[發明專利]一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統和方法

在審

• 申請號: 202010340538.2
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111389763A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉濤;崔根偉;李金波;李文軍;孫磊;付堯;潘紅建;閆曉樂;原媛
• 申請（專利權）人: 山西科泰自動化科技有限公司
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34;B07C5/02;B07C5/36
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔浩;冷錦超

本發明一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統和方法，屬于煤矸石分選技術領域；所要解決的技術問題為：提供一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統硬件結構和方法的改進；解決該技術問題采用的技術方案為：選矸皮帶的進口位置通過支架安裝有圖像采集處理裝置，圖像采集處理裝置的一側還設置有控制柜；在選矸皮帶的兩側還等距設置有多臺選矸機器人；圖像采集處理裝置內部設置有控制器，控制器通過導線分別與紅外相機、3D相機、補光裝置、光譜采集裝置相連；控制器的信號輸入端與皮帶轉速傳感器相連；選矸機器人包括控制箱、機械臂、抓取裝置，所述控制箱通過底座與機械臂相連，所述抓取裝置設置在機械臂的延伸端；本發明應用于煤矸石分選場所。

技術領域

本發明一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統和方法，屬于煤矸石分選技術領域。

背景技術

采礦過程中從井下礦場開采出來的煤礦中會混有礦石中的巖石即矸石，為了提高原煤的回收率，必須將這些矸石除去，選矸成為了采礦工序中的不可或缺的重要一環；現有的選矸工作是通過人工手動進行的，撿矸人需要每天在動篩機產生的巨大噪聲和密集的粉塵中長時間站立在原煤運輸皮帶前進行手工撿矸，每天要經過成千上萬次的撿拾動作，勞動強度很高，同時撿矸石車間粉塵大，環境惡劣嚴重影響操作人員的身體健康，同時人工撿矸存在誤撿和漏檢的情況，塊煤的分揀成功率和準確率較低，造成一定程度的原煤浪費，降低生產效率。

目前也有用于矸石識別的系統，但是該識別系統基于平面數據采集或射線識別技術，前者由于煤炭和矸石顏色較接近且受光線影響較大，造成識別與采集精度不高，漏撿、誤撿率也會很高，不能滿足煤礦對選矸效率的要求；后者由于存在射線會對身體產生危害，也不符合長期大范圍使用的要求，因此需要找到一種更安全、更高效的識別方式來對煤矸石進行篩選。

發明內容

本發明為了克服現有技術中存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統硬件結構和方法的改進。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種基于圖像數據處理的煤矸石分選系統，包括選矸皮帶，所述選矸皮帶的進口位置通過支架安裝有圖像采集處理裝置，所述圖像采集處理裝置的一側還設置有控制柜；

在所述選矸皮帶的兩側還等距設置有多臺選矸機器人；

所述圖像采集處理裝置內部設置有控制器，所述控制器通過導線分別與紅外相機、3D相機、補光裝置、光譜采集裝置相連；

所述控制器的信號輸入端與皮帶轉速傳感器相連；

所述選矸機器人包括控制箱、機械臂、抓取裝置，所述控制箱通過底座與機械臂相連，所述抓取裝置設置在機械臂的延伸端；

所述控制箱上設置的控制端接口通過導線與控制柜的控制端相連；

所述控制器通過內部設置的數據通信模塊與控制柜的控制端相連；

所述控制柜的柜體上還設置有顯示屏和控制面板，所述控制面板上設置有啟動按鈕、停止按鈕、復位按鈕、急停開關。

所述抓取裝置具體為采用多個抓手組成的雙軸多齒形夾具。

所述選矸機器人的數量為四個，分別等距設置于選矸皮帶兩側，每側各設置兩個。

所述控制柜內部設置有控制電路，所述控制電路上集成有相應的處理器、存儲器、電源模塊、AD轉換模塊、I/O接口模塊，所述處理器通過導線分別與存儲器、電源模塊、AD轉換模塊、I/O接口模塊相連。

一種基于圖像數據處理的煤矸石分選方法，包括如下步驟：

步驟一：分別啟動選矸皮帶、圖像采集處理裝置和控制柜，使煤矸石分選系統正常工作，通過控制柜內置的圖像采集處理軟件設置紅外相機和3D相機的工作參數，控制紅外相機和3D相機開始采集選矸皮帶上的初始圖像；