[发明专利]基于激光标尺的采煤工作面液压支架监控报警系统

权利要求书

1.基于激光标尺的采煤工作面液压支架监控报警系统，其特点在于：所述系统主要包括激光发射器、摄像机、液压支架控制设备、液压支架监测设备；所述激光发射器用于发射作为标尺的激光束；所述摄像机安装于采煤工作面巷道侧壁位置，用于采集包括至少一个激光束和至少一个液压支架的至少一个固定标志；所述液压支架控制设备负责对液压支架进行控制，并采集液压支架状态；所述液压支架监测设备通过摄像机采集液压支架的视频图像，通过对图像中激光束和液压支架的固定标志识别获得包括液压支架与激光束的相对位置和角度的数据，并将数据与已存储的与激光束的相对目标位置和工作角度数据进行比对，根据比对结果自动通过液压支架控制设备对液压支架进行控制，控制液压支架移动至设定的位置；所述液压支架监测设备当监测到液压支架角度异常，则向监控终端发出报警数据。

2.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：所述液压支架监测设备存储数据包括摄像机采集图像区域内的至少一个液压支架固定标志的模板图像数据。

3.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：所述液压支架监测设备存储数据包括液压支架与激光束的相对目标位置和工作角度数据；所述相对目标位置和工作角度数据是在摄像机和液压支架均处于工作位置的状态下测量得到的，相对目标位置数据包括液压支架固定标志的特定特征点与激光束的距离。

4.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：液压支架移架工作步骤包括:

第一步：将激光发射器和摄像机沿采煤方向移动至新的工作位置；

第二步：液压支架监测设备通过液压支架控制设备控制压支架降柱，再向采煤工作面方向移动；

第三步：液压支架监测设备对摄像机采集的视频图像与液压支架固定标志模板进行模式匹配，并识别激光束，如在设定时间找到匹配目标并识别出激光束，则进行第四步，否则停止移架并发送移架失败信号；

第四步：计算匹配目标与激光束的夹角，并求此角度数据与存储的该液压支架相对工作角度的差数据，如果得到的差的绝对值小于设定阈值则进行第五步，否则停止移动液压支架并发出报警信号；

第五步：计算获得匹配目标的特定特征点，计算匹配目标的特定特征点与激光束的距离，计算该距离数据与存储的该液压支架相对目标位置，如距离大于设定阈值则继续移动液压支架，，并重复执行第三到第五步，直至距离小于设定阈值，则停止移动液压支架并升柱；

在移动摄像机监测范围内多个液压支架时，重复第二步至第五步，直至完成摄像机监测范围内所有液压支架的移动工作。

5.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：所述摄像机和激光发射器安装位置包括垂直于采煤面安装的固定轨道装置；所述固定轨道装置包括可控移动轨道装置；所述可控移动轨道装置主要包括轨道和电机；所述电机用于控制摄像机在轨道上移动；所述电机由液压支架控制设备控制。

6.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：所述固定标志的材料包括荧光材料。

7.如权利要求1所述的液压支架监控报警系统，其特征在于：所述固定标志包括“十”字形标记。