[发明专利]一种音频、高光谱、相机融合的煤岩识别装置及方法

说明书

本发明公开了一种音频、高光谱、相机融合的煤岩识别装置及方法，属于煤岩识别技术领域。包括移动小车平台、圆台旋转平台、液压升降系统、机械臂摆动机构、音频、高光谱、相机融合检测平台；移动小车平台包括底部车轮、侧边车轮、车底板；圆台旋转平台由一个可旋转的圆台构成；液压升降系统包括上下底板、液压油缸、剪式伸缩架、支撑杆件；机械臂摆动系统由机械臂底座、两个摆动机械臂组成；音频、高光谱、相机融合检测平台由音频拾音器、高光谱传感器、相机组成。通过将音频探测数据、光谱探测数据、相机探测数据进行数据融合，既保证了煤岩界面识别精度，又增加了识别范围。

【技术领域】

本发明涉及一种音频、高光谱、相机融合的煤岩识别装置及方法，适用于煤矿井下，属于煤岩识别技术领域。

【背景技术】

煤岩界面识别技术在煤炭产业的发展中占据着重要的地位，煤岩界面的智能识别问题一直以来都是制约煤炭智能化开采的重大难题。煤岩界面识别可以为采煤机截割提供轨迹控制约束，使采煤机贴近煤层边界进行截割作业，从而实现提高煤炭回采率。

但在实际的煤矿开采中，煤层的赋存条件特别复杂，在不同的采区煤层的赋存情况有很大的差别，煤层中会出现矸石，断层，褶皱等各种情况。这就需要煤岩界面识别技术需要满足精准快速且非接触式的要求，而现有的煤岩识别探测技术容易收到各种环境因素的干扰，且不具有普适性，无法在不同的采区使用。

【发明内容】

针对上述技术的不足之处，提供一种音频、高光谱、相机融合的煤岩识别装置及方法。通过该装置与方法，可以提高煤岩识别的精准度，且不易受环境的干扰，可在煤层赋存条件复杂的采区使用。

为实现上述技术目的，本发明公开一种音频、高光谱、相机融合的煤岩识别装置，其包括移动小车平台，在移动小车平台上方设有圆台旋转平台，圆台旋转平台上设有液压升降系统，液压升降系统上设有机械臂摆动机构，机械臂摆动机构的上方设有音频、高光谱、相机融合检测平台；移动小车平台上还设有远程控制圆台旋转平台、液压升降系统、机械臂摆动机构移动的控制系统，同时设有将音频、高光谱、相机融合检测平台检测数据进行传输的数据系统；

移动小车平台包括车底板，车底板下方通过支撑架连接有四个用以扣合刮板输送机的刮板槽的底部车轮、以及四个水平设置与底部车轮匹配扣合刮板输送机侧边的侧边车轮，通过底部车轮、侧边车轮与刮板输送机的共同约束确保移动小车平台在刮板输送机上平稳运行；

圆台旋转平台包括可旋转的圆台；

液压升降系统包括下底板和上顶板，下底板与上底板之间设有剪式伸缩架，剪式伸缩架的横杆与下底板之间设有用以提供支撑力的液压油缸，用于控制剪式伸缩架进行伸缩；

机械臂摆动机构包括底座，底座上通过圆柱销连接有下摇臂，下摇臂的端部通过圆柱销连接有上摇臂，音频、高光谱、相机融合检测平台设置在上摇臂端部，底座与液压升降系统的上顶板之间通过螺栓相连；

音频、高光谱、相机融合检测平台包括高光谱传感器、相机、音频拾音器；利用高光谱传感器获取光谱探测数据，利用相机获取煤岩图像数据，利用音频拾音器获取音频探测数据；

车底板上设有驱动圆台旋转平台转动、液压升降系统升降调整位置、机械臂摆动机构移动的电控系统。

进一步，圆台旋转平台位于液压升降系统与移动小车平台之间，由一个可旋转的圆台构成，其可在水平面内进行360°的旋转，从而带动整个装置在水平方向上进行角度的调节。

进一步，液压升降系统位于圆台旋转平台与机械臂摆动机构之间，通过控制液压缸做往复直线运动，从而带动伸缩架的支撑杆件运动，实现液压升降系统的上顶板的升高与降低，从而带动机械臂摆动机构进行高度上的调节。