[发明专利]一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统及方法

权利要求书

1.一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统，包括采煤机(4)、刮板输送机(5)、液压支架(6)、本安型无线Mesh交换机(1)、采煤机机载控制器(2)、本安型交换机(7)、顺槽监控主机(8)，所述采煤机(4)与刮板输送机(5)、液压支架(6)配套使用，且采煤机(4)的行走机构与刮板输送机(5)相配合；

其特征在于，还包括隔爆型红外摄像装置(3)，所述隔爆型红外摄像装置(3)设置在采煤机(4)的摇臂上，其与采煤机机载控制器(2)通过阻燃网线连接，采煤机机载控制器(2)通过阻燃网线与本安型无线Mesh交换机(1)连接，本安型无线Mesh交换机(1)通过阻燃网线与本安型交换机(7)连接，本安型交换机(7)通过阻燃网线与顺槽监控主机(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统，其特征在于，所述的隔爆型红外摄像装置(3)的数量为两个，分别安装在采煤机(4)的左右摇臂上。

3.根据权利要求2所述的一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统，其特征在于，所述的隔爆型红外摄像装置(3)设置在采煤机左右摇臂后端的三分之一处。

4.一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统的自动截割方法，其特征在于，所述采煤机(4)自动截割方法是在采煤机(4)采用记忆截割技术的基础上实现的，其方法为：

A.采煤机(4)开始自动截割前，由采煤机操作人员操控采煤机(4)沿工作面煤层高低起伏条件预先工作一个循环；

B.采煤机机载控制器(2)采样并存储首次工作循环的工作参数，在以后的几个有限截割循环中，采煤机(4)按照采煤机机载控制器(2)所存储的记忆工作参数自动化运行，滚筒高度也将自动进行调节；

C.采煤机(4)自动运行阶段内，隔爆型红外摄像装置(3)实时获得采煤机(4)截割滚筒上部与煤壁接触区域的红外辐射信号，形成红外温度场信号；

D.步骤C中的红外温度场信号经过采煤机机载控制器(2)，经过处理后将产生的红外温度场的温度信息识别分为三种，即将采煤机(4)的截割状态识别为三种：严重超温截割、超温截割、正常温度截割；

E.根据步骤D中的三种温度信息来判断采煤机(4)的截割状态，其具体判断方法为：

①.如若红外热像图温度超过设定的严重超温截割限值，则采煤机(4)立即启动自动保护程序；

②.如若红外热像图温度在正常温度截割范围内，则顺槽监控主机(8)不发送调控采煤机(4)的指令，采煤机(4)正常跟踪自动截割；

③.如若红外热像图温度在严重超温截割和正常温度截割之间的超温截割范围内，则采煤机机载控制器(2)向采煤机(4)发送降低牵引速度的指令，然后监测从隔爆型红外摄像装置(3)发送过来的红外温度场的温度范围，如若正常，则采煤机(4)正常跟踪路径记忆截割；如若温度还是在超温截割范围内，则采煤机机载控制器(2)发送调低采煤机(4)滚筒高度的指令，然后监测从隔爆型红外摄像装置(3)发送过来的红外温度场的温度范围，如若正常，则采煤机(4)正常跟踪路径记忆截割，如若温度还是比正常温度截割的值大，则采煤机(4)启动自保程序；

F.步骤C中的红外温度场信号经过采煤机机载控制器(2)处理后再经过本安型无线Mesh交换机(1)和本安型交换机(7)传送到顺槽监控主机(8)，顺槽监控主机(8)将传送过来的红外温度场信号处理后生成红外热成像图，此时顺槽处监控人员可以根据采煤机截割工况红外热成像图的直观温度信息，在采煤机(4)出现紧急状况时调控采煤机。

5.根据权利要求4所述的一种基于红外热成像的采煤机自动截割系统的自动截割方法，其特征在于，步骤A中的采煤机(4)沿工作面煤层高低起伏条件预先工作一个循环时，所述工作面煤层位置应保证图像质量不受粉尘和喷雾的影响。