一种线性调频的煤岩辐射检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种线性调频的煤岩辐射检测装置及方法，属于煤岩辐射检测技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种线性调频的煤岩辐射检测方法的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：在采煤机工作时，利用红外线性调频发生器发射红外调频信号并通过反射调制信号接收器接收煤岩界面受调制而反射的信号，将所接收的信号作分数阶傅里叶变换并通过双向反射分布函数及FRFT域上的功率聚集效应联合发射信号比较提取功率峰的幅值、相位等特征参数建立煤炭、岩石及矸石的识别特征映射表征库，并使用支持向量机作为识别分类器，在采煤机工作时可实现煤矿、岩石及矸石的精准定位且能够克服煤矿开采时振动剧烈、粉尘量大的缺点；本发明专利技术应用于煤岩检测。应用于煤岩检测。应用于煤岩检测。

【技术实现步骤摘要】
一种线性调频的煤岩辐射检测装置及方法


[0001]本专利技术一种线性调频的煤岩辐射检测装置及方法，属于煤岩辐射检测


技术介绍

[0002]随着煤矿井下装备智能化的不断提升，采煤工作面的少人化已经是煤矿智能化的必然要求，随着采煤工作面的其他设备智能化技术的不断更新，煤炭生产的自动化作业得到极大的推进，然而由于煤岩界面无法实时精准的识别所导致的采煤机自动化控制困难的问题已经成为阻碍采煤工作面自动化、少人化发展的最大障碍。
[0003]目前实现煤与岩石识别的技术主要分为三类：第一类是基于煤层界面的探测识别，该类方法的最大特点是通过各种物理手段如使用γ射线探测法、红外探测法等聚焦于截割煤层的识别方法，该类方法缺点显著，其局限性主要体现在：识别准确率低、易受环境影响及应用范围小等方面，因此这类方法在生产实践中逐渐被淘汰。第二类是基于采煤机状态实现探测识别，其基本原理是利用传感器监测因煤和岩石硬度不同而引发的采煤机各部位作业时的变化来实现煤
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岩的判断，因此该类方法需要在采煤机的各部位安装一定量的传感器，且具有监测的滞后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性调频的煤岩辐射检测装置，包括防爆外壳，其特征在于：所述防爆外壳的内部设置有红外线调频发生器、反射调制信号接收器和用于实时分析经所述反射调制信号接收器处理过的红外频谱信息的核心控制器；所述防爆外壳的一侧面设置有用于红外线性调频发生器发射红外频谱信号、反射调制信号接收器接收红外频谱信号的红外窗口玻璃，所述防爆外壳的其余五个侧面均由符合煤矿井下安全标准的钢材制成；所述红外线性调频发生器包括面阵型红外线性调频发射源、线性频率调制控制芯片和第一电源驱动模块，所述线性频率调制控制芯片内预先写入线性扫频算法，所述线性频率调制控制芯片及第一电源驱动模块分别通过导线与核心控制器相连；所述反射调制信号接收器包括矩形接收面反射调制信号接收源、调制信号解析芯片和第二电源驱动模块，所述调制信号解析芯片内预先写入信号提取及降噪算法，用于滤除背景信号、提取截割界面反射的红外频谱，所述调制信号解析芯片及第二电源驱动模块分别通过导线与核心控制器相连。2.根据权利要求1所述的一种线性调频的煤岩辐射检测装置，其特征在于：所述核心控制器包括数据处理单元、主电源模块和通信模块，所述数据处理单元是基于FPGA/DSP双核处理器的反射调制信号分析单元，所述主电源模块用于控制整个装置的电源供给并给所述红外线性调频发生器和反射调制信号接收器提供电源，所述通信模块包括有线通信和无线通信两种数据传输模块；所述核心控制器通过通信模块与采煤机的控制系统双向通信，为采煤机提供煤
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岩的位置信息或发送控制指令控制滚筒的升降。3.根据权利要求2所述的一种线性调频的煤岩辐射检测装置，其特征在于：所述核心控制器通过分析截割界面上割煤机滚筒前煤炭、矸石和岩石反射信号的幅值及相位特征，实现对煤炭、矸石和岩石的识别，整个装置通过外部24V电源为主电源模块供电的方式维持工作。4.根据权利要求3所述的一种线性调频的煤岩辐射检测装置，其特征在于：所述通信模块具体包括设置为TCP/IP数据传输接口的有线通信方式及设置为NB
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IoT的无线传输方式。5.根据权利要求1
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4任一项所述的一种线性调频的煤岩辐射检测装置，其特征在于：所述防爆外壳安装于采煤机上垂直于截割界面的位置，使红外线性调频发生器的发射面、反射调制信号接收器的接收面与截割界面保持垂直。6.一种线性调频的煤岩辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔铁柱，陈宝全，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：