[发明专利]放矿自动控制方法、控制器、放矿机、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种放矿自动控制方法、控制器、放矿机、系统及存储介质，该方法首先，获取矿车满载对应的平均装矿体积V以及矿石堆平均高度H；然后，在放矿过程中检测当前矿车内矿石堆的体积V_i和矿石堆最高点高度H_i，并基于放矿模型识别当前放矿量是否满足要求，若满足放矿模型，则当前放矿量满足要求，若当前放矿量满足要求，停止放矿，其中，放矿模型是在装矿过程中通过对比矿石堆实时体积与标准体积，以及矿石堆实时高度与平均高度来判断矿车是否装满。本发明通过该方法一方面实现了放矿自动化控制，解决了人工遥控装矿的问题，二方面，还可以有效降低大块岩石的影响。

技术领域

本发明涉及地下作业技术领域，具体涉及一种放矿自动控制方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

地下开采作业环境条件复杂恶劣敏感，矿山作业人员生命健康安全难以得到根本保障。地下矿山应紧跟时代步伐，进行采矿技术革新已成为迫切需求。通过新技术的不断研发，使矿业逐渐从传统的手动化、机械化过渡为少人化、无人化，减少井下工作人员或办公室长期远程操作人员，使工作人员从复杂恶劣的井下环境或单调繁重的办公环境得以解放，进而提高采矿效率，保证安全、经济、高效开采，推进无人矿山建设，提升矿业的核心竞争力。

井下有轨电机车矿石装运是井下作业的重要组成部分，而自动放矿是实现井下矿石有轨运输无人化需要克服的关键问题之一，国内外大型矿山现有的方法多为人工遥控装矿，工人通过监控视频观察矿车装矿量，该工作过程重复单调，效率低；且操作人员容易注意力不集中发生误操作导致矿石块掉落，对后面运输设备运行留下安全隐患。故亟需一种地下矿山放矿过程的自动控制方法，用其来代替远程操作人员，实现自动化放矿。

然而，现行的研究中判断矿石是否装满一般是通过对矿车称重来判断是否满载，而这种有如下几个缺陷：首先，此方法无法判断落下的矿石中是否有大块，如果有大块矿石落下，大块矿石的堆积可能使得石的高度已经超过或快要超过矿车，继续放矿则会使后续的落下矿石掉出矿车。其次，这种方法需要将传感器装在每节车厢上或者装在轨道下，前者不仅维护困难且成本高，后者无法消除矿石掉落所造成的误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿山放矿过程自动控制方法，来替代远程操作人员，使得工作人员从复杂恶劣的井下环境或者繁重的办公环境中得以解放，实现自动化放矿，同时，本发明构建的放矿模型可以有效地降低称重技术判断满载所存在的上述两个缺陷的影响。

一方面，本发明提供的一种放矿自动控制方法，包括如下步骤：

步骤1：获取矿车满载对应的平均装矿体积V以及矿石堆平均高度H；

步骤2：在放矿过程中检测当前矿车内矿石堆的体积V_i和矿石堆最高点高度H_i，并基于放矿模型识别当前放矿量是否满足要求，若满足放矿模型，则当前放矿量满足要求，若当前放矿量满足要求，停止放矿，所述放矿模型如下：

式中，γ、ε分别为预设的体积差阈值、高度差阈值。

本发明对人工放矿经验进行了总结归纳，进而构建出本发明所述的放矿模型，通过测定体积来判断判断矿车是否装满，即判断矿车中矿石的体积是否合适；同时，通过测定矿石堆的最大高度来判断矿石堆中是否存在会影响继续放矿的大块矿石，进而在装矿时通过对比矿石堆实时体积与标准体积，以及矿石堆实时高度与平均高度来判断矿车是否装满。且本发明的放矿过程中矿石体积和高度的测定都只需要使用一台深度相机便可以实现，大大降低了设备成本。

其中，本发明设定的体积差阈值和高度差阈值一般取值为经验值，即根据实际应用场景而定。

其中，步骤2中的放矿控制过程包括如下步骤：

步骤S1：获取矿车空载时，矿车表面的高程信息，并记录放矿起始时刻T₀；