[发明专利]一种基于毫米波雷达的煤流测量系统及方法

说明书

本发明提供一种基于毫米波雷达的煤流测量系统及方法，涉及煤流检测技术领域。该系统包括刮板运输机、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；毫米波雷达和全晰摄像头均设置于刮板输送机运行方向侧方，并与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；本发明系统及方法能够对煤流质量进行检测，并检测出煤流中出现的大块煤及片帮、夹矸以及岩石。

技术领域

本发明涉及煤流检测技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的煤流测量系统及方法。

背景技术

目前，在煤矿运输系统中使用刮板运输机进行煤运输的过程中，运量不容易控制，最终的运输数量无法确定。同时，煤矿开采过程中难免会出现采煤机截割岩石现象、大块煤脱落现象，导致输送过程中会出现岩石、大块煤的现象，在工程实际中存在着诸多弊端，并且有可能导致运输过程中其他机械因为不清楚运输量而发生过载导致机械的损坏。还存在出现大块煤、岩石导致装煤运输过程中的运送装备受到损伤，这对运输的效率与安全性有很大影响，即使每次通过称重的方式能够防止过载现象，将输送出口处的煤进行严格筛查能够防止大块煤与岩石现象，但是这样做会消耗大量时间，同时有部分岩石外观与煤炭并无较大差异，难以进行有效区分，延长了周期增大了工程成本与操作工人的劳动强度还无法确保分拣与筛查过程的可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于毫米波雷达的煤流测量系统及方法，实现对煤流的测量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一方面，本发明提供一种基于毫米波雷达的煤流测量系统，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

另一方面，本发明还提供一种基于毫米波雷达的煤流测量方法，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；