[发明专利]一种基于毫米波雷达的煤流测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的煤流测量系统，其特征在于：包括刮板运输机、毫米波雷达、全晰摄像头、A/D转换器、无线传输模块、计算机和信号发射器；所述毫米波雷达和全晰摄像头均与A/D转换器相连，A/D转换器将毫米波雷达与全晰摄像头反馈的信号进行A/D转换后通过无线传输模块传送至计算机，计算机通过内置程序判断采集的煤流是否出现过载以及煤流中是否出现大块煤及岩石或无法判断的异常情况，并将检测结果通过信号发射器传递至煤矿运输系统的控制中心；所述毫米波雷达和全晰摄像头均设置于煤矿运输系统的刮板输送机运行方向侧方，毫米波雷达发射信号方向与煤流垂直。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的煤流测量系统，其特征在于：所述全晰摄像头采集刮板输送机上的落煤图像，并通过A/D转换器处理后将图像传输到计算机。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的煤流测量系统，其特征在于：所述计算机内置图像数据库，数据库中储存常见的煤流图像特征和煤流中含有的常见的片帮、夹矸以及岩石的图像特征。

4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波雷达的煤流测量系统，其特征在于：所述计算机内置程序包括煤流成分检测模块、装载量监测模块和异常检测模块；所述煤流成分检测模块对经A/D转换器处理的毫米波雷达反射信号进行读取与分析，获取当前煤流的三维轮廓和成分；所述装载量监测模块通过煤流的三维轮廓和成分计算煤流的体积和质量，并判断煤流体积和质量是否超过煤流出口处转载装置的最大转载量，如果超过则计算机将通过信号发射器将预警信号反馈至煤矿运输系统的控制中心；所述异常检测模块对经A/D转换器处理的全息摄像头采集的煤流图像进行特征提取分析，并判断提取的特征与煤流特征是否相符，进而对煤流中的异常情况进行检测。

5.一种基于毫米波雷达的煤流测量方法，采用权利要求1所述系统进行煤流测量，其特征在于：具体方法为：

将毫米波雷达设置于刮板输送机侧方，毫米波雷达将反射信号通过A/D转换器转换后传送至计算机；

当刮板输送机上的落煤途经全晰摄像头时，摄像头会进行摄像，将图像传递至计算机；

计算机接收经A/D转换器处理的毫米波雷达的反射信号，并根据毫米波雷达的反射信号获取煤流的三维轮廓以及煤流的组成成分信息，进而计算煤流的体积与质量，若煤流质量大于转载装置的最大承载能力或煤流中存在大块煤或岩石，计算机将通过信号发射器将预警信号或异常信号反馈至煤矿运输系统的控制中心，控制中心将根据计算机反馈的预警信号或异常信号控制综采设备的运行状态；

所述计算机还采用图像识别方法对接收的全息摄像头采集的煤流图像进行特征提取分析，若出现图像特征与煤流特征不符时，将调用计算机图像数据库中的数据进行比对，若当前图像特征与数据库中存储的煤流中常见的片帮、夹矸以及岩石特征相符，则计算机向控制器发出分拣通知；若当前采集的图像特征与数据库中存储的煤流中常见的片帮、夹矸以及岩石特征不符，则计算机向煤矿运输系统的控制中心发出异常通知，并将该图像特征增加到图像数据库中。