CN111045351B - 定向电子控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定向电子控制系统，所述系统包括：煤块检测设备，与均衡化处理设备连接，用于基于煤块成像特征从直方图处理图像中识别出各个煤块目标，基于所述直方图处理图像中的煤块目标的数量确定对应的煤块分布密度；筛选分离设备，与所述煤块检测设备连接，用于基于接收到的煤块分布密度确定所述筛选分离设备在执行筛选分离操作时采用的来回振荡幅度。本发明的定向电子控制系统设计精巧，方便应用。由于鉴于煤堆中煤块分布密度越密，煤块颗粒越小，筛选分离设备需要的来回振荡幅度越小的特性来执行煤块筛选分离操作，从而提升了筛选分离设备的自适应控制水平。

Description

定向电子控制系统

技术领域

本发明涉及电子控制领域，尤其涉及一种定向电子控制系统。

背景技术

电子控制主要指是弱电控制强电，算是技术学科，能不能通用看具体情况，常见用于实现单片机和电脑的通信，电脑作为主要的处理设备，交给单片机信息，单片机实现控制。

电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。

其中，电子控制与电气控制的主要区别在于：电气控制范围比较大，电子控制范围小，一般是电气控制包括电子控制。

煤矿，是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。

煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。

现有技术中，面对即将筛选分离的煤块组成的煤堆，执行筛选分离操作的筛选分离设备其控制模式是固定的，完全依赖于人工经验进行各项工作参数的设定，例如，对其来回振荡幅度的设定，导致筛选分离设备的自适应水平低下。

发明内容

本发明需要具备以下几处重要的发明点：

(1)鉴于煤堆中煤块分布密度越密，煤块颗粒越小，筛选分离设备需要的来回振荡幅度越小的特性，对执行煤块筛选分离操作的筛选分离设备进行自适应控制；

(2)在小波滤波的基础上，根据待处理图像的内容确定是否对单个通道值图像执行动态范围调整，对其他通道值图像不执行动态范围调整，以降低动态范围调整处理的数据量。

根据本发明的一方面，提供了一种定向电子控制系统，所述系统包括：煤块检测设备，与均衡化处理设备连接，用于基于煤块成像特征从直方图处理图像中识别出各个煤块目标，基于所述直方图处理图像中的煤块目标的数量确定对应的煤块分布密度；筛选分离设备，与所述煤块检测设备连接，用于基于接收到的煤块分布密度确定所述筛选分离设备在执行筛选分离操作时采用的来回振荡幅度；监控录影设备，设置在煤矿现场，用于面对煤堆进行录影操作，以获得并输出相应的监控录影图像；噪声监测设备，与所述监控录影设备连接，用于接收所述监控录影图像，对所述监控录影图像中的各种类型噪声进行识别；幅值分析设备，与所述噪声监测设备连接，用于将所述监控录影图像中的各种类型噪声的各个最大幅值的平均值作为代表性幅值输出；AVR32控制芯片，分别与所述幅值分析设备和所述小波滤波设备连接，用于接收所述代表性幅值，并在所述代表性幅值超限时，启动所述小波滤波设备；所述AVR32控制芯片还用于在所述代表性幅值未超限时，关闭所述小波滤波设备。

本发明的定向电子控制系统设计精巧，方便应用。由于鉴于煤堆中煤块分布密度越密，煤块颗粒越小，筛选分离设备需要的来回振荡幅度越小的特性来执行煤块筛选分离操作，从而提升了筛选分离设备的自适应控制水平。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的定向电子控制系统所应用的煤矿现场的挖煤喷射机的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的定向电子控制系统的实施方案进行详细说明。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种定向电子控制系统，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的定向电子控制系统所应用的煤矿现场的挖煤喷射机的结构示意图。其中，1为外壳，2为推进轴。

根据本发明实施方案示出的定向电子控制系统包括：

煤块检测设备，与均衡化处理设备连接，用于基于煤块成像特征从直方图处理图像中识别出各个煤块目标，基于所述直方图处理图像中的煤块目标的数量确定对应的煤块分布密度；

筛选分离设备，与所述煤块检测设备连接，用于基于接收到的煤块分布密度确定所述筛选分离设备在执行筛选分离操作时采用的来回振荡幅度；

监控录影设备，设置在煤矿现场，用于面对煤堆进行录影操作，以获得并输出相应的监控录影图像；

噪声监测设备，与所述监控录影设备连接，用于接收所述监控录影图像，对所述监控录影图像中的各种类型噪声进行识别；

幅值分析设备，与所述噪声监测设备连接，用于将所述监控录影图像中的各种类型噪声的各个最大幅值的平均值作为代表性幅值输出；

AVR32控制芯片，分别与所述幅值分析设备和所述小波滤波设备连接，用于接收所述代表性幅值，并在所述代表性幅值超限时，启动所述小波滤波设备；

所述AVR32控制芯片还用于在所述代表性幅值未超限时，关闭所述小波滤波设备；

小波滤波设备，用于在被启动时接收来自所述噪声监测设备的监控录影图像，对所述监控录影图像执行最邻近元法的小波滤波，以获得对应的小波滤波图像；

通道值解析设备，用于接收所述小波滤波图像，对所述小波滤波图像中的每一个像素点的通道值进行解析，以获得每一个像素点的红色通道值、蓝色通道值和绿色通道值；

自适应处理设备，用于接收每一个像素点的红色通道值、蓝色通道值和绿色通道值，对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像执行动态范围调整，以获得调整后绿色图像；

合并处理设备，与所述自适应处理设备连接，用于将对各个像素点的蓝色通道值组成的蓝色通道值图像、对各个像素点的红色通道值组成的红色通道值图像以及对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像进行合并，以获得实时处理图像；

均衡化处理设备，与所述合并处理设备连接，用于对所述实时处理图像执行直方图均衡化处理，以获得对应的直方图处理图像；

SDRAM存储芯片，与所述自适应处理设备连接，用于接收并存储对各个像素点的蓝色通道值组成的蓝色通道值图像、对各个像素点的红色通道值组成的红色通道值图像以及对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像；

其中，所述噪声监测设备和所述幅值分析设备共用同一16位并行数据接口；

其中，在所述筛选分离设备中，接收到的煤块分布密度越密，确定的来回振荡幅度越小。

接着，继续对本发明的定向电子控制系统的具体结构进行进一步的说明。

所述定向电子控制系统中还可以包括：

现场灰尘提取设备，分别与煤块检测设备、筛选分离设备和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚连接，以获取煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度。

所述定向电子控制系统中还可以包括：

主控设备，与所述现场灰尘提取设备连接，用于接收煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度，并对煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度执行加权均值运算以获得参考引脚灰尘浓度。

所述定向电子控制系统中还可以包括：

FLASH存储器，用于预先存储煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度分别参与加权均值运算的三个权重值。

所述定向电子控制系统中：

所述主控设备还用于将获得的参考引脚灰尘浓度乘以权衡因数以获得煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度。

所述定向电子控制系统中还可以包括：

即时显示设备，与所述主控设备连接，用于接收所述煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度，并即时显示与所述煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度对应的字符串。

所述定向电子控制系统中：

在所述FLASH存储器中，煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度分别参与加权均值运算的三个权重值大小不同。

所述定向电子控制系统中：

所述FLASH存储器与所述主控设备连接，用于预先存储所述权衡因数。

另外，小波(Wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。

小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种定向电子控制系统，其特征在于，包括：

煤块检测设备，与均衡化处理设备连接，用于基于煤块成像特征从直方图处理图像中识别出各个煤块目标，基于所述直方图处理图像中的煤块目标的数量确定对应的煤块分布密度；

筛选分离设备，与所述煤块检测设备连接，用于基于接收到的煤块分布密度确定所述筛选分离设备在执行筛选分离操作时采用的来回振荡幅度；

监控录影设备，设置在煤矿现场，用于面对煤堆进行录影操作，以获得并输出相应的监控录影图像；

噪声监测设备，与所述监控录影设备连接，用于接收所述监控录影图像，对所述监控录影图像中的各种类型噪声进行识别；

幅值分析设备，与所述噪声监测设备连接，用于将所述监控录影图像中的各种类型噪声的各个最大幅值的平均值作为代表性幅值输出；

AVR32控制芯片，分别与所述幅值分析设备和小波滤波设备连接，用于接收所述代表性幅值，并在所述代表性幅值超限时，启动所述小波滤波设备；

所述AVR32控制芯片还用于在所述代表性幅值未超限时，关闭所述小波滤波设备；

小波滤波设备，用于在被启动时接收来自所述噪声监测设备的监控录影图像，对所述监控录影图像执行最邻近元法的小波滤波，以获得对应的小波滤波图像；

通道值解析设备，用于接收所述小波滤波图像，对所述小波滤波图像中的每一个像素点的通道值进行解析，以获得每一个像素点的红色通道值、蓝色通道值和绿色通道值；

自适应处理设备，用于接收每一个像素点的红色通道值、蓝色通道值和绿色通道值，对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像执行动态范围调整，以获得调整后绿色图像；

合并处理设备，与所述自适应处理设备连接，用于将对各个像素点的蓝色通道值组成的蓝色通道值图像、对各个像素点的红色通道值组成的红色通道值图像以及对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像进行合并，以获得实时处理图像；

均衡化处理设备，与所述合并处理设备连接，用于对所述实时处理图像执行直方图均衡化处理，以获得对应的直方图处理图像；

SDRAM存储芯片，与所述自适应处理设备连接，用于接收并存储对各个像素点的蓝色通道值组成的蓝色通道值图像、对各个像素点的红色通道值组成的红色通道值图像以及对各个像素点的绿色通道值组成的绿色通道值图像；

其中，所述噪声监测设备和所述幅值分析设备共用同一16位并行数据接口；

其中，在所述筛选分离设备中，接收到的煤块分布密度越密，确定的来回振荡幅度越小。

2.如权利要求1所述的定向电子控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

现场灰尘提取设备，分别与煤块检测设备、筛选分离设备和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚连接，以获取煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度。

3.如权利要求2所述的定向电子控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

主控设备，与所述现场灰尘提取设备连接，用于接收煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度，并对煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度执行加权均值运算以获得参考引脚灰尘浓度。

4.如权利要求3所述的定向电子控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

FLASH存储器，用于预先存储煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度分别参与加权均值运算的三个权重值。

5.如权利要求4所述的定向电子控制系统，其特征在于：

所述主控设备还用于将获得的参考引脚灰尘浓度乘以权衡因数以获得煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度。

6.如权利要求5所述的定向电子控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

即时显示设备，与所述主控设备连接，用于接收所述煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度，并即时显示与所述煤块检测设备的硅片实体灰尘浓度对应的字符串。

7.如权利要求6所述的定向电子控制系统，其特征在于：

在所述FLASH存储器中，煤块检测设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度、筛选分离设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度和均衡化处理设备的当前未使用的悬置引脚的当前灰尘浓度分别参与加权均值运算的三个权重值大小不同。

8.如权利要求7所述的定向电子控制系统，其特征在于：

所述FLASH存储器与所述主控设备连接，用于预先存储所述权衡因数。

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