一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法

本发明涉及煤矿安全设备，尤其涉及一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法。

背景技术：

1、在煤炭开采生产中，带式输送机是主要的煤炭输送方式之一，控制带式输送机上的煤位(即煤料在输送带上的分布)对于带式输送机的安全运行至关重要。在带式输送机运煤时，由于煤料中存在的大块异物或煤料在输料带上分布不均匀，会导致带式输送机中的输料带受力不均匀，导致输料带跑偏，影响带式输送机的正常运行，严重的甚至导致带式输送机的损坏以及引发安全事故。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，用以解决现有技术中带式输送机输煤时，煤料中存在大块异或煤料在输料带上分布不均匀容易导致输料带跑偏，导致容易引发安全事故的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，包括以下步骤：

4、步骤1：所述监控单元对带式输送机上的煤料进行图像采集，获取煤位图像数据，并将采集到的煤位图像数据传输给中央控制器；

5、步骤2：所述中央控制器对煤位图像数据进行处理分析，判断带式输送机上是否发生堆煤、煤料是否均匀分布以及煤料中是否存在大块异物；

6、步骤3：所述中央控制器根据判断结果发出相应的警报，并控制带式输送机、平煤单元和异物剔除单元执行相应动作。

7、进一步地，所述步骤1包括：所述激光发射器发射激光，并将激光投射在输料带上的煤料上，所述摄像机接收煤料反射的激光，获取输料带上煤料的煤位图像数据，并将采集到的煤位图像数据传输给中央控制器。

8、进一步地，所述步骤2包括：步骤201：所述中央控制器对采集的煤位图像数据进行预处理，包括灰度变化、中值滤波和图像锐化处理，通过canny算法提取带式输送机上的煤料边缘信息。

9、进一步地，所述中值滤波处理包括：采用模板为3×3的中值滤波对灰度变化后的煤位图像进行处理。

10、进一步地，所述图像锐化处理处理包括：采用sobel算子对煤位图像进行锐化。

11、进一步地，所述提取带式输送机上的煤料边缘信息，包括：所述中央控制器对提取的煤料边缘信息判断煤位的最高点和最低点，并提取最高点煤位高度h1和最低点煤位高度h2。

12、进一步地，所述步骤2还包括：步骤202：判断带式输送机上是否发生堆煤、煤料是否均匀分布以及煤料中是否存在大块异物。

13、进一步地，所述判断带式输送机上是否发生堆煤，包括：若h1大于预先设定的堆煤高度h，则判定带式输送机上发生堆煤；所述判断带式输送机上煤料是否均匀分布，包括：若h1和h2的差值超过0.2h时，则判定煤料在输料带上分布不均匀。

14、进一步地，所述判断带式输送机上的煤料中是否存在大块异物，包括：记录200ms内最大的h1和最小的h1，若最大的h1和最小的h1的差值超过0.2h时，则判定为煤料中裹挟有大块异物。

15、进一步地，所述安全输料方法采用煤位控制装置。

16、本发明技术方案至少能够实现以下效果：

17、本发明通过一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，包括以下步骤：步骤1：所述监控单元对带式输送机上的煤料进行图像采集，获取煤位图像数据，并将采集到的煤位图像数据传输给中央控制器；步骤2：所述中央控制器对煤位图像数据进行处理分析，判断带式输送机上是否发生堆煤、煤料是否均匀分布以及煤料中是否存在大块异物；步骤3：所述中央控制器根据判断结果发出相应的警报，并控制带式输送机、平煤单元和异物剔除单元执行相应动作；本发明实现了自动剔除带式输送机上煤料中的大块异物，避人工操作时产生安全事故，同时不易遗漏大块异物，提高了大块异物剔除效率和剔除效果；同时还实现了对带式输送机中输料带上分布不均匀的煤料进行推平，使煤料在带式输送机中输料带上均匀分布，从而使输料带受力均匀，防止输料带跑偏，降低了带式输送机的损坏率，保障了带式输送机长时间安全稳定运行，也提高了带式输送机运行的安全性。

18、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述步骤1包括：所述激光发射器(12)发射激光，并将激光投射在输料带上的煤料上，所述摄像机(13)接收煤料反射的激光，获取输料带上煤料的煤位图像数据，并将采集到的煤位图像数据传输给中央控制器。

3.根据权利要求1所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤201：所述中央控制器对采集的煤位图像数据进行预处理，包括灰度变化、中值滤波和图像锐化处理，通过canny算法提取带式输送机(100)上的煤料边缘信息。

4.根据权利要求3所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述中值滤波处理包括：采用模板为3×3的中值滤波对灰度变化后的煤位图像进行处理。

5.根据权利要求4所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述图像锐化处理处理包括：采用sobel算子对煤位图像进行锐化。

6.根据权利要求5所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述提取带式输送机(100)上的煤料边缘信息，包括：所述中央控制器对提取的煤料边缘信息判断煤位的最高点和最低点，并提取最高点煤位高度h1和最低点煤位高度h2。

7.根据权利要求3所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述步骤2还包括：步骤202：判断带式输送机(100)上是否发生堆煤、煤料是否均匀分布以及煤料中是否存在大块异物。

8.根据权利要求7所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述判断带式输送机(100)上是否发生堆煤，包括：若h1大于预先设定的堆煤高度h，则判定带式输送机(100)上发生堆煤；所述判断带式输送机(100)上煤料是否均匀分布，包括：若h1和h2的差值超过0.2h时，则判定煤料在输料带上分布不均匀。

9.根据权利要求7所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述判断带式输送机(100)上的煤料中是否存在大块异物，包括：记录200ms内最大的h1和最小的h1，若最大的h1和最小的h1的差值超过0.2h时，则判定为煤料中裹挟有大块异物。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，其特征在于，所述安全输料方法采用煤位控制装置。

技术总结
本发明涉及一种能够自动剔除煤料中大块异物的安全输料方法，属于煤矿安全设备技术领域。本发明包括以下步骤：步骤1：所述监控单元对带式输送机上的煤料进行图像采集，获取煤位图像数据，并将采集到的煤位图像数据传输给中央控制器；步骤2：所述中央控制器对煤位图像数据进行处理分析，判断带式输送机上是否发生堆煤、煤料是否均匀分布以及煤料中是否存在大块异物；步骤3：所述中央控制器根据判断结果发出相应的警报，并控制带式输送机、平煤单元和异物剔除单元执行相应动作。本发明实现了自动剔除煤料中的大块异物以及使煤料均匀分布，防止输料带跑偏，提高了带式输送机运行的安全性。

技术研发人员：滕文想,王成,沈刚,朱真才,费树辉,刘晓明,刘璟程,席寅虎,强持恒
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17