[發明專利]設備位置圖像識別系統

在審

• 申請號: 202110938713.2
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113756815A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 高波;朱娟娟;石文昭;賀俊義;霍鵬飛
• 申請（專利權）人: 山西科達自控股份有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 太原景譽專利代理事務所(普通合伙) 14113
• 代理人: 馬麗平

本發明公開一種設備位置圖像識別系統，能實時顯示坐標的裝置，具備時刻精準測距的優點，實現掘進機航向精確對準，設巷道內的激光發射點為N，激光線沿巷道照射到采煤層的激光點為O，將激光線NO作為標準線，指引掘進機行進方向，且將激光點O作為坐標原點，掘進機鉆頭在采煤層上掘進的點設為坐標X,建立激光點O與掘進機鉆頭X之間的實時坐標關系，就能根據坐標關系判斷掘進機鉆頭是否在采煤層工作區域內進行作業，便于掘進機鉆頭發生偏移時能及時進行調整。

技術領域

本發明一種設備位置圖像識別系統，屬于每層掘進技術領域。

背景技術

為使掘進機在礦井內行進時，能夠按照理想路線，在限定區域內進行采煤，需對其行進方向進行引導。針對現有技術的不足，我們提供了一種確定標準線與掘進機工作點之間的坐標關系的方法，并研發了一款能實時顯示坐標的裝置，具備時刻精準測距的優點，實現掘進機航向精確對準。

發明內容

本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種設備位置圖像識別系統，能實時顯示坐標的裝置，具備時刻精準測距的優點，實現掘進機航向精確對準。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：設備位置圖像識別系統，設巷道內的激光發射點為N，激光線沿巷道照射到采煤層的激光點為O，將激光線NO作為標準線，指引掘進機行進方向，且將激光點O作為坐標原點，掘進機鉆頭在采煤層上掘進的點設為坐標X,建立激光點O與掘進機鉆頭X之間的實時坐標關系，就能根據坐標關系判斷掘進機鉆頭是否在采煤層工作區域內進行作業，若掘進機出現偏移，掘進機鉆頭也會隨之偏移，激光點O與掘進機鉆頭X之間的實時坐標關系出現變化，通過計算機對掘進機鉆頭進行及時調整，使得激光點O與掘進機鉆頭X之間的實時坐標關系回到初始設定值上；

在掘進機機身上表面垂直于掘進方向上的兩點E、F各安裝一臺攝像機，分別為1#攝像機和2#攝像機，且所述E、F的連線也垂直于掘進機掘進方向，設EF兩點間的直線距離為S；1#攝像機和2#攝像機能通過自身底部設置的舵機進行轉動，且1#攝像機和2#攝像機的轉動軸線平行于掘進機掘進方向，使得1#攝像機和2#攝像機每轉動一圈鏡頭的中心點焦點會與激光線NO進行一次重合，1#攝像機和2#攝像機的鏡頭的中心點焦點與激光線NO重合時進行拍照，設定1#攝像機和2#攝像機拍到激光線NO的位置點為Y點，則E、F和Y點之間的連線構成一個三角形；

所述1#攝像機和2#攝像機的舵機上均設置有角度傳感器，且角度傳感器能實時測定1#攝像機和2#攝像機與掘進機機身上表面之間的夾角,且夾角分別為α、β，根據EF兩點間的直線距離為S以及1#攝像機和2#攝像機與掘進機機身上表面之間的夾角，利用三角函數得出1#攝像機E、2#攝像機F與激光線NO之間的距離EY和FY,進而得到掘進機機身距離激光線NO的垂直距離H以及掘進機機身中部距離激光線NO的水平距離L；

根據起始位置處得到的EY和FY值，在掘進機前進過程中若EY和FY值出現變化，則掘進機出現左右偏移，具體為，若EY和FY值同時增大，則掘進機朝遠離激光線NO的方向偏移，若EY和FY值同時減小，則掘進機朝靠近激光線NO的方向偏移。

在所述掘進機側面固定安裝一臺攝像機，標記為3#攝像機，3#攝像機能通過自身底部設置的舵機進行轉動，且3#攝像機的轉動軸線平行于掘進機掘進方向，使得3#攝像機每轉動一圈鏡頭的中心點焦點會與激光線NO重合一次，在掘進機上設置有用于采集掘進機機身水平度的角度傳感器,測得的角度標記為γ，同時在3#攝像機上安裝鏡筒，且在鏡筒前鏡面中心點上設置與掘進機掘進方向平行的基準參考線PQ，在3#攝像機的鏡頭的中心點焦點與激光線NO重合時進行拍照，設定3#攝像機拍到激光線NO的位置點為X點,此時在成像的照片中會有基準參考線PQ與激光線NO之間的夾角即為γ，若基準參考線PQ與激光線NO重合(γ=0)，則說明掘進機沿激光線NO前進，掘進機鉆頭無需調整繼續掘進，若基準參考線PQ與激光線NO出現夾角γ(γ＞0)，則說明掘進機出現傾斜，即地面有顛簸，此時計算機根據角度傳感器采集的傾斜角度γ控制掘進機鉆頭做出對應調整。