[发明专利]一种露天矿山精确铲装系统及方法

权利要求书

1.一种露天矿山精确铲装系统，其特征在于：包括远程计算机、收发式无线通信模块、矿岩量测定系统、铲斗品位采集系统、图像识别系统和处理器；

所述远程计算机内置光谱分析软件和图像处理软件；

所述矿岩量测定系统包括一组磁敏式传感器，永磁铁、两个压阻式传感器，其中一组磁敏式传感器为通过螺丝钉固定在电铲操作台控制杆凹槽处的三个霍尔传感器，永磁铁安装在电铲操作台控制杆上，两个压阻式传感器分别安装在电铲基座支撑轴两侧；

所述铲斗品位采集系统包括用于测量电铲铲斗光谱图像的光谱成像仪，光谱成像仪安装在斗杆与铲斗衔接处，拍摄范围覆盖铲斗整个轮廓，光谱成像仪有用于避免设备损坏的防护装置；

所述图像识别系统包括工业相机和摄像照明灯，工业相机安装在斗杆与铲斗衔接处，拍摄范围覆盖铲斗整个轮廓，摄像照明灯安装在工业相机的上方，工业相机与摄像照明灯均有用于避免设备损坏的防护装置；

所述处理器安装在电铲操作室内，所述的光谱成像仪、工业相机、压阻式传感器和磁敏式传感器通过数据线分别与处理器电性连接；

所述的处理器通过收发式无线通信模块与远程计算机中心以无线通信方式进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的露天矿山精确铲装系统，其特征在于，所述的处理器包括多组I/O接口、A/D转换器、与A/D转换器相连的CPU和与CPU相连的存储模块。

3.根据权利要求1所述的露天矿山精确铲装系统，其特征在于，所述的收发式无线通信模块包括无线通信模块I和无线通信模块Ⅱ，无线通信模块I与远程计算机连接，用于接收电铲发送的光谱图像和矿石照片，用于发送电铲矿石品位数据；无线通信模块Ⅱ与处理器相连，用于接收由远程计算机发出的电铲品位数据和发送光谱成像仪拍摄的光谱图像和工业相机所拍摄的矿石照片。

4.一种露天矿山精确铲装系方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一：在电铲进行工作时，操作台控制杆底部磁敏式传感器，用于采集电铲铲臂开始工作和回旋的数据，主要用于分析电铲工作是否开始与完成，对光谱图像和矿石照片的拍摄进行配合；

步骤二：利用光谱成像仪在铲臂回旋结束与开斗之前，对铲斗内矿石进行拍摄，并将光谱图像传输至处理器，再经由收发式无线通信模块发送至计算机中的光谱分析软件，对铲斗内矿石品位进行统计；

步骤三：利用两组压阻式传感器测量电铲铲装过程中的数据增量，配合磁敏式传感器，对两组数据求平均值测量出电铲一次的铲装矿岩量，进一步掌握作业区生产情况；

步骤四：利用工业相机在铲臂回旋结束与开斗之前，对铲斗内矿石进行拍照，并将相片传输至处理器，再经由收发式无线通信模块发送至计算机中的图像处理软件，对铲斗内矿石块度进行统计。