CN103912275A - 一种基于图像测量的工作面装备定位方法 - Google Patents

Abstract

一种基于图像测量的工作面装备定位方法，包括以下步骤：在液压支架上设置摄像仪，在刮板运输机上设置第一视频识别带，在液压支架组前方设置第二视频识别带，在采煤机上设置有第三视频识别带，摄像仪连接工作面电液控制系统；摄像仪实时监测第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带，并将监测画面传输至工作面电液控制系统；工作面电液控制系统判断分析监测画面中第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系，并对工作面装备做出调整。本发明定位快速准确，精度高，受环境影响的影响小，调整动作直接依据装备的位置，所见即所得，中间环节少，避免了传统的采用传感器的方式中数据传输错误对定位的不利影响。

Description

一种基于图像测量的工作面装备定位方法

技术领域

本发明涉及一种工作面装备的定位方法，尤其涉及一种具有图像测量进行工作面装备定位的综合定位方法。

背景技术

综采工作面有采煤机、刮板运输机和液压支架等设备构成，刮板运输机是由一节一节溜槽对接起来构成的，由刮板运输机的连接孔和液压支架推移杆连接头通过销子固定连接，通过液压支架推移千斤顶的伸缩动作，推动刮板运输机的迁移，采煤机沿刮板运输机移动进行煤层切削。在实际生产中，根据规程的要求，采煤机、刮板运输机和液压支架必须达到一定的位置关系，即三机定位。

目前，现有的定位系统都是单独针对刮板运输机或液压支架组的定位调直系统，没有针对采煤机、刮板运输机和液压支架等整个工作面装备的定位控制系统。单独的定位调直虽然在通常情况下可以实现定位的目的，但在特殊情况下，如刮板运输机与液压支架的连接出现问题，则难以准确的判断各装备的相对位置关系。一旦发生上述情况，则可能会出现重大的安全问题，影响工作面的正常生产，甚至危害人身安全。为此，本领域急需研制一种精度高、反应快、可以综合反应采煤机、刮板运输机和液压支架等工作面装备实际位置的工作面装备定位方法。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种基于图像测量的工作面装备定位方法，包括以下步骤：

在液压支架上设置摄像仪，在刮板运输机上设置第一视频识别带，在液压支架组前方设置第二视频识别带，在采煤机上设置有第三视频识别带，所述摄像仪连接工作面电液控制系统；摄像仪实时监测所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带，并将监测画面传输至所述工作面电液控制系统；所述工作面电液控制系统判断分析所述监测画面中所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系，并对工作面装备做出调整。

优选所述判断分析所述监测画面中所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系包括以下步骤：

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置与其它液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置；

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第二视频识别带的位置与其它液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处于非正常位置；

如果任一液压支架上的摄像仪的监测画面中第三视频识别带处于非水平状态，则所述采煤机处于非正常位置。

优选所述工作面装备做出调整包括以下步骤：

如果一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置，则所述工作面工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于正常位置为止；

如果一个或几个液压支架处于非正常位置，则所述工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处于正常位置为止；

如果采煤机处于非正常位置，则工作面电液控制系统控制采煤机改变其割煤深度和角度，直到采煤机处于正常位置为止。

本发明采用视频监控采煤机、液压支架组和刮板运输机三机位置，通过工作面装备上的视频识别带判定其是否处于正常合理位置，使用工作面电液控制系统或其它电控系统调整各装备的位置，从而达到工作面装备定位的目的。定位快速准确，精度高，受环境影响的影响小，调整动作直接依据装备的位置，所见即所得，中间环节少，避免了传统的采用传感器的方式中数据传输错误对定位的不利影响。

附图说明

附图1为本发明所述基于图像测量的工作面装备定位方法的执行设备的一个优选实施例的结构示意图。

附图标记如下：

1-液压支架；2-刮板运输机；3-采煤机；4-第一视频识别带；5-第二视频识别带；6-第三视频识别带。

具体实施方式

参见附图1，其描述了根据本发明所述基于图像测量的工作面装备定位方法执行系统的一个优选实施例。该基于图像测量的工作面装备定位系统用于工作面装备的定位控制，其中的工作面装备主要包括采煤机、液压支架组和刮板运输机，当然也可以包括其它设备。工作面液压支架组由多个液压支架，在本实施例中液压支架的数量是6个，液压支架上设置有摄像仪，摄像仪优选安装在顶板上，其摄像的方向朝向工作面；刮板运输机由多个溜槽组成，每个溜槽上分别粘贴识别带，各识别带组成第一视频识别带，液压支架组前方的地面上设置有第二视频识别带，采煤机上设置有第三视频识别带，视频识别带优选由色彩突出的可反光材料制成，一面由粘性层以用于粘贴，各视频识别带都呈长条状，宽5～20cm，长度根据液压支架组、刮板运输机、采煤机的长度选择，两者基本相同即可，各视频识别带的设置方向与采煤机的运动方向平行，摄像仪具有一定的安装角度，以使各视频识别带的至少一部分处于其视频采集区域内。

在实际工作过程中，将各液压支架上的摄像仪连接工作面电液控制系统，将监测画面进行实时传输，工作面电液控制系统的处理器分析监测画面，获取各视频识别带在监测画面中的位置，通过比较各液压支架上不同摄像仪中视频识别带的位置差别，判断是否存在推移不到位或过位的情况并得到是什么位置出现问题，根据判断分析的结果，工作面电液控制系统调动该位置处的设备移动，从而实现工作面装备的精确定位。

具体步骤如下：

首先在液压支架上设置摄像仪，在刮板运输机上设置第一视频识别带，在液压支架组前方设置第二视频识别带，在采煤机上设置有第三视频识别带，所述摄像仪连接工作面电液控制系统；

摄像仪实时监测所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带，并将监测画面传输至所述工作面电液控制系统；

所述工作面电液控制系统判断分析所述监测画面中所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系，判断方法步骤如下：

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置与其它多数液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置；

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第二视频识别带的位置与其它多数液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处于非正常位置；

如果任一液压支架上的摄像仪的监测画面中第三视频识别带处于非水平状态，则所述采煤机处于非正常位置；

判断完毕后，根据判断结果对工作面装备做出调整，调整包括以下步骤：

如果一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置，则所述工作面工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于正常位置为止；

如果一个或几个液压支架处于非正常位置，则所述工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处于正常位置为止；

如果采煤机处于非正常位置，则工作面电液控制系统控制采煤机改变其割煤深度和角度，直到采煤机处于正常位置为止。

以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于图像测量的工作面装备定位方法，其特征在于包括以下步骤：

在液压支架上设置摄像仪，在刮板运输机上设置第一视频识别带，在液压支架组前方设置第二视频识别带，在采煤机上设置有第三视频识别带，所述摄像仪连接工作面电液控制系统；

摄像仪实时监测所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带，并将监测画面传输至所述工作面电液控制系统；

所述工作面电液控制系统判断分析所述监测画面中所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系，并对工作面装备做出调整。

2.如权利要求1所述的基于图像测量的工作面装备定位方法，其特征在于：所述判断分析所述监测画面中所述第一视频识别带、第二视频识别带、第三视频识别带的相对位置关系包括以下步骤：

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置与其它液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置；

如果一个或几个液压支架上的摄像仪的监测画面中第二视频识别带的位置与其它液压支架上的摄像仪的监测画面中第一视频识别带的位置不同，则所述一个或几个液压支架处于非正常位置；

如果任一液压支架上的摄像仪的监测画面中第三视频识别带处于非水平状态，则所述采煤机处于非正常位置。

3.如权利要求2所述的基于图像测量的工作面装备定位方法，其特征在于：所述工作面装备做出调整包括以下步骤：

如果一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于非正常位置，则所述工作面工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处的刮板运输机的溜槽处于正常位置为止；

如果一个或几个液压支架处于非正常位置，则所述工作面电液控制系统控制所述一个或几个液压支架进行移架，直到所述一个或几个液压支架处于正常位置为止；

如果采煤机处于非正常位置，则工作面电液控制系统控制采煤机改变其割煤深度和角度，直到采煤机处于正常位置为止。