[发明专利]一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法

权利要求书

1.一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，该方法采用的滞后自动割煤装置包括采煤机（4）和与所述采煤机（4）通信的超前煤壁识别机构，所述超前煤壁识别机构包括计算机和多个均与计算机连接的超前煤壁识别单元，所述超前煤壁识别单元的数量与液压支架（1）的数量相等且一一对应，所述超前煤壁识别单元安装在液压支架（1）的顶梁（2）上，所述超前煤壁识别单元包括安装在顶梁（2）的立板（7）侧壁的液压油缸（6）和与所述液压油缸（6）的活塞杆（11）连接的护筒（5），所述护筒（5）在远离液压油缸（6）的一端安装有摄像头（3）；

其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、综采工作面的通风：设定综采工作面通风时间阈值，对综采工作面进行通风；

设定的综采工作面通风时间阈值为1min～3min；

步骤二、综采工作面的图像采集：滑槽（9）包括滑槽平直段（9-1）和与滑槽平直段（9-1）连通的滑槽下斜段（9-2），所述滑槽平直段（9-1）的中轴线和所述滑槽下斜段（9-2）的中轴线的夹角为140°～160°，滑轮（8）通过支撑块（12）与护筒（5）连接；

在立板（7）的侧壁上开设供护筒（5）转向的滑槽（9），护筒（5）靠近滑槽（9）的一侧设置有多个均与滑槽（9）配合的滑轮（8），控制液压支架（1）工作，使得前梁（13）向上翻转，再控制液压油缸（6）工作，带动活塞杆（11）伸长，活塞杆（11）带动护筒（5）沿滑槽（9）的路径移动并使摄像头（3）伸出顶梁（2），摄像头（3）伸出到位后，计算机控制摄像头（3）对煤壁（10）进行图像采集，图像采集完毕后通过液压油缸（6）使得活塞杆（11）缩短，进而将护筒（5）收回至顶梁（2）内，最后控制液压支架（1）工作，使得前梁（13）向下收回复位；

步骤三、综采工作面的图像拼接：计算机将多个摄像头（3）采集的各煤壁（10）节段图像进行拼接，从而得到整个煤壁（10）的图像；

步骤四、超前煤壁识别：计算机利用图像边缘处理方法对整个煤壁（10）的图像进行图像处理，实现煤壁（10）中岩石和煤的区分，识别下一刀的超前煤壁（10）对应的煤壁上边缘曲线和煤壁下边缘曲线；

步骤五、采煤机滞后自动割煤：计算机将下一刀的超前煤壁（10）对应的煤壁上边缘曲线和煤壁下边缘曲线数据传输至采煤机（4），采煤机（4）根据下一刀的超前煤壁（10）对应的煤壁上边缘曲线和煤壁下边缘曲线数据进行滞后自动割煤；

滞后自动割煤完成后，重复上述步骤一至步骤四，根据煤壁（10）的图像处理结果，制定割煤的方案，或者判断是否需要下一刀的割煤。

2.根据权利要求1所述的一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，其特征在于：所述摄像头（3）通过数据线与所述计算机连接，所述采煤机（4）与所述计算机通信。

3.根据权利要求1所述的一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，其特征在于：所述护筒（5）与液压油缸（6）的活塞杆（11）铰接，液压油缸（6）与立板（7）的侧壁铰接。

4.根据权利要求1所述的一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，其特征在于：所述护筒（5）为中空结构，所述摄像头（3）设置在护筒（5）的端部内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，其特征在于：所述摄像头（3）为广角镜头。

6.根据权利要求1所述的一种基于超前煤壁识别的滞后自动割煤方法，其特征在于：步骤四中，所述图像边缘处理方法为图像边缘灰度处理算法、Canny图像边缘识别算法或二值化边缘检测算法。