一种综放工作面自动放煤控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种综放工作面自动放煤控制系统，将视频摄像仪一体化嵌入式地设置在液压支架的尾梁上，其中一台液压支架在放煤时其上风头位置处的液压支架的支架控制器控制视频摄像仪旋出，上风头处空气洁净，视频摄像仪采集到的视频信号清晰度高，对正在执行放煤操作的液压支架的放煤过程进行监控，在放煤结束时控制视频摄像仪旋入，解决了视频摄像仪在放顶煤工作面使用过程中被大块煤砸坏、撞坏、撞落以及摄像仪镜头被粉尘污染严重等问题，同时支架控制器能够根据视频摄像仪中的第一摄像头和第二摄像头拍摄到的视频信息自动控制液压支架的放煤操作，实现了无人化控制，提高了放煤过程的自动化程度和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种综放工作面自动放煤控制系统
本专利技术涉及煤炭自动化开采
，具体涉及一种综放工作面自动放煤控制系统。
技术介绍
在煤矿生产中，工作面生产环境恶劣，工作人员的健康和安全往往得不到保证，工作面采掘时产生的大量粉尘，使工作面工作人员的身心遭受着极大的危害。目前采煤工作面通过液压支架和采煤机的自动化控制，已经实现了工作面少人甚至无人开采。放煤工作面由于煤矸识别等重大技术难题未得到解决，在后部放煤又没有有效的办法去观察，在尾梁上安装的摄像仪经常被后部刮板输送机上的物料刮落、砸坏，摄像头被粉尘污染，传送的图像质量较差，顶煤变化情况难以掌握，使得放煤作业过程透明度低，由于粉尘浓度大，生产环境复杂，仍旧依靠人工凭感觉和经验就地操作，造成放煤效果不佳，生产效率较低，成本高，回采率低等问题，同时由于放煤过程中控制不当容易造成人身伤害，面临着安全重大隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例旨在提供一种综放工作面自动放煤控制系统，以解决现有技术中放煤过程存在的自动化程度低以及安全性差的技术问题。为此，本专利技术提供一种综放工作面自动放煤控制系统，包括：摄像仪固定部，包括凹槽和旋转机构；所述凹槽开设于液压支架的尾梁上；所述旋转机构设置于所述凹槽内；视频摄像仪，设置于所述旋转机构的端部；所述视频摄像仪包括第一摄像头和第二摄像头；支架控制器以及煤矸识别处理器,均设置于液压支架上；其中，第一液压支架上的支架控制器控制第一液压支架执行放煤操作的同时，第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋出凹槽并启动第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头，第二液压支架上的第一摄像头用于拍摄第一液压支架放煤过程的煤流以得到第一视频信号,第二液压支架上的第二摄像头用于拍摄刮板输送机上的煤流以得到第二视频信号；第二液压支架位于第一液压支架的上风头位置处，且第二液压支架与第一液压之间至少间隔两台液压支架；第二液压支架上的煤矸识别处理器,接收第一视频信号和第二视频信号；根据所述第一视频信号确定放煤过程煤流的煤矸率以得到第一煤矸率,根据所述第二视频信号确定刮板输送机上煤流的煤矸率以得到第二煤矸率；根据所述第一煤矸率和所述第二煤矸率确定放煤含矸率；所述第一液压支架上的支架控制器接收所述放煤含矸率，若所述放煤含矸率大于设定阈值,则控制所述第一液压支架停止放煤操作，同时第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋入凹槽并关闭第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，还包括远程控制主机：所述远程控制主机与所述支架控制器通信连接，接收所述支架控制器转发的第一视频信号和第二视频信号，根据所述第一视频信号和所述第二视频信号远程控制所述支架控制器启动或结束放煤操作。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，还包括：密封防尘帘，设置于所述凹槽的开口处，所述视频摄像仪旋入所述凹槽内时，所述密封防尘帘密封遮挡于所述开口处。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，所述旋转机构包括：底座，固定于所述凹槽的槽底；电动推杆，固定设置于所述底座上，其被控端与所述支架控制器通信连接，在所述支架控制器的控制下伸出所述推杆或收回所述推杆。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，所述底座包括：固定框，固定设置于所述凹槽的槽底；电动转盘，设置于所述固定框中部，所述电动推杆固定于所述电动转盘上，所述电动转盘在所述支架控制器的控制下旋转或静止。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统：所述第一摄像头和所述第二摄像头均通过云台固定于所述电动推杆的端部；所述云台在所述支架控制器的控制下对所述第一摄像头和所述第二摄像头的拍摄角度进行调整。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统：所述支架控制器接收所述远程控制主机发送的调节信号，根据所述调节信号控制所述电动推杆、所述电动转盘和所述云台动作。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，所述煤矸识别处理器根据如下方式得到所述放煤含矸率：MG＝(a1×MG1+a2×MG2)/(a1+a2)；其中，MG为放煤含矸率，MG1为第一煤矸率，a1为第一权重值，MG2为第二煤矸率，a2为第二权重值。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统，所述煤矸识别处理器根据如下方式得到所述放煤含矸率：根据历史放煤过程中的历史第一煤矸率和历史第二煤矸率作为输入样本，以相同时刻对应的历史放煤含矸率作为输出样本；根据所述输入样本和所述输出样本对预选机器学习模型进行训练，将训练完成后的机器学习模型作为煤矸率获取模型；以所述第一煤矸率和所述第二煤矸率作为所述煤矸率获取模型的输入参数，以所述煤矸率获取模型的输出作为所述放煤含矸率。可选地，上述的综放工作面自动放煤控制系统：所述煤矸识别处理器得到的所述放煤含矸率为0-100的数字，所述设定阈值为0-100的数字。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的综放工作面自动放煤控制系统，将视频摄像仪一体化嵌入式地设置在液压支架的尾梁上，其中一台液压支架在放煤时其上风头位置处的液压支架的支架控制器控制视频摄像仪旋出，上风头处空气洁净，视频摄像仪采集到的视频信号清晰度高，对正在执行放煤操作的液压支架的放煤过程进行监控，在放煤结束时控制视频摄像仪旋入，解决了视频摄像仪在放顶煤工作面使用过程中被大块煤砸坏、撞坏、撞落以及摄像仪镜头被粉尘污染严重等问题，同时支架控制器能够根据视频摄像仪中的第一摄像头和第二摄像头拍摄到的视频信息自动控制液压支架的放煤操作，实现了无人化控制，提高了放煤过程的自动化程度和安全性。附图说明图1为本专利技术一个实施例所述综放工作面自动放煤控制系统的结构框图；图2为本专利技术一个实施例所述摄像仪固定部的结构示意图；图3为本专利技术另一个实施例所述综放工作面自动放煤控制系统的结构框图。具体实施方式下面将结合附图进一步说明本专利技术实施例。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术提供的以下实施例中的各个技术方案，除非彼此之间相互矛盾，否则不同技术方案之间可以相互组合，不同方案中的技术特征可以相互替换。本实施例提供一种综放工作面自动放煤控制系统，如图1和图2所示，该系统包括：摄像仪固定部，包括凹槽201和旋转机构；所述凹槽201开设于液压支架102的尾梁上；所述旋转机构设置于所述凹槽201内；视频摄像仪，设置于所述旋转机构的端部；所述视频摄像仪包括第一摄像头105和第二摄像头106；支架控制器101和煤矸识别处理器106,均设置于液压支架102上；其中，第一液压支架上的支架控制器控制第一液压支架执行放煤操作的同时，第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋出凹槽并启动第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综放工作面自动放煤控制系统，其特征在于，包括：/n摄像仪固定部，包括凹槽和旋转机构；所述凹槽开设于液压支架的尾梁上；所述旋转机构设置于所述凹槽内；/n视频摄像仪，设置于所述旋转机构的端部；所述视频摄像仪包括第一摄像头和第二摄像头；/n支架控制器以及煤矸识别处理器,均设置于液压支架上；其中，第一液压支架上的支架控制器控制第一液压支架执行放煤操作的同时，第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋出凹槽并启动第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头，第二液压支架上的第一摄像头用于拍摄第一液压支架放煤过程的煤流以得到第一视频信号,第二液压支架上的第二摄像头用于拍摄刮板输送机上的煤流以得到第二视频信号；第二液压支架位于第一液压支架的上风头位置处，且第二液压支架与第一液压之间至少间隔两台液压支架；/n第二液压支架上的煤矸识别处理器,接收第一视频信号和第二视频信号；根据所述第一视频信号确定放煤过程煤流的煤矸率以得到第一煤矸率,根据所述第二视频信号确定刮板输送机上煤流的煤矸率以得到第二煤矸率；根据所述第一煤矸率和所述第二煤矸率确定放煤含矸率；/n所述第一液压支架上的支架控制器接收所述放煤含矸率，若所述放煤含矸率大于设定阈值,则控制所述第一液压支架停止放煤操作，同时第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋入凹槽并关闭第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头。/n...

【技术特征摘要】
1.一种综放工作面自动放煤控制系统，其特征在于，包括：
摄像仪固定部，包括凹槽和旋转机构；所述凹槽开设于液压支架的尾梁上；所述旋转机构设置于所述凹槽内；
视频摄像仪，设置于所述旋转机构的端部；所述视频摄像仪包括第一摄像头和第二摄像头；
支架控制器以及煤矸识别处理器,均设置于液压支架上；其中，第一液压支架上的支架控制器控制第一液压支架执行放煤操作的同时，第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋出凹槽并启动第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头，第二液压支架上的第一摄像头用于拍摄第一液压支架放煤过程的煤流以得到第一视频信号,第二液压支架上的第二摄像头用于拍摄刮板输送机上的煤流以得到第二视频信号；第二液压支架位于第一液压支架的上风头位置处，且第二液压支架与第一液压之间至少间隔两台液压支架；
第二液压支架上的煤矸识别处理器,接收第一视频信号和第二视频信号；根据所述第一视频信号确定放煤过程煤流的煤矸率以得到第一煤矸率,根据所述第二视频信号确定刮板输送机上煤流的煤矸率以得到第二煤矸率；根据所述第一煤矸率和所述第二煤矸率确定放煤含矸率；
所述第一液压支架上的支架控制器接收所述放煤含矸率，若所述放煤含矸率大于设定阈值,则控制所述第一液压支架停止放煤操作，同时第二液压支架上的支架控制器控制第二液压支架上的旋转机构旋入凹槽并关闭第二液压支架上的第一摄像头和第二摄像头。


2.根据权利要求1所述的综放工作面自动放煤控制系统，其特征在于，还包括远程控制主机：
所述远程控制主机与所述支架控制器通信连接，接收所述支架控制器转发的第一视频信号和第二视频信号，根据所述第一视频信号和所述第二视频信号远程控制所述支架控制器启动或结束放煤操作。


3.根据权利要求1所述的综放工作面自动放煤控制系统，其特征在于，还包括：
密封防尘帘，设置于所述凹槽的开口处，所述视频摄像仪旋入所述凹槽内时，所述密封防尘帘密封遮挡于所述开口处。


4.根据权利要求2所述的综放工作面自动放煤控制系统，其特征在于，所述旋转机构包括：
底座，固定于所述凹槽的槽底；

【专利技术属性】
技术研发人员：牛剑峰，杨清翔，秦文光，李俊士，刘清，杨秀宇，牛磊，董晓龙，高志远，赵东升，魏文艳，邵斌，王瑞君，郎国成，
申请(专利权)人：北京天地玛珂电液控制系统有限公司，中煤华晋集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11