[发明专利]井下电力机车自动识别卸矿系统及卸矿方法

权利要求书

1.一种井下电力机车自动识别卸矿方法，采用识别系统一或识别系统二，

所述识别系统一包括激光扫描仪、控制箱、曲轨引导装置、伺服电机和接近开关；所述激光扫描仪、伺服电机和接近开关分别与控制箱连接；所述伺服电机与曲轨引导装置连接，用于驱动曲轨引导装置的移动；所述曲轨引导装置位于曲轨的前端；所述激光扫描仪位于溜井卸矿区前端的上方；所述控制箱位于控制室内，控制箱内设有主控制器，所述控制箱用于接收激光扫描仪和接近开关的数据，以及控制激光扫描仪和伺服电机；

所述识别系统二包括识别系统一和设置于激光扫描仪旁的速度检测装置，所述速度检测装置与控制箱连接，用于向控制箱发送速度数据并受所述控制箱控制；

其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：通过激光扫描仪慢扫模式自行判断机车是否进入扫描区域，如果进入则执行步骤2，否则继续执行步骤1；

步骤2：主控制器控制激光扫描仪开启快扫模式，将激光扫描仪快速扫描得到的机车车厢信息传输回主控制器，执行步骤3；

步骤3：主控制器解析机车车厢信息数据，若识别出机车车厢类型，并且车厢装载矿石，也不处于停车状态，则执行步骤4；若未识别出机车车厢类型，或者机车车厢空载，或者无牵引车厢，或者处于停车状态，则执行步骤6；

步骤4：主控制器进一步解析机车车厢信息，识别出车厢数量和装载矿石体积后，开启伺服电机引导曲轨引导装置将曲轨牵引到指定位置，进行自动卸矿，并存储车厢数量和车厢装矿体积的数据，执行步骤5；

步骤5：判断接近开关是否有脉冲传递给主控制器，如果有则证明机车已经卸矿完毕并离开卸矿区域，执行步骤6；如果没有则证明机车还在卸矿中，继续保持步骤4进行；

步骤6：关闭伺服电机，并执行步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种井下电力机车自动识别卸矿方法，其特征在于，所述步骤3中识别车厢类型的方法为：

利用激光扫描仪扫描的数据计算出车厢宽度，并根据车厢宽度数据对机车车厢类型进行识别判断；

所述车厢宽度计算方法为：

激光扫描为扇面扫描，从扫描到车厢一侧边缘的光线开始到扫描到另一侧边缘截止，光线记为1₁～1_s，1₁为扫描到车厢一侧边缘的光线的长度，1_s为扫描到车厢另一侧边缘的光线的长度，θ为1₁与垂直光线的夹角，通过公式：

2×l₁sinθ

计算出机车车厢的宽度。

3.根据权利要求1所述的一种井下电力机车自动识别卸矿方法，其特征在于，所述步骤3中识别车厢是否装矿的方法为：

设定地面至车厢内的某个高度点的长度1_k为装矿最低值，L为激光扫描仪垂直光线扫描到地面的长度，当扫描到车厢时垂直光线长度大于(L-l_k)时，即可判定车厢为空载，如果整个车厢经过时垂直光线距离载矿车厢距离均大于(L-1_k)则认为车厢并未装矿。

4.根据权利要求1所述的一种井下电力机车自动识别卸矿方法，其特征在于，所述步骤3中识别机车是否处于停车状态的方法为：

当不设置速度检测装置时，如果激光扫描仪的光线被间断性的遮挡，则机车未处于停车状态；如果光线持续被遮挡，则机车处于停车状态；

或者，采用速度检测装置检测到的机车速度来识别机车是否停车。

5.根据权利要求1所述的一种井下电力机车自动识别卸矿方法，其特征在于，所述步骤3中识别是否牵引车厢的方法为：

如果机车车头通过之后，在一定时间内，光线均未受到遮挡，则说明未牵引车厢；如果有遮挡，并识别出遮挡物宽度为车厢宽度则证明牵引车厢。

6.根据权利要求1所述的一种井下电力机车自动识别卸矿方法，其特征在于，所述步骤4中车厢数量的识别方法为：

当机车头通过之后，车厢会间断性的遮挡激光扫描仪的光线，每次经过车厢连接处时主控制器计数一次，直到机车全部通过，所计数值即为机车所牵引的车厢数。