像處理模塊根據(jù)所述煤壁圖像進(jìn)行煤巖界面識(shí)別，生成所述煤巖界面數(shù)據(jù)并發(fā)送到所述采煤機(jī)，所述采煤機(jī)根據(jù)所述煤巖界面數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)割煤控制；

所述巡檢裝置還包括第二攝像儀，所述第二攝像儀用于拍攝工作面的刮板輸送機(jī)和所述液壓支架的工作面姿態(tài)，所述圖像處理模塊根據(jù)該工作面姿態(tài)計(jì)算所述工作面直線度并發(fā)送到所述液壓支架，所述液壓支架根據(jù)所述工作面直線度進(jìn)行工作面自動(dòng)找直控制；

所述巡檢軌道是懸吊式軌道，所述巡檢軌道通過安裝在工作面的刮板輸送機(jī)槽幫側(cè)方的支撐架懸吊安裝；

巡檢裝置還包括控制模塊，其包括驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)滾輪、計(jì)數(shù)齒輪、編碼器和定位模塊，所述巡檢裝置由驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出行走指令，通過驅(qū)動(dòng)模塊中的驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)放大，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾輪在巡檢軌道上滾動(dòng)行走，從而帶動(dòng)所述計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)齒輪帶動(dòng)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)，通過定位模塊計(jì)算出巡檢裝置在軌道上行走的距離，得到所述巡檢裝置當(dāng)前所在位置信息；

所述巡檢裝置始終保持在所述采煤機(jī)的上風(fēng)頭處；

在上行割煤時(shí)，巡檢裝置跟隨在采煤機(jī)后滾筒后方拍攝視頻圖像，進(jìn)行煤巖界面識(shí)別與工作面直線度檢測(cè)，在采煤機(jī)下行割煤時(shí)，巡檢裝置在采煤機(jī)前滾筒前方進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核校驗(yàn)，到機(jī)頭處生成整個(gè)工作面的煤巖界面識(shí)別曲線和工作面刮板輸送機(jī)和液壓支架姿態(tài)曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢軌道包括沿工作面延伸方向設(shè)置的軌道平面；所述驅(qū)動(dòng)滾輪在所述軌道平面上滾動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)所述巡檢裝置在所述巡檢軌道上運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢軌道還包括沿工作面延伸方向設(shè)置的軌道齒面，所述計(jì)數(shù)齒輪與所述軌道齒面嚙合，所述巡檢裝置在所述巡檢軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過所述軌道齒面帶動(dòng)所述計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓支架的頂梁上設(shè)置有測(cè)量標(biāo)簽。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，所述巡檢裝置包括無(wú)線通信模塊，通過所述無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓支架上安裝有噴霧裝置，所述噴霧裝置對(duì)煤壁進(jìn)行噴霧清洗，和/或所述噴霧裝置對(duì)工作面的刮板輸送機(jī)和液壓支架進(jìn)行噴霧清洗。

7.一種基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的方法，其特征在于，所述方法采用如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的基于視頻巡檢的采煤機(jī)自動(dòng)控制和工作面自動(dòng)找直的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括：

控制所述巡檢裝置在所述巡檢軌道上運(yùn)動(dòng)；

通過所述巡檢裝置檢測(cè)煤巖界面數(shù)據(jù)和工作面直線度，并根據(jù)所述煤巖界面數(shù)據(jù)和所述工作面直線度輸出控制指令；

所述采煤機(jī)根據(jù)所述控制指令進(jìn)行自動(dòng)割煤控制，所述液壓支架根據(jù)所述控制指令進(jìn)行工作面自動(dòng)找直控制。