[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

本發明提供一種基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，將云臺攝像儀設置于尾梁上，云臺攝像儀包括第一攝像部和第二攝像部；第一攝像部沿平行于后部刮板輸送機的輸煤方向設置，其獲取后部刮板輸送機的輸煤過程圖像；第二攝像部沿垂直于后部刮板輸送機的輸煤方向設置，其獲取后部刮板輸送機上輸送的煤的圖像以確定后部刮板輸送機上的運煤量和煤炭灰分；云臺攝像儀發送輸煤過程圖像、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。上述方案將操作人員的視覺延伸到了原先操作人員無法到達的后部放煤工作面，免去了因地質條件變化帶來的煤矸識別、煤層厚度變化等因素對放煤控制過程的影響。

技術領域

本發明涉及井下厚煤層開采自動化技術領域，具體涉及一種基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統。

背景技術

目前采煤工作面通過液壓支架和采煤機的自動化控制，已經實現了工作面少人甚至無人開采，而放煤工作面由于煤矸識別等重大技術難題未得到解決，在后部放煤又沒有有效的辦法去觀察，頂煤變化情況也不容掌握，使得放煤作業過程透明度低，生產環境復雜，粉塵大，仍舊依靠人工憑感覺和經驗就地操作，造成放煤效果不佳，生產效率較低，成本高，回采率低等問題，同時由于放煤過程中控制不當容易造成人身傷害，面臨著安全重大隱患。

為解決上述問題，本領域提出了多種自動化放煤的方法。發明人通過對現有技術進行分析后，發現現有自動化方法都需要建立數學模型，并根據現場煤矸屬性進行模型訓練，邊界條件設定，而在井下綜采工作面的煤矸屬性也在不斷變化，該數學模型就需要不斷的修正，而模型的修正和參數邊界條件的設定需要專業技術人員才能完成。因此，以上方法必須根據不同區域的情況進行定制完成，推廣應用起來技術要求較高，無法大面積推廣實用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有自動化放煤系統通用性差，對人員的技術要求較高，進而提供一種基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統。

為此，本發明提供一種基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統，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。

可選地，上述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統中，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。

可選地，上述的基于視頻監視圖像識別的自動化放煤控制系統中，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。