[实用新型]一种运动煤岩平移式追踪高光谱识别装置

说明书

本实用新型公开了一种运动煤岩平移式追踪高光谱识别装置，包括两组平行布置的滑轨、滑台，滑台通过螺纹孔套装在丝杠上，传动装置带动丝杠旋转，从而使与丝杠配合的滑台沿着滑轨平移；滑台上端固定有准直镜，且准直镜中轴线与下方刮板机平面保持垂直，光源安放在滑台上端，并与准直镜并列布置，根据准直镜与刮板机平面高度将焦点会聚在准直镜正下方对应的刮板机平面上；两个滑台上准直镜通过光纤导线一与光开关相连，光开关通过光纤导线二与光谱仪相连；四个行程控制开关分别安装在两套滑轨的端部，并将触发信号传输至数据处理模块。本实用新型解决现有光谱仪实时性和准确性不可兼得的矛盾，精准识别快速运动煤岩流，为放顶煤口开闭提供重要依据。

技术领域

本实用新型涉及一种煤岩识别装置，具体涉及一种运动煤岩平移式追踪高光谱识别装置，属于综放开采装备技术领域。

背景技术

在综放开采领域，煤岩实时识别技术是提高资源开采率，减少矸石含量的关键技术之一。现有煤岩识别方法主要包括人工伽马射线识别方法、雷达探测识别方法、无源红外探测方法、煤岩冲击振动测量方法、高光谱识别方法。其中人工伽马射线识别方法由于成本高昂，应用范围较窄，且伽马射线具有放射性，不利于井下安全管理；雷达探测识别方法以电磁波传播为基础，由于其测量范围和精度不可兼得，因此两者的矛盾难以彻底解决；无源红外探测方法精度较高，具有实时性，但只停留在实验阶段，尚未形成产品；煤岩冲击振动的测量方法易于实现，但精度不高；高光谱技术起源于遥感领域，具有更高的分辨率，根据光谱曲线能推演出物质的属性、种类、含量。

目前，高光谱技术在塑料、农产品等的分选中已得到广泛应用。例如在CN103480586A“一种双红外在线塑料材质分选装置”中采用两个镜头传感器分别获取两个波段的近红外图像，将两幅图像对应像素合成，并采用一定的算法即可识别塑料的材质。在文献“猕猴桃在线检测分级系统集成及试验研究”中，利用光谱技术以糖度为依据可以对猕猴桃进行分级。

在矿井潮湿、粉尘、振动等恶劣工况下，光谱仪的积分时间是影响实时性和准确性的重要因素，而现有的光谱仪在识别煤岩时，实时性和准确性不可兼得，在保证识别准确性的前提下，较大的积分时间使得光谱仪无法达到对运动煤岩流实时检测的要求，因此现有光谱仪难以解决识别准确性和实时性的矛盾，严重制约了现有光谱仪技术在综放开采中的应用。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本实用新型提供一种运动煤岩平移式追踪高光谱识别装置，能够有效缓解光谱仪识别准确性和实时性的矛盾，精准识别快速运动煤岩流，为放顶煤口的开闭提供重要依据。

为了实现上述实用新型目的，实用新型一种运动煤岩平移式追踪高光谱识别装置，本识别装置安装在后部刮板输送机中部槽的正上方，且正对煤流；所述识别装置包括两组平行布置的滑轨，每组滑轨上均安装有与之配合并可沿着滑轨滑动的滑台，滑台中间具有螺纹孔，并通过螺纹孔套装在丝杠上，丝杠的一端安装在机壳内壁上，另一端与传动装置相连，传动装置带动丝杠旋转，从而使与丝杠配合的滑台沿着滑轨平移；滑台上端固定有准直镜，且准直镜中轴线与下方刮板机平面保持垂直，光源安放在滑台上端，并与准直镜并列布置，根据准直镜与刮板机平面高度将焦点会聚在准直镜正下方对应的刮板机平面上；两个滑台上的准直镜通过光纤导线一与光开关相连，光开关再通过光纤导线二与光谱仪相连；四个行程控制开关分别安装在两套滑轨的端部，并将触发信号传输至光谱仪的数据处理模块。

传动装置带动丝杠旋转，套装在丝杠上的滑台带动准直镜以和刮板输送机同样的速度同向移动，在光源的辅助下，准直镜采集反射煤流信息，并通过光纤导线传输到光开关，准直镜和光谱仪利用同步运动时间完成第一阶段的识别，滑台在滑轨上运行到终点触发行程开关，行程开关触发光开关，利用光开关的逻辑切换功能进行光路切换，该滑台迅速回程的同时，另一条丝杠按照上述方式继续承载滑台与刮板机同步运动，使两滑台上的准直镜交替对煤流信息进行采集，并通过光纤导线将信号传输到光谱仪中，并利用光谱仪的数据处理模块对光谱信号进行分析处理。