[发明专利]一种煤岩识别系统和装置在审
申请号: | 202010383875.X | 申请日: | 2020-05-08 |
公开(公告)号: | CN111411961A | 公开(公告)日: | 2020-07-14 |
发明(设计)人: | 李云波;单礼岩;胡运兵;张军;孙喆;阎家光;何昭友;谢成梁;康厚清;杨鹏飞;赵哲 | 申请(专利权)人: | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 |
主分类号: | E21C39/00 | 分类号: | E21C39/00;E21C35/24;G06T7/70;G06K9/62 |
代理公司: | 重庆市前沿专利事务所(普通合伙) 50211 | 代理人: | 郭云 |
地址: | 400039*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 识别 系统 装置 | ||
本发明公开一种煤岩识别系统和装置,包括图像采集模块或静力触探阵列模块、图像处理模块、图像识别模块、信号识别模块;图像采集模块将采集的煤壁中煤岩图像和相对应的空间坐标传输到图像处理模块,以提取煤岩图像的特征向量,图像识别模块根据提取的特征向量进行煤、岩识别,控制器根据识别的岩图像和对应的空间坐标,调整采煤机滚筒的高度以避开煤壁中岩。本发明通过图像处理技术对采煤工作面煤岩的超前识别,并根据识别结果调整采煤机滚筒的高度,尽可能的采掘煤层,避开坚硬的岩石,防止采煤机的刀面被损坏,延长采煤机等采煤设备的使用年限,对采煤工作面智能开采具有重要指导意义。
技术领域
本发明涉及煤矿智能化技术领域,特别涉及一种煤岩识别系统和装置。
背景技术
采煤机是综合机械化采煤工作面的主要设备之一,目前所有种类的采煤机均是按照设定的固定采掘路线进行工作。当采煤机的采掘头截割到岩石时,一方面造成采煤机采掘头的磨损加剧、功率消耗增大,甚至由于采掘头的摩擦力过大所产生的高温引爆瓦斯;另一方面采掘的煤中含矸量增大。目前解决上述问题是通过现场操作人员及时停机调整采掘头的位置来解决,工人的劳动强度和危险性大。
发明内容
针对现有技术中采掘头无法得到及时调整的问题,本发明提出一种识别系统和装置,通过图像采集模块实时采集煤壁图像,再提取特征向量输入到控制器,识别出煤岩类型,从而实现采煤工作面超前煤岩识别。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种煤岩识别系统,包括第一识别子系统,第一识别子系统包括图像采集模块、图像处理模块、图像识别模块;
图像采集模块包括多个图像采集传感器,将采集的煤岩图像和相对应的空间坐标传输到图像处理模块以提取煤岩图像的特征向量,图像识别模块根据提取的特征向量进行煤、岩识别,控制器根据识别的岩图像和对应的空间坐标,调整采煤机滚筒的高度以避开煤壁中岩。
优选的,所述图像采集模块的输出端与所述图像处理模块的输入端连接,所述图像处理模块的输出端与所述图像识别模块的输入端连接,所述图像识别模块的输出端与控制器的第一输入端连接,控制器控制采煤机滚筒调整高度。
优选的,还包括第二识别子系统;所述第二识别子系统包括静力触探阵列模块、信号识别模块;
所述静力触探阵列模块的信号输出端与所述信号识别模块的信号输入端连接,所述信号识别模块的输出端与控制器的第二输入端连接,控制器的输出端与采煤机滚筒连接;
所述静力触探阵列模块包括多个静力触探传感器,用于对将煤壁网格化,并对煤壁施加作用力从而采集对应网格的贯入阻力电信号和空间坐标;
所述信号识别模块,用于根据采集的贯入阻力电信号,进行煤岩识别,同时记录空间坐标;
所述控制器,根据识别的岩和对应的空间坐标,调整采煤机滚筒的高度以避开煤壁中岩。
本发明还提供一种煤岩识别装置,包括若干个支架;所述支架包括第一侧面和第二侧面,在每个支架中第一侧面和第二侧面的相交处安装连接杆,且在连接杆上安装图像采集传感器。
优选的,第一侧面和第二侧面的夹角为α,0°≤α<180°。
优选的,若干个支架之间互相平行,且与采煤机连接。
优选的,所述支架还包括第三侧面,第三侧面和第二侧面的夹角为β。
优选的,所述β的大小为α≤β<α+90°。
优选的,所述第三侧面的顶端安装有静力触探传感器。
优选的,所述第一侧面上安装有固定云台,所述固定云台上安装有防尘模块。
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