[發明專利]基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統

有效

• 申請號: 201810785063.0
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109113741B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 牛劍峰;李俊士;吳桐;高思偉;趙文生
• 申請（專利權）人: 北京天地瑪珂電液控制系統有限公司;北京煤科天瑪自動化科技有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C35/20;E21D23/26
• 代理公司: 11728 北京信諾創成知識產權代理有限公司
• 代理人: 任萬玲

1.一種基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于，包括支架控制器、液壓支架、后部刮板輸送機和云臺攝像儀：

所述支架控制器用于控制所述液壓支架的動作，通過控制所述液壓支架的尾梁和插板動作以控制尾梁向下放煤；

所述后部刮板輸送機設置于所述液壓支架的尾梁的后部，承接所述尾梁下放的煤；

所述云臺攝像儀設置于所述尾梁上，其包括第一攝像部和第二攝像部；所述第一攝像部沿平行于所述后部刮板輸送機的輸煤方向設置，其獲取所述后部刮板輸送機的輸煤過程圖像；所述第二攝像部沿垂直于所述后部刮板輸送機的輸煤方向設置，其獲取所述后部刮板輸送機上輸送的煤的圖像以確定所述后部刮板輸送機上的運煤量和煤炭灰分；

所述云臺攝像儀發送所述輸煤過程圖像、所述后部刮板輸送機上的運煤量和煤炭灰分發送至上位機供監控人員查看；

還包括：

等距標志線，沿平行于工作面的方向設置于所述尾梁上；

所述第一攝像部獲取的所述輸煤過程圖像中包含所述等距標志線，根據所述等距標志線在所述輸煤過程圖像中的位置確定所述后部刮板輸送機的直線度；

所述云臺攝像儀發送所述后部刮板輸送機的直線度至所述上位機。

2.根據權利要求1所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于，還包括：

雙速液壓閥，設置于所述液壓支架的供液通路上；

所述支架控制器控制所述雙速液壓閥置于慢速位置時，所述液壓支架以第一速度動作；所述支架控制器控制所述雙速液壓閥置于快速位置時，所述液壓支架以第二速度動作；所述第二速度大于所述第一速度。

3.根據權利要求2所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于，還包括：

行程傳感器，設置于液壓支架插板油缸和后溜油缸上，用于根據油缸動作獲取液壓支架的行程，并將表示所述行程的信號發送至所述支架控制器；

所述支架控制器接收到所述行程傳感器發送的信號后，比對液壓支架的行程與預設目標行程；若比對結果表示液壓支架的行程到達預設目標行程的設定位置處，所述支架控制器輸出控制信號以控制所述雙速液壓閥置于慢速位置，否則所述支架控制器輸出控制信號以控制所述雙速液壓閥置于快速位置。

4.根據權利要求3所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于：

所述設定位置為所述預設目標行程的1/3處。

5.根據權利要求1所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于：

所述支架控制器接收所述云臺攝像儀發送的所述后部刮板輸送機的直線度；若所述后部刮板輸送機的直線度的偏移量超過偏差閾值，則控制液壓支架拉后溜時對所述偏移量進行補償。

6.根據權利要求1所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于：

所述第二攝像部，間隔設定時間獲取一張后部刮板輸送機上輸送的煤的圖像；采用基于二維圖像的三維圖像重構技術獲取后部刮板輸送機上輸送的煤的三維模型，根據所述三維模型確定后部刮板輸送機上輸送的煤的體積，根據所述體積和煤的密度確定后部刮板輸送機的運煤量；所述設定時間為一個煤流斷面通過相鄰兩液壓支架所需要的時間。

7.根據權利要求1-6任一項所述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，其特征在于，還包括傾角傳感器：

所述傾角傳感器設置于所述液壓支架的底座、頂梁、掩護梁和尾梁上，用于檢測所述液壓支架的位姿，并輸出表示所述位姿的位姿信號；

所述支架控制器，接收所述傾角傳感器輸出的所述位姿信號和所述云臺攝像儀輸出的后部刮板輸送機的運煤量，確定所述位姿信號與所述運煤量之間的關系模型；

所述支架控制器獲取所述后部刮板輸送機的預設運煤量，根據所述預設運煤量以及所述關系模型確定所述液壓支架的目標位姿，根據所述目標位姿控制所述液壓支架動作。