[发明专利]基于激光扫描成像的煤流检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种基于激光扫描成像的煤流检测系统及其检测方法，包括激光雷达、嵌入式处理器、速度检测系统、终端显示系统，嵌入式处理器根据计算得到的煤流量来判断刮板输送机上的煤料是否出现堆积，若检测到有煤料堆积的现象，嵌入式处理器通过变频器对刮板输送机的驱动电机进行控制，通过改变刮板输送机的速度来解决煤料的堆积问题。本发明提供的煤流检测系统可以避免运输系统的瘫痪，提高煤矿的工作效率，同时也可以有效提高刮板输送机的使用寿命。

技术领域

本发明涉及煤流检测技术领域，具体涉及一种煤流实时检测与计量装置。

背景技术

目前煤矿的运输大都是靠刮板输送机完成的，由于出煤量不可控以及刮板输送机前期设计余量不足或者设备容量问题，会遇到短时间煤量过大引起刮板输送机物料堆积或能源浪费等问题，或者重载启动不了的现象，导致整个运输系统瘫痪，使刮板输送机的各部分长期都处于低于设计标准的工作状态之下。这种现象会严重影响煤矿的正常生产，以及刮板输送机的寿命，而且这种现象在很多煤矿中普遍存在。

为了抑制刮板输送机在运行过程中出现上诉“重载低速导致煤量堆积，轻载高速导致输送量过少”的现象以及因为输送煤量无法准确计算而造成过度开采的现象。本发明对刮板输送机的速度进行精确测量与控制，同时利用激光雷达扫描成像的原理对煤流进行精确控制与检测，可以避免运输系统的瘫痪，提高煤矿的工作效率，同时也可以有效提高刮板输送机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于激光扫描成像的煤流检测系统及其检测方法，可以对刮板输送机的煤量进行实时监测，并且计算输送煤的总量，该系统使用方便，检测数据准确，可以实时的检测煤的输送量，工作效率高，大大的节省人力，降低了成本。

本发明的技术方案是：一种基于激光扫描成像的煤流检测系统，包括激光雷达、嵌入式处理器、速度检测系统、终端显示系统，其特征是

速度检测系统包括速度检测器，变频器，驱动电机，速度检测器包括霍尔传感器，磁铁，单片机；

终端显示系统包括LED显示屏，控制命令发送模块，无线信号发射模块，无线信号接收模块，控制命令解码模块，显示播放模块；

由激光雷达、嵌入式处理器与无线信号发射模块组成的信息处理模块安装在刮板输送机支撑架的横梁中部下方，通过调整激光雷达的扫描角度可以实现对刮板输送机全方位扫描，

无线信号发射模块安装在激光雷达的右方，磁铁安装在刮板输送机从动轴的一端，霍尔传感器安装在磁铁所在的一端，霍尔传感器与磁铁的距离为10mm，单片机与霍尔传感器电连接，单片机根据霍尔传感器采集的刮板输送机从动轴的实时脉冲信号来记录从动轴转动一圈所用的时间；

嵌入式处理器控制变频器，变频器控制刮板输送机驱动电机转速，实现刮板速度的控制。

一种基于激光扫描成像的煤流检测方法，其特征是，用激光雷达扫描得到煤流的横截面面积(A)，将扫描得到的煤流的横截面面积(A)传给嵌入式处理器；在激光雷达扫描的同时速度检测器对刮板输送机的速度进行实时检测，并将刮板输送机的速度(V)同时传入到嵌入式处理器；嵌入式处理器根据得到的煤流的横截面面积(A) 以及刮板输送机的速度(V)进而求得单位时间内刮板输送机的煤流量(Q)；嵌入式处理器根据计算得到的煤流量(Q)来判断刮板输送机上的煤料是否出现堆积，若检测到有煤料堆积的现象，嵌入式处理器通过变频器对刮板输送机的驱动电机进行控制，通过改变刮板输送机的速度来解决煤料的堆积问题；嵌入式处理器将计算的煤流量(Q) 最后通过终端显示系统在LED显示屏上显示出来，从而达到实时监测煤流量的目的。

本发明的创新点

1.本发明把刮板输送机运输的煤炭总量以及煤流量实时的显示在 LED显示屏上，观测方便，计算准确。

2.嵌入式处理器可以根据煤流量的数值对刮板输送机的速度进行调节，可以有效避免煤炭堆积。