[發明專利]一種露天礦山精確鏟裝系統及方法

有效

• 申請號: 202010533843.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111691888B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 鐘小宇;徐振洋;李小帥;孫厚廣;徐冬林;李純陽;衣瑛;崔志平
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: E21C47/10
• 分類號: E21C47/10;E21C27/30;E21C35/24;G01G19/00;G01N21/25;G08C17/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

1.一種露天礦山精確鏟裝系統，其特征在于：包括遠程計算機、收發式無線通信模塊、礦巖量測定系統、鏟斗品位采集系統、圖像識別系統和處理器；

所述遠程計算機內置光譜分析軟件和圖像處理軟件；

所述礦巖量測定系統包括一組磁敏式傳感器，永磁鐵、兩個壓阻式傳感器，其中一組磁敏式傳感器為通過螺絲釘固定在電鏟操作臺控制桿凹槽處的三個霍爾傳感器，永磁鐵安裝在電鏟操作臺控制桿上，兩個壓阻式傳感器分別安裝在電鏟基座支撐軸兩側；

所述鏟斗品位采集系統包括用于測量電鏟鏟斗光譜圖像的光譜成像儀，光譜成像儀安裝在斗桿與鏟斗銜接處，拍攝范圍覆蓋鏟斗整個輪廓，光譜成像儀有用于避免設備損壞的防護裝置；

所述圖像識別系統包括工業相機和攝像照明燈，工業相機安裝在斗桿與鏟斗銜接處，拍攝范圍覆蓋鏟斗整個輪廓，攝像照明燈安裝在工業相機的上方，工業相機與攝像照明燈均有用于避免設備損壞的防護裝置；

所述處理器安裝在電鏟操作室內，所述的光譜成像儀、工業相機、壓阻式傳感器和磁敏式傳感器通過數據線分別與處理器電性連接；

所述的處理器通過收發式無線通信模塊與遠程計算機中心以無線通信方式進行數據傳輸。

2.根據權利要求1所述的露天礦山精確鏟裝系統，其特征在于，所述的處理器包括多組I/O接口、A/D轉換器、與A/D轉換器相連的CPU和與CPU相連的存儲模塊。

3.根據權利要求1所述的露天礦山精確鏟裝系統，其特征在于，所述的收發式無線通信模塊包括無線通信模塊I和無線通信模塊Ⅱ，無線通信模塊I與遠程計算機連接，用于接收電鏟發送的光譜圖像和礦石照片，用于發送電鏟礦石品位數據；無線通信模塊Ⅱ與處理器相連，用于接收由遠程計算機發出的電鏟品位數據和發送光譜成像儀拍攝的光譜圖像和工業相機所拍攝的礦石照片。

4.一種露天礦山精確鏟裝系方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟一：在電鏟進行工作時，操作臺控制桿底部磁敏式傳感器，用于采集電鏟鏟臂開始工作和回旋的數據，主要用于分析電鏟工作是否開始與完成，對光譜圖像和礦石照片的拍攝進行配合；

步驟二：利用光譜成像儀在鏟臂回旋結束與開斗之前，對鏟斗內礦石進行拍攝，并將光譜圖像傳輸至處理器，再經由收發式無線通信模塊發送至計算機中的光譜分析軟件，對鏟斗內礦石品位進行統計；

步驟三：利用兩組壓阻式傳感器測量電鏟鏟裝過程中的數據增量，配合磁敏式傳感器，對兩組數據求平均值測量出電鏟一次的鏟裝礦巖量，進一步掌握作業區生產情況；

步驟四：利用工業相機在鏟臂回旋結束與開斗之前，對鏟斗內礦石進行拍照，并將相片傳輸至處理器，再經由收發式無線通信模塊發送至計算機中的圖像處理軟件，對鏟斗內礦石塊度進行統計。