CN109025987B - 一种主动激励煤岩红外识别采煤机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主动激励煤岩红外识别采煤机，包括采煤机、主动激励源、图像采集装置、图像处理器、位移传感器、DSP控制器、工控机、自保启动装置、采煤机截割滚筒、人工紧急控制器、图像界面处理器、图像采集位置处理器、主动激励及位置处理器、温度检测器、计算机终端。本发明建立采煤机滚筒自动调节控制系统，通过图像界面处理器将其图像采集装置根据煤岩界面在图像采集镜面的位置进行自动调节，实现采煤机不断自动识别煤岩，通过温度检测器对煤岩能源温度进行监测，实现主动激励源对煤岩激励的角度及位置自动调整；人工紧急控制和采煤机截割滚筒连接，基于主动激励源的红外技术的采煤机智能化识别煤岩界面，大幅度降低采煤机截齿损耗率。
Description
技术领域
本发明属于煤岩截割的技术领域，尤其涉及一种主动激励煤岩红外识别采煤机。
背景技术
2017年国民能源消费状况报告指出:全国煤炭能源资源2017年消费总量占全国消费能源总量的60.4％(44.9亿吨)。可窥见煤炭消费仍然是我国国民能源消费主力军。但井下煤炭资源仍未实现自动化，智能化开采，其突出问题是采煤机不能自动识别煤岩界面。为此，将主动激励红外热成像技术应用于采煤机，实现其自动识别煤岩界面，研发设计一种主动激励煤岩红外识别采煤机，是急需解决的问题。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种主动激励煤岩红外识别采煤机，将主动激励红外热成像技术应用于采煤机，实现其自动识别煤岩界面，提高其采煤效率。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种主动激励煤岩红外识别采煤机，包括采煤机、主动激励源、图像采集装置、图像处理器、限位开关、位移传感器、DSP控制器、工控机、自保启动装置、采煤机截割滚筒、人工紧急控制器、图像界面处理器、图像采集位置处理器、主动激励及位置处理器、温度检测器、计算机终端；
所述采煤机和图像采集装置、主动激励源连接，所述图像采集装置和图像处理器连接；
所述图像处理器、限位开关、位移传感器分别与所述DSP控制器连接；
所述DSP控制器分别和工控机、人工紧急控制器连接；
所述自保启动装置和采煤机截割滚筒连接，所述自保启动装置启动后，所述采煤机截割滚筒停止转动；
所述图像处理器和所述图像界面处理器、温度检测器连接；
所述图像界面处理器分别和所述图像采集位置处理器、主动激励及位置处理器连接；
所述图像采集位置处理器和所述图像采集装置连接；
所述温度检测器和所述主动激励及位置处理器连接。
作为上述技术方案的改进，所述主动激励源的数量为多个，用于对煤岩能源进行激励；
所述图像采集装置用于对煤岩界面图像进行采集，所述图像处理器用于将煤矿的煤岩界面拟合并用三维图谱显示识别，将识别信息传递给所述DSP控制器和工控机；
所述位移传感器用于检测采煤机截割滚筒的位置，超过预先设置的滚筒调节数值，启动所述自保启动装置；
所述人工紧急控制器用于意外状况发生时紧急制止采煤机截割滚筒；
所述图像界面位置处理器用于对所述图像采集装置进行角度调节。
在本发明的一个实施例中，所述采煤机截割滚筒包括前采煤机截割滚筒和后采煤机截割滚筒，所述前采煤机截割滚筒和后采煤机截割滚筒分别配置有图像采集装置。
可选的，还包括调速控制器、时间控制器和调高控制器，所述工控机和调速控制器连接，所述调速控制器和时间控制器连接，所述时间控制器分别和调高控制器、采煤机截割滚筒连接；所述调高控制器分别和自保启动装置、采煤机截割滚筒连接。
由上，本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机在采煤机机身进行主动激励源，安装图像采集装置，并建立采煤机滚筒自动调节控制系统。图像采集装置采取2个，可对采煤机前后滚筒精确调节；通过图像界面处理器将其图像采集装置根据煤岩界面在图像采集镜面的位置进行自动调节，实现采煤机不断自动识别煤岩；本发明的温度检测器和主动激励及位置处理器连接，通过温度检测器对煤岩能源温度进行监测，实现主动激励源对煤岩激励的角度及位置自动调整；人工紧急控制和采煤机截割滚筒连接，避免控制系统出现问题等紧急状况，降低采煤机损害价值。本发明基于主动激励源的红外技术的采煤机智能化识别煤岩界面，大幅度降低采煤机截齿损耗率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机的结构示意图；
图2为本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机的原理图；
图3为本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机的图像处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1-3所示，本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机基于主动激励的红外技术实现井下煤矿采煤机智能开采，采用两个图像采集装置4(图像采集装置4A和图像采集装置4B)分别将采集信号传送至控制采煤机1的前滚筒控制系统和后滚筒控制系统，为此，本发明仅针对采煤机前滚筒控制系统进行讲述，即图像采集装置4A为控制系统图像输入源，本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机，包括采煤机1、采煤机防护板2、主动激励源、图像采集装置4、图像处理器5、限位开关6、位移传感器7、DSP控制器8、工控机9、调速控制器10、时间控制器11、调高控制器12、自保启动装置13、结束装置14、采煤机截割滚筒15、人工紧急控制器16、图像界面处理器17、图像采集位置处理器18、主动激励及位置处理器19、温度检测器20、计算机终端和激励源接收器，采煤机1和N个主动激励源连接，所述N个主动激励源和与其相配套的激励源接收器连接；所述采煤机1和图像采集装置4连接，所述图像采集装置4和计算机终端连接。
如图2和图3所示，所述图像采集装置4和图像处理器5连接，所述图像处理器5、限位开关6、位移传感器7分别与DSP控制器8连接；所述DSP控制器8分别和工控机9、人工紧急控制器16连接；所述工控机9和调速控制器10连接，所述调速控制器10和时间控制器11连接，所述时间控制器11分别和调高控制器12、采煤机截割滚筒15连接；所述调高控制器12分别和自保启动装置13、采煤机截割滚筒15连接；所述自保启动装置13启动后，采煤机截割滚筒15停止转动；所述位移传感器7和自保启动装置13连接；所述图像处理器5和图像界面处理器17、温度检测器20连接；所述图像界面处理器17分别和图像采集位置处理器18、主动激励及位置处理器19连接；所述图像采集位置处理器18和图像采集装置4连接；所述温度检测器20和主动激励及位置处理器19连接。
下面，参照图1至3并结合上述结构的描述，对本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机工作原理进行简单描述：
在主动激励源对煤岩能源进行激励，经过图像采集装置4对其煤岩界面图像采集，通过图像处理器5实现煤岩界面拟合及三维图谱显示识别，将其识别信息传递给DSP控制器8和工控机9，以实现采煤机滚筒自动化、智能化调节。经过温度检测器20对其煤岩能源温度进行监测，实现主动激励源对煤岩激励的角度及位置自动调整；通过位移传感器7对其采煤机截割滚筒15位置检测，超过其预先设置滚筒调节数值，启动自保装置13，降低采煤机设备损害程度。
本发明的主动激励煤岩红外识别采煤机在采煤机机身进行主动激励源，安装图像采集装置，并建立采煤机滚筒自动调节控制系统。图像采集装置采取2个，可对采煤机前后滚筒精确调节；通过图像界面处理器将其图像采集装置根据煤岩界面在图像采集镜面的位置进行自动调节，实现采煤机不断自动识别煤岩；本发明的温度检测器和主动激励及位置处理器连接，通过温度检测器对煤岩能源温度进行监测，实现主动激励源对煤岩激励的角度及位置自动调整；人工紧急控制和采煤机截割滚筒连接，避免控制系统出现问题等紧急状况，降低采煤机损害价值。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种主动激励煤岩红外识别采煤机，包括采煤机(1)、主动激励源、图像采集装置(4)、图像处理器(5)、限位开关(6)、位移传感器(7)、DSP控制器(8)、工控机(9)、自保启动装置(13)、采煤机截割滚筒(15)、人工紧急控制器(16)、图像界面处理器(17)、图像采集位置处理器(18)、主动激励及位置处理器(19)、温度检测器(20)、计算机终端；
所述采煤机(1)和图像采集装置(4)、主动激励源连接，所述图像采集装置(4)和图像处理器(5)连接；
所述图像处理器(5)、限位开关(6)、位移传感器(7)分别与所述DSP控制器(8)连接；
所述DSP控制器(8)分别和工控机(9)、人工紧急控制器(16)连接；
所述自保启动装置(13)和采煤机截割滚筒(15)连接，所述自保启动装置(13)启动后，所述采煤机截割滚筒(15)停止转动；
所述图像处理器(5)和所述图像界面处理器(17)、温度检测器(20)连接；
所述图像界面处理器(17)分别和所述图像采集位置处理器(18)、主动激励及位置处理器(19)连接；
所述图像采集位置处理器(18)和所述图像采集装置(4)连接；
所述温度检测器(20)和所述主动激励及位置处理器(19)连接；
所述主动激励源的数量为多个，用于对煤岩能源进行激励；
所述图像采集装置(4)用于对煤岩界面图像进行采集，所述图像处理器(5)用于将煤矿的煤岩界面拟合并用三维图谱显示识别，将识别信息传递给所述DSP控制器(8)和工控机(9)；
所述位移传感器(7)用于检测采煤机截割滚筒(15)的位置，超过预先设置的滚筒调节数值，启动所述自保启动装置(13)；
所述人工紧急控制器(16)用于意外状况发生时紧急制止采煤机截割滚筒(15)；
所述图像界面位置处理器(18)用于对所述图像采集装置(4)进行角度调节；
还包括调速控制器(10)、时间控制器(11)和调高控制器(12)，所述工控机(9)和调速控制器(10)连接，所述调速控制器(10)和时间控制器(11)连接，所述时间控制器(11)分别和调高控制器(12)、采煤机截割滚筒(15)连接；所述调高控制器(12)分别和自保启动装置(13)、采煤机截割滚筒(15)连接。
2.如权利要求1所述的主动激励煤岩红外识别采煤机，其特征在于，所述采煤机截割滚筒(15)包括前采煤机截割滚筒和后采煤机截割滚筒，所述前采煤机截割滚筒和后采煤机截割滚筒分别配置有图像采集装置(4)。
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