CN113137231B - 自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备 - Google Patents

自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备，涉及自动化放煤的技术领域，包括：获取目标参数；基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。本发明方法能够在获取到目标参数之后，通过对目标参数处理，得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，进一步结合目标工作点的实时图像可准确地控制目标液压支架执行放煤操作，上述放煤控制过程无需人工干预，达到了无人综放的目的，从而有效缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。

Description

自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备
技术领域
本发明涉及自动化放煤的技术领域，尤其是涉及一种自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备。
背景技术
综采放煤工艺主要目标是通过手动或电液控制方式采集采煤机未采到的煤层，由于液压支架顶端煤层厚度未知，因此需要在煤层下落过程中判断是否完成放煤，即是否出现大面积矸石，这个过程一般需要现场人工观察和操作。由于放煤操作环境条件恶劣，生产现场靠人工目测和听觉观察煤矸放落过程，想要准确识别出矸石，难度很大，效率低下，工作场景危险因素多而复杂。
综上所述，现有技术中的放煤方法存在放煤效率低下且安全性低的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备，以缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。
第一方面，本发明提供一种自动放煤的控制方法，包括：获取目标参数；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作。
在可选的实施方式中，基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，包括：基于所述采煤工作面巷道煤层厚度和所述采煤机工作高度确定所述采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度；基于每个所述液压支架的移架轨迹将每个所述液压支架与每个所述采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到所述目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度；获取所述目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度；基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间。
在可选的实施方式中，基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作，包括：控制所述目标液压支架在第一时间段内以第一速度执行放煤操作；其中，所述第一时间段小于所述预计放煤时间；在所述第一时间段之后，控制所述目标液压支架以第二速度执行放煤操作，同时获取所述目标工作点的实时图像；其中，所述第二速度小于所述第一速度；基于所述实时图像确定所述目标工作点上放煤的含矸率；若所述含矸率大于预设阈值，则控制所述目标液压支架停止放煤操作。
在可选的实施方式中，在基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作之前，所述方法还包括：统计联控液压支架的数量，其中，所述联控液压支架表示所述目标时刻下停留在所述目标工作点的液压支架；若所述数量不唯一，则设置所述目标液压支架与剩余液压支架联动；其中，所述剩余液压支架表示所述联控液压支架中除所述目标液压支架之外的液压支架。
在可选的实施方式中，基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间，包括：利用预设线性回归模型对所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度进行处理，得到所述目标液压支架的预计放煤时间。
第二方面，本发明提供一种自动放煤的控制系统，包括：放煤控制器、煤岩识别相机和液压支架；所述放煤控制器用于执行上述前述实施方式中任一项所述的自动放煤的控制方法；所述放煤控制器包括：决策服务器和液压支架控制器；所述煤岩识别相机与所述决策服务器通信连接；所述决策服务器与所述液压支架控制器通信连接；所述液压支架控制器与所述液压支架通信连接；所述煤岩识别相机用于获取采煤工作面上采煤工作点的实时图像，并将所述实时图像发送至所述决策服务器；所述决策服务器用于基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；以及，基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像确定所述目标液压支架的控制指令，并将所述控制指令发送至所述液压支架控制器；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；所述液压支架控制器用于基于所述控制指令控制所述目标液压支架执行放煤操作。
第三方面，本发明提供一种自动放煤的控制装置，包括：获取模块，用于获取目标参数；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；确定模块，用于基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；控制模块，用于基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作。
在可选的实施方式中，所述确定模块包括：第一确定单元，用于基于所述采煤工作面巷道煤层厚度和所述采煤机工作高度确定所述采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度；匹配单元，用于基于每个所述液压支架的移架轨迹将每个所述液压支架与每个所述采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到所述目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度；获取单元，用于获取所述目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度；第二确定单元，用于基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间。
第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述前述实施方式中任一项所述的方法的步骤。
第五方面，本发明提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行前述实施方式中任一项所述的方法。
本发明提供的自动放煤的控制方法，包括：获取目标参数；其中，目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻；目标工作点表示采煤工作面上的任意一个采煤工作点；基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。本发明方法能够在获取到目标参数之后，通过对目标参数处理，得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，进一步结合目标工作点的实时图像可准确地控制目标液压支架执行放煤操作，上述放煤控制过程无需人工干预，达到了无人综放的目的，从而有效缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种自动放煤的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种自动放煤的控制系统的系统框图；
图4为本发明实施例提供的一种自动放煤的控制装置的功能模块图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高为2～3m的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力的作用或辅以松动爆破等方法，使顶煤破碎成散体后，通过调节电控液压支架后方尾梁伸缩长度和摆动角度控制顶煤流入刮板机的比例及速度，并由刮板运输机运出工作面。
现有技术中，放煤过程需要人工观察煤层下落过程中的矸石量，进而确定是否完成放煤。但是，由于放煤操作环境条件恶劣，想要准确识别出矸石，难度很大，且效率低下，工作场景危险因素多而复杂。有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动放煤的控制方法，用以缓解上文中所提出的技术问题。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种自动放煤的控制方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤S102，获取目标参数。
具体的，本发明实施例提供的自动放煤控制方法在进行放煤控制时，首先需要获取目标参数，其中，目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹。
通过震波法或超前探测术等方式，矿方工作人员可以在固定间隔的区域采集到采煤工作面巷道煤层厚度，采煤工作面巷道煤层厚度可表示为H＝{H1，H2，H3，...Hn}，其中，Hx表示采煤工作面上第x个采煤工作点(或者称为勘测点，锚点)的煤层厚度，x取值1至n，n表示采煤工作面上的采煤工作点总数。
采煤机工作高度在采煤机选型及采煤工作设定时已经确定，一般的，采煤机工作高度为采煤机设备高度。
液压支架的移架轨迹即利用矿井工作手册，预估每个液压支架在巷道移动的规则，得到的每个液压支架在巷道中的空间行进路线。
步骤S104，基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间。
在获取到目标参数之后，需要进一步根据目标参数计算出目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，其中，目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻；目标工作点表示采煤工作面上的任意一个采煤工作点。
采煤机在采煤结束后，如果由于采煤机工作高度的原因，不能将目标工作点上的煤全部采完，则需要调用液压支架移动至目标工作点，进而在液压支架的辅助下完成目标工作点的放煤过程。
通过上文中的描述可知，在进行自动放煤控制之前，已经预先获取了每个液压支架的移架轨迹，且为了便于区分，每个液压支架设有唯一的ID，进而，可基于移架轨迹确定出目标时刻下移架至目标工作点的液压支架ID，从而确定出目标液压支架。
目标液压支架移架至目标工作点之后，为了达到无人综放的目的，并实现精准放煤，则需要准确的控制目标液压支架执行放煤操作的时间。在本发明实施例中，首先利用目标参数计算出目标液压支架的预计放煤时间，该预计放煤时间并不是目标液压支架的实际放煤时间。而是利用科学的计算方式预测的放煤时间，接下来，执行下述步骤S106。
步骤S106，基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。
在确定出目标液压支架的预计放煤时间之后，本发明实施例进一步结合煤岩识别技术来准确的控制目标液压支架的放煤时间，以精准控制目标液压支架放煤操作。具体的，在井下安装煤岩识别相机，使其可以在井下清晰成像(即获取目标工作点的实时图像)，放煤过程中煤岩识别相机上传煤岩识别结果，通过对预计放煤时间的末段时间内的含矸率进行严密监控，进而实现对目标液压支架放煤操作的精准控制。
本发明提供的自动放煤的控制方法，包括：获取目标参数；其中，目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻；目标工作点表示采煤工作面上的任意一个采煤工作点；基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。本发明方法能够在获取到目标参数之后，通过对目标参数处理，得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，进一步结合目标工作点的实时图像可准确地控制目标液压支架执行放煤操作，上述放煤控制过程无需人工干预，达到了无人综放的目的，从而有效缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。
上文中对本发明实施例提供的自动放煤的控制方法的方法流程进行了简要的描述，下面对其中相关步骤的可选实施方式进行具体的介绍。
在一个可选的实施方式中，如图2所示，上述步骤S104，基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，具体包括如下步骤：
步骤S1041，基于采煤工作面巷道煤层厚度和采煤机工作高度确定采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度。
具体的，若采煤工作面巷道煤层厚度表示为H＝{H1，H2，H3，...Hn}，采煤机工作高度为Hc，且采煤工作面上的每个采煤工作点均已利用采煤机完成采煤，那么采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度表示为H’＝{H1’，H2’，H3’，...Hn’}，其中，Hx’表示采煤工作面上第x个采煤工作点的剩余煤层厚度，Hx’＝Hx-Hc，x取值1至n，n表示采煤工作面上采煤工作点的总数。
步骤S1042，基于每个液压支架的移架轨迹将每个液压支架与每个采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度。
在得到每个采煤工作点的剩余煤层厚度之后，在此基础上，结合每个液压支架的移架轨迹，即可将各个采煤工作点与液压支架相匹配，得到每个液压支架的顶部煤层厚度，液压支架的顶部煤层厚度即其所停留的采煤工作点的剩余煤层厚度，进而得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度，目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻。
步骤S1043，获取目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度。
步骤S1044，基于目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度确定目标液压支架的预计放煤时间。
由于目标液压支架的放煤时间不仅受其顶部煤层厚度的影响，还与目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度相关，一般情况下，目标液压支架在执行放煤操作时，其尾梁伸缩距离和尾梁开合角度为固定值，因此，为了确定出目标液压支架的预计放煤时间，本发明实施例还需要获取到目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度，然后，根据目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度即可确定出目标液压支架的预计放煤时间。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S1044，基于目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度确定目标液压支架的预计放煤时间，具体包括如下内容：利用预设线性回归模型对目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度进行处理，得到目标液压支架的预计放煤时间。
上述预设线性回归模型为利用大量手工放煤过程的相关放煤数据对初始模型进行训练得到的，每组放煤数据包括：液压支架的顶部煤层厚度，液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度，以及液压支架的实际的放煤时间。模型的输入数据为液压支架的顶部煤层厚度，液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度，模型输出数据为放煤时间，进而经过多组放煤数据对初始模型的训练，即可得到能够预测放煤时间的预设线性回归模型。
因此，将目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度输入预设线性回归模型，模型即可输出目标液压支架的预计放煤时间。
在一个可选的实施方式中，上述步骤S106，基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作，具体包括如下步骤：
步骤S1061，控制目标液压支架在第一时间段内以第一速度执行放煤操作。
步骤S1062，在第一时间段之后，控制目标液压支架以第二速度执行放煤操作，同时获取目标工作点的实时图像。
本发明实施例提供的自动放煤的控制方法，首先利用目标参数计算出了目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，通过上文中的描述可知，上述预计放煤时间并不是目标液压支架的实际放煤时间，还需要结合煤岩识别技术以精准的控制目标液压支架的放煤过程。
具体的，鉴于预计放煤时间具备一定的科学依据，因此，预计放煤时间与实际放煤时间的差值应在预设容错范围内，所以首先可以控制目标液压支架在第一时间段内以第一速度执行放煤操作，在第一时间段之后，再控制目标液压支架以第二速度执行放煤操作，其中，第一时间段小于预计放煤时间，且第二速度小于第一速度。可以理解的是，第二速度可以是恒定不变的，也可以是随着时间的推移逐渐减小的，此处不做具体限定。
本发明实施例不对第一时间段的时长进行具体限制，用户可以根据实际需求进行设定，鉴于预计放煤时长不定，因此用户可以选择采用预计放煤时间一定比例的时间作为第一时间段的时长，例如，第一时间段占用85％的预计放煤时间。
也就是说，本发明实施例首先控制目标液压支架进行快速放煤，然后在预计放煤时间的末段时间(第一时间段之后的时间)内，进行相对的慢速放煤，同时，慢速放煤时还需要获取目标工作点的实时图像，并执行下述步骤S1063。
步骤S1063，基于实时图像确定目标工作点上放煤的含矸率。
若含矸率大于预设阈值，则执行步骤S1064；若含矸率不大于预设阈值，则控制目标液压支架持续执行放煤操作。
步骤S1064，控制目标液压支架停止放煤操作。
在获取到目标工作点的实时图像后，利用煤岩识别技术，即可确定出目标工作点上放煤的含矸率，也即，矸石的比例，如果含矸率未达到预设阈值，即表示目标液压支架还可以继续执行放煤操作，但如果含矸率大于预设阈值，则需要控制目标液压支架停止放煤操作。
在一个可选的实施方式中，在步骤S106，基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作之前，本发明方法还包括如下步骤：
步骤S1051，统计联控液压支架的数量，其中，联控液压支架表示目标时刻下停留在目标工作点的液压支架。
若数量不唯一，则执行步骤S1052；若数量唯一，则执行步骤S106。
步骤S1052，设置目标液压支架与剩余液压支架联动。
具体的，针对采煤工作面上的任意一个采煤工作点，同一时刻下，如果停留在同一采煤工作点的液压支架的数量为多个，那么认为上述多个液压支架的顶部煤层厚度基本一致。所以在为目标工作点执行放煤操作时，可先对目标时刻下停留在目标工作点的液压支架的数量进行统计，以得到联控液压支架的数量。
如果目标工作点下只有一个液压支架(目标液压支架)，那么可基于上述步骤中计算得到的目标液压支架的预计放煤时间，以及目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。
如果联控液压支架的数量不唯一(停留在目标工作点的液压支架的数量为多个)，那么可采用主从控制的设计思路来控制目标工作点的放煤过程，也即，设置目标液压支架与剩余液压支架联动；其中，剩余液压支架表示联控液压支架中除目标液压支架之外的液压支架。这样一来，剩余液压支架共享目标液压支架的放煤参数，在目标工作点仅放置一台煤岩识别相机即可，无需设置多台相机对各个液压支架的放煤过程进行监控，有效地节省了设备成本，且通过多液压支架联控的方式，一次性操作若干台相邻支架，还可以提升放煤效率。
综上所述，本发明实施例提供的自动放煤的控制方法，能够在获取到目标参数之后，通过对目标参数处理，得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，进一步结合目标工作点的实时图像可准确地控制目标液压支架执行放煤操作；若停留在目标工作点的液压支架数量不唯一，还可以采用多液压支架联控的方式执行放煤过程。上述放煤控制过程无需人工干预，达到了无人综放的目的，从而有效缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。
实施例二
本发明实施例还提供了一种自动放煤的控制系统，如图3所示，该自动放煤的控制系统包括：放煤控制器100、煤岩识别相机200和液压支架300；放煤控制器100主要用于执行上述实施例一所提供的自动放煤的控制方法，放煤控制器100包括：决策服务器101和液压支架控制器102；以下对本发明实施例提供的自动放煤的控制系统做具体介绍。
煤岩识别相机与决策服务器通信连接；决策服务器与液压支架控制器通信连接；液压支架控制器与液压支架通信连接。
煤岩识别相机用于获取采煤工作面上采煤工作点的实时图像，并将实时图像发送至决策服务器。
决策服务器用于基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；以及，基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像确定目标液压支架的控制指令，并将控制指令发送至液压支架控制器；其中，目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻；目标工作点表示采煤工作面上的任意一个采煤工作点。
液压支架控制器用于基于控制指令控制目标液压支架执行放煤操作。
具体的，煤岩识别相机安装在井下，并将采集到的实时图像发送至决策服务器，决策服务器安装在井上，并部署上位机整体逻辑控制软件，上位机整体逻辑控制软件可为决策服务器提供与用户的交互界面，决策服务器接收到目标参数后，基于目标参数可确定出目标液压支架的控制指令，并将控制指令发送至液压支架控制器；其中，控制指令包括以下两种：停止放煤指令，开始放煤指令。
液压支架控制器可以通过CAN、485信号与液压支架和决策服务器进行通讯，在接收到决策服务器发送的控制指令之后，将控制相应的液压支架执行放煤操作。液压支架控制器上部署有液压支架控制软件，液压支架控制软件用于直连液压支架，为液压支架发送“上升、下降”等控制指令。
另外，基于安全要求，液压支架控制软件既可以接收由上位机整体逻辑软件提供的控制指令，还可以人工介入，通过指令键盘直接向其发送支架控制指令以对支架操作进行控制。
实施例三
本发明实施例还提供了一种自动放煤的控制装置，该自动放煤的控制装置主要用于执行上述实施例一所提供的自动放煤的控制方法，以下对本发明实施例提供的自动放煤的控制装置做具体介绍。
图4是本发明实施例提供的一种自动放煤的控制装置的功能模块图，如图4所示，该装置主要包括：获取模块10，确定模块20，控制模块30，其中：
获取模块10，用于获取目标参数；其中，目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹。
确定模块20，用于基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，目标时刻表示目标液压支架移架至目标工作点的时刻；目标工作点表示采煤工作面上的任意一个采煤工作点。
控制模块30，用于基于目标液压支架的预计放煤时间和目标工作点的实时图像控制目标液压支架执行放煤操作。
本发明实施例提供的自动放煤的控制装置能够在获取到目标参数之后，通过对目标参数处理，得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，进一步结合目标工作点的实时图像可准确地控制目标液压支架执行放煤操作，上述放煤控制过程无需人工干预，达到了无人综放的目的，从而有效缓解了现有技术中的放煤方法存在的放煤效率低下且安全性低的技术问题。
可选的，确定模块20包括：
第一确定单元，用于基于采煤工作面巷道煤层厚度和采煤机工作高度确定采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度。
匹配单元，用于基于每个液压支架的移架轨迹将每个液压支架与每个采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度。
获取单元，用于获取目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度。
第二确定单元，用于基于目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度确定目标液压支架的预计放煤时间。
可选的，控制模块30包括：
第一控制单元，用于控制目标液压支架在第一时间段内以第一速度执行放煤操作；其中，第一时间段小于预计放煤时间。
第二控制单元，用于在第一时间段之后，控制目标液压支架以第二速度执行放煤操作，同时获取目标工作点的实时图像；其中，第二速度小于第一速度。
第三确定单元，用于基于实时图像确定目标工作点上放煤的含矸率。
第三控制单元，若含矸率大于预设阈值，则控制目标液压支架停止放煤操作。
可选的，该装置还包括：
统计模块，用于统计联控液压支架的数量，其中，联控液压支架表示目标时刻下停留在目标工作点的液压支架。
设置模块，若数量不唯一，则设置目标液压支架与剩余液压支架联动；其中，剩余液压支架表示联控液压支架中除目标液压支架之外的液压支架。
可选的，第二确定单元具体用于：
利用预设线性回归模型对目标液压支架的顶部煤层厚度、尾梁伸缩距离和尾梁开合角度进行处理，得到目标液压支架的预计放煤时间。
实施例四
参见图5，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。
处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的一种自动放煤的控制方法、系统、装置和电子设备的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种自动放煤的控制方法，其特征在于，包括：
获取目标参数；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；
基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；
基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作；
其中，基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间，包括：
基于所述采煤工作面巷道煤层厚度和所述采煤机工作高度确定所述采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度；
基于每个所述液压支架的移架轨迹将每个所述液压支架与每个所述采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到所述目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度；
获取所述目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度；
基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作，包括：
控制所述目标液压支架在第一时间段内以第一速度执行放煤操作；其中，所述第一时间段小于所述预计放煤时间；
在所述第一时间段之后，控制所述目标液压支架以第二速度执行放煤操作，同时获取所述目标工作点的实时图像；其中，所述第二速度小于所述第一速度；
基于所述实时图像确定所述目标工作点上放煤的含矸率；
若所述含矸率大于预设阈值，则控制所述目标液压支架停止放煤操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作之前，所述方法还包括：
统计联控液压支架的数量，其中，所述联控液压支架表示所述目标时刻下停留在所述目标工作点的液压支架；
若所述数量不唯一，则设置所述目标液压支架与剩余液压支架联动；其中，所述剩余液压支架表示所述联控液压支架中除所述目标液压支架之外的液压支架。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间，包括：
利用预设线性回归模型对所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度进行处理，得到所述目标液压支架的预计放煤时间。
5.一种自动放煤的控制系统，其特征在于，包括：放煤控制器、煤岩识别相机和液压支架；所述放煤控制器用于执行上述权利要求1-4中任一项所述的自动放煤的控制方法；所述放煤控制器包括：决策服务器和液压支架控制器；
所述煤岩识别相机与所述决策服务器通信连接；所述决策服务器与所述液压支架控制器通信连接；所述液压支架控制器与所述液压支架通信连接；
所述煤岩识别相机用于获取采煤工作面上采煤工作点的实时图像，并将所述实时图像发送至所述决策服务器；
所述决策服务器用于基于目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；以及，基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像确定所述目标液压支架的控制指令，并将所述控制指令发送至所述液压支架控制器；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；
所述液压支架控制器用于基于所述控制指令控制所述目标液压支架执行放煤操作。
6.一种自动放煤的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标参数；其中，所述目标参数包括：采煤工作面巷道煤层厚度、采煤机工作高度和每个液压支架的移架轨迹；
确定模块，用于基于所述目标参数确定目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的预计放煤时间；其中，所述目标时刻表示所述目标液压支架移架至所述目标工作点的时刻；所述目标工作点表示所述采煤工作面上的任意一个采煤工作点；
控制模块，用于基于所述目标液压支架的预计放煤时间和所述目标工作点的实时图像控制所述目标液压支架执行放煤操作；
其中，所述确定模块包括：
第一确定单元，用于基于所述采煤工作面巷道煤层厚度和所述采煤机工作高度确定所述采煤工作面上每个采煤工作点的剩余煤层厚度；
匹配单元，用于基于每个所述液压支架的移架轨迹将每个所述液压支架与每个所述采煤工作点的剩余煤层厚度进行匹配，以得到所述目标时刻下停留在目标工作点的目标液压支架的顶部煤层厚度；
获取单元，用于获取所述目标液压支架的尾梁伸缩距离和尾梁开合角度；
第二确定单元，用于基于所述目标液压支架的顶部煤层厚度、所述尾梁伸缩距离和所述尾梁开合角度确定所述目标液压支架的预计放煤时间。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
8.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行权利要求1至4中任一项所述的方法。
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