[发明专利]一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统及其应用

说明书

本发明涉及一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统及其应用，该调直系统包括拍照测距装置、控制器、第一标志物和第二标志物；拍照测距装置包括摄像机、红外线距离传感器和照明灯；通过摄像机采集第一标志物和/或第二标志物的图像信息并传输给控制器，通过红外线距离传感器采集液压支架与煤壁之间、刮板输送机与液压支架之间的距离并传输给控制器，通过控制器的控制实现刮板输送机与液压支架的移动和调直。本发明基于图像特征提取处理算法，利用摄像机采取第一标志物或第二标志物的图像信息，通过液压支架上的摄像机可以完成液压支架的调直及刮板输送机的随从调直，可以实现快速移动和调直作业。

技术领域

本发明涉及一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统及其应用，属于液压支架技术领域。

背景技术

《煤矿安全规程》规定，综合机械化采煤时，工作面煤壁、刮板输送机和液压支架必须保持直线。液压支架和刮板输送机在采煤机运行过程中需要进行对齐动作，若刮板输送机直线度较差会造成截割的煤壁直线度较差，而液压支架对齐是刮板输送机对齐的基础。

现在的调直方法主要靠人工操作或者使用大量的传感器完成。例如，中国专利文献CN111442759A公开了一种综采工作面设备位姿统一监测系统，该监测系统可以对综采工作面的设备位姿信息进行统一整体性地监测。包括：液压支架位姿监测子系统，监测液压支架的姿态信息以及相邻液压支架间的相对位置；采煤机位姿监测子系统，监测采煤机的姿态信息以及采煤机与液压支架、刮板输送机之间的相对位置；刮板输送机位姿监测子系统，用于监测刮板输送机单个溜槽的姿态信息以及相邻溜槽之间、溜槽与液压支架之间的相对位置；三机整体位姿监测子系统，用于监测液压支架、采煤机及刮板输送机在采煤过程中与采煤工作面的相对空间位置；位姿解算模块，用于将上述各数据转换到统一坐标系中表示，并解算出三机的空间位姿。该监测系统即采用视觉测量装置和倾角传感器，进行数据的采集，最终通过算法实现设备位姿的统一。

然而，人工操作危险系数大，容易产生疲惫和失误，大量传感器会造成需要处理的数据复杂，累计误差等问题。

近年来，图像特征采集及处理算法已经在很多领域得到应用，具有处理速度快，不产生累计误差，传感器使用少等特点。因此，如何将图像处理技术应用到液压支架和刮板输送机调直作业过程中，实现快速、准确的调直目的，是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统，该调直系统采用摄像装置采用图像信息，并结合算法实现液压支架和刮板输送机的快速调直。

本发明还提供上述一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统，包括拍照测距装置、控制器、第一标志物和第二标志物；第一标志物设置在刮板输送机上，拍照测距装置、控制器和第二标志物设置在液压支架上，拍照测距装置和控制器安装在旋转机构上，通过旋转机构实现拍照测距装置的转动；

拍照测距装置包括摄像机、红外线距离传感器和照明灯，摄像机、红外线距离传感器、照明灯和控制器由上而下依次安装在旋转机构上，其中，摄像机和红外线距离传感器均与控制器连接；

通过红外线距离传感器采集液压支架上的摄像机与煤壁的距离，通过摄像机拍摄第一标志物，并使用算法将第一标志物的大小转化为摄像机到第一标志物的距离，将摄像机与煤壁的距离以及摄像机到第一标志物的距离传输给控制器，控制器控制刮板输送机与液压支架的移动和调直。

优选的，所述旋转机构包括立柱、台座和电动机，立柱安装在台座顶端，电动机安装在台座一侧，电动机的输出轴与立柱之间通过相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮实现传动连接，第一锥齿轮和第二锥齿轮位于台座内。

优选的，所述摄像机、红外线距离传感器、照明灯和控制器上下之间通过安装隔板连接，并整体安装在立柱顶端。