CN117115758A - 一种基于煤矿智能主煤流运输ai监控系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，涉及煤矿安全生产技术领域，包括煤流智能管控系统，通过对所有主煤流运输控制系统中相关联设备实现运行控制，能够根据当下所具备的控制环境，和最佳控制方式，实现远控、近控、自动、手动多样化控制方式的选用，并通过将计算机视觉、听觉信号以及大数据分析技术与煤流系统中生产过程中业务场景进行深度融合，实现全面覆盖监测监控，并对危险情况做出快速合理的分析判断，再联动设备控制系统，实现人员与设备的智能保护，并根据矿井各级皮带实际情况，联动变频调速，实现煤流平衡，节能降耗，并对危险情况出现时各监测传感器记录的数据进行汇总分析，方便进行同步改进。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿安全生产技术领域，具体为一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法。
背景技术
我国煤炭生产总量的4/5以上都是井下开采产出，而井下生产过程中只有将煤炭从采煤工作面运输到地面后，煤炭才真正具有使用价值，因此煤流运输是煤炭生产的关键环节，在很大程度上决定了煤炭的产量、成本及生产效率。
作为煤矿运输动脉的煤流运输系统，其井下运输环节恶劣，同时运输系统又具有本身环节、设备多，运输线路长等特点，致使煤流运输成为矿井事故的多发环节，随时可能造成生命安全和财产损失，随着井下产煤量剧增、井田边界急剧扩大，使得胶带运输线不断延长，皮带运输机数量相应增加。
为了提高煤流运输的安全可靠性，降低运输事故率及运输成本，保证煤流高效自动化运输，对煤流运输集控系统进行可靠性分析及优化已成为煤炭生产的当务之急，传统的主煤流摄像机为了获取最佳拍摄角度，一般安装胶带输送机的上方，这就导致主煤流摄像机的摄像镜头容易被煤块运输过程中产生的粉尘而覆盖导致镜头模糊，从而影响对主煤流的有效监控拍摄。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，以解决背景技术中提到的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，包括煤流智能管控系统，所述煤流智能管控系统包括摄像机以及机电传感器等物联感知设备，所述煤流智能管控系统利用摄像机以及机电传感器等物联感知设备，接入煤流运输系统视频监测数据、环境监测数据、设备工况监测数据等，具体如下：
采用集中控制，实现皮带运输无人值守，有人巡检的运行模式，具体的说是集中控制所有胶带输送机及关联设备的运行控制。
采用智能识别，实现生产过程中异常状态的智能监控，具体的说是将计算机视觉、计算机听觉、大数据分析技术与煤流系统中生产过程中业务场景进行深度融合，实现皮带运输过程中转载点堆煤、皮带异物、皮带跑偏、皮带空转的智能监控、危险区域人员作业的智能监控、煤仓剩余容量的智能分析判断。
采用联动控制，实现生产过程中设备与人员的智能保护，具体的说是当识别到皮带运行过程中皮带转载点堆煤、可能造成皮带撕裂的工字钢、刮板等大型金属异物、皮带跑偏、人员危险区域作业以及皮带速度、温度、负载、烟雾、电流、电压等工况参数异常时，联动设备控制系统，实现人员与设备的智能保护。
采用多系统联动，实现各系统的整体智能运行，具体的说是将综采工作面开停状态，采煤机位置状态，掘进工作面开停状态，各部皮带速度、煤量等运行状态，煤仓剩余容量状态等多系统数据进行融合分析，联动皮带集控系统，根据矿井各级皮带实际情况，按照空载、少载、额载、超载几种方式定义采区皮带、主皮带的煤量大小，联动变频调速，实现煤流平衡，节能降耗。
采用智能统计分析，辅助决策，具体的说是按时间段对各部皮带堆煤、异物、跑偏等运行过程异常状态次数、开始时间、处理人员、处理时间，各部皮带温度、速度、电流电压等工况参数异常状态次数进行统计分析。
作为本发明进一步的方案：本发明中涉及的摄像机包括主煤流摄像机主体，所述主煤流摄像机主体的顶端垂直固定连接座，所述连接座的两侧转动安装固定座，两个所述固定座的顶端安装机架，所述机架垂直固定安装在胶带输送机上。
作为本发明进一步的方案：其中一个所述固定座外侧壁垂直固定安装电机，所述电机的输出端贯穿对应固定座并与连接座相连接，所述连接座的顶端连通主管，所述主管贯穿伸入至主煤流摄像机主体内，且分别连通四个副管，四个所述副管均贯穿延伸至主煤流摄像机主体底部，且均固定安装喷头，四个所述喷头均倾斜指向主煤流摄像机主体的摄像头部位。
本发明的有益效果：
首先，通过对所有主煤流运输控制系统中采用的胶带运输机、刮板输送机以及其他相关联设备实现运行控制，能够根据当下所具备的控制环境，和最佳控制方式，实现远控、近控、自动、手动多样化控制方式的选用，并通过将计算机视觉、听觉信号以及大数据分析技术与煤流系统中生产过程中业务场景进行深度融合，实现全面覆盖监测监控，并对危险情况做出快速合理的分析判断，再联动设备控制系统，实现人员与设备的智能保护，并根据矿井各级皮带实际情况，联动变频调速，实现煤流平衡，节能降耗，并对危险情况出现时各监测传感器记录的数据进行汇总分析，方便进行同步改进；
其次，在传统摄像机的底部增设多个喷头，若干喷头均通过副管与主管相连通，通过主管统一供水，并最终从喷头喷出，能够将被粉尘覆盖的摄像镜头冲洗干净，并且为了避免冲刷水渍长时间残留在摄像镜头上，整个摄像机都是采用电机驱动安装，因此可以往复摆动，将水渍甩出清洁干净，并且主管、副管以及喷头也可以重新冲入空气或加热空气，利用空气加速流动的方式提高附着在摄像镜头表面水渍的蒸发速度，进而使得摄像镜头在被冲洗后能够快速恢复正常使用。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明控制方法整体流程示意图；
图2为本发明主煤流摄像机主体安装位置示意图；
图3为本发明主煤流摄像机主体安装结构示意图；
图4为副本发明主煤流摄像机主体正面剖视结构示意图。
图中：
1、主煤流摄像机主体；11、连接座；12、固定座；2、电机；3、机架；4、主管；41、副管；42、喷头。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，包括煤流智能管控系统，煤流智能管控系统包括摄像机以及机电传感器等物联感知设备，煤流智能管控系统利用摄像机以及机电传感器等物联感知设备，接入煤流运输系统视频监测数据、环境监测数据、设备工况监测数据等，基于机器视觉、人工智能算法模型对数据进行应用分析，通过智能管控平台、皮带运输集控系统，将煤流运输系统生产状态、设备运行状态、设备控制系统、井下作业人员进行有效结合，形成智能感知、智能决策、智能化运行、人员智能调度的煤流系统智能化运行模式，具体如下：
如图1所示，采用集中控制，实现皮带运输无人值守，有人巡检的运行模式，具体的说是集中控制所有胶带输送机及关联设备的运行控制，如顺煤流启、顺煤流停的系统联动、单台设备的启停等，此外，还可实现远控、近控、自动、手动的多样化控制方式。
如图1所示，采用智能识别，实现生产过程中异常状态的智能监控，具体的说是将计算机视觉、计算机听觉、大数据分析技术与煤流系统中生产过程中业务场景进行深度融合，实现皮带运输过程中转载点堆煤、皮带异物、皮带跑偏、皮带空转的智能监控、危险区域人员作业的智能监控、煤仓剩余容量的智能分析判断。
如图1所示，采用联动控制，实现生产过程中设备与人员的智能保护，具体的说是当识别到皮带运行过程中皮带转载点堆煤、可能造成皮带撕裂的工字钢、刮板等大型金属异物、皮带跑偏、人员危险区域作业以及皮带速度、温度、负载、烟雾、电流、电压等工况参数异常时，联动设备控制系统，实现人员与设备的智能保护。
如图1所示，采用多系统联动，实现各系统的整体智能运行，具体的说是将综采工作面开停状态，采煤机位置状态，掘进工作面开停状态，各部皮带速度、煤量等运行状态，煤仓剩余容量状态等多系统数据进行融合分析，联动皮带集控系统，根据矿井各级皮带实际情况，按照空载、少载、额载、超载几种方式定义采区皮带、主皮带的煤量大小，联动变频调速，实现煤流平衡，节能降耗。
如图1所示，采用智能统计分析，辅助决策，具体的说是按时间段对各部皮带堆煤、异物、跑偏等运行过程异常状态次数、开始时间、处理人员、处理时间，各部皮带温度、速度、电流电压等工况参数异常状态次数进行统计分析，钻取影响皮带运输系统连续生产的关键原因，为相关改进生产工艺、更新设备提供数据支撑。
如图2-4所示，本发明中提到的摄像机包括主煤流摄像机主体1，主煤流摄像机主体1的顶端垂直固定连接座11，连接座11的两侧转动安装固定座12，两个固定座12的顶端安装机架3，机架3垂直固定安装在胶带输送机上，其中一个固定座12外侧壁垂直固定安装电机2，电机2的输出端贯穿对应固定座12并与连接座11相连接，连接座11的顶端连通主管4，主管4贯穿伸入至主煤流摄像机主体1内，且分别连通四个副管41，四个副管41均贯穿延伸至主煤流摄像机主体1底部，且均固定安装喷头42，四个喷头42均倾斜指向主煤流摄像机主体1的摄像头部位，当主煤流摄像机主体1长期工作，运输煤块产生的粉尘附着在摄像镜头上，导致无法有效监控时，通过主管4统一供水，再分别进入到四个副管41中，并最终从对对应喷头42喷出，能够将被粉尘覆盖的摄像镜头冲洗干净，并且为了避免冲刷水渍长时间残留在摄像镜头上，整个主煤流摄像机主体1都是采用电机2驱动安装，因此可以往复摆动，方便增大监控范围的同时，能够将附着在摄像镜头表面的水渍甩出清洁干净，并且主管4、副管41以及喷头42也可以重新冲入空气或加热空气，利用空气加速流动的方式提高附着在摄像镜头表面水渍的蒸发速度，进而使得摄像镜头在被冲洗后能够快速恢复正常使用。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，包括煤流智能管控系统，所述煤流智能管控系统为包括摄像机以及机电传感器在内的物联感知设备，所述煤流智能管控系统利用包括摄像机以及机电传感器在内的物联感知设备，接入煤流运输系统视频监测数据、环境监测数据、设备工况监测数据，根据实际控制环境依次采用集中控制方式，智能识别方式，联动控制方式，多系统联动方式和智能统计分析方式，实现对皮带运行模式控制、异常状态智能监控、设备与人员智能保护、各个系统整体智能运行，并对各数据进行智能统计分析，辅助决策；所述联动控制方式为若识别到皮带运行过程中皮带转载点堆煤、存在造成皮带撕裂的包括工字钢及刮板在内的金属异物、皮带跑偏、人员危险区域作业以及皮带速度、温度、负载、烟雾、电流、电压的工况参数异常时，联动设备的控制系统，实现生产过程中设备与人员的智能保护；
所述多系统联动方式为将综采工作面开停状态，采煤机位置状态，掘进工作面开停状态，各部皮带速度、煤量的运行状态，煤仓剩余容量状态的多系统数据进行融合分析，联动皮带集控系统，根据矿井各级皮带实际情况，按照空载、少载、额载、超载几种方式定义采区皮带、主皮带的煤量大小，联动变频调速，实现各系统的整体智能运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，所述集中控制方式为集中对所有胶带输送机及关联设备的运行进行控制，实现皮带运输无人值守和有人巡检的运行模式。
3.根据权利要求1所述的一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，所述智能识别方式为将计算机视觉、计算机听觉、大数据分析技术与煤流系统中生产过程中业务场景相结合，实现皮带运输过程中转载点堆煤、皮带异物、皮带跑偏、皮带空转的智能监控、危险区域人员作业的智能监控、煤仓剩余容量的智能分析判断，实现生产过程中异常状态的智能监控。
4.根据权利要求1所述的一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，所述智能统计分析方式为按时间段对各部皮带堆煤、异物、跑偏的运行过程异常状态次数、开始时间、处理人员、处理时间，各部皮带温度、速度、电流电压的工况参数异常状态次数进行统计分析，辅助决策。
5.根据权利要求1所述的一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，所述摄像机包括主煤流摄像机主体（1），所述主煤流摄像机主体（1）的顶端垂直固定连接座（11），所述连接座（11）的两侧转动安装固定座（12），两个所述固定座（12）的顶端安装机架（3），所述机架（3）垂直固定安装在胶带输送机上。
6.根据权利要求5所述的一种基于煤矿智能主煤流运输AI监控系统的控制方法，其特征在于，其中一个所述固定座（12）外侧壁垂直固定安装电机（2），所述电机（2）的输出端贯穿对应固定座（12）并与连接座（11）相连接，所述连接座（11）的顶端连通主管（4），所述主管（4）贯穿伸入至主煤流摄像机主体（1）内，且分别连通四个副管（41），四个所述副管（41）均贯穿延伸至主煤流摄像机主体（1）底部，且均固定安装喷头（42），四个所述喷头（42）均倾斜指向主煤流摄像机主体（1）的摄像头部位。
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