一种智慧煤流控制系统、方法及可存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧煤流控制系统、方法及可存储介质，涉及煤流控制技术领域，该系统包括：智能巡检系统，基于获取的设备数据，确定设备的运行工况及参数关联关系，建立设备状态动态监测模型，实时检测设备是否存在故障；异物识别与处理系统，基于采集的运转皮带图像，确定是否存在异物，若存在，记录异物位置，控制皮带机停止运行并对异物进行处理；煤流节能调速系统，基于检测的煤位信号，控制给煤机给煤量，调节变频器的运行速度，并得出准确的皮带速度保护信号；集控系统，用于控制智能巡检系统及煤流节能调速系统。本发明专利技术保障了系统的可靠运行和煤炭安全生产，节约了故障处理时间，根据煤量大小对皮带运行速度进行调控，节能效益显著。益显著。益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧煤流控制系统、方法及可存储介质


[0001]本专利技术涉及煤流控制
，更具体的说是涉及一种智慧煤流控制系统、方法及可存储介质。

技术介绍

[0002]煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，随着我国煤矿行业的快速发展，各种煤矿机械设备在煤炭生产中起到了越来越关键的作用，目前，在煤矿采区运输工作中，煤矿运输设备主要分为多级带式输送机和机车牵引矿车两类，其中多级带式输送机作为煤炭生产运输过程中的核心装备，具有输送距离远、运输量大、操作简单、稳定性高等优点。但是国内多级带式采煤机机带速度不能根据实时煤炭量进行智能控制，长期处于高速低负荷状态，增加了电能消耗，与煤炭行业“绿色发展”理念不符；在运输煤炭过程中，常掺杂大块煤矸、锚索等异物，极易造成运输系统煤流卡阻、堆煤、胶带撕裂，影响煤矿生产；多级带式输送机作业环境空气湿度大、粉尘多，对带式输送机的机电装置造成故障隐患，对生产线产生影响，导致生产损失。
[0003]因此，如何对现场装备、异物等进行检测及对皮带运行速度进行调控，保证煤流的安全输送，如何进一步促进矿井的自动化、智能化、无人化是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种智慧煤流控制系统、方法及可存储介质，保障了系统的可靠运行和煤炭安全生产，节约故障处理时间，对皮带运行速度进行调控，节能效益显著。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种智慧煤流控制系统，包括：智能巡检系统、异物识别与处理系统、煤流节能调速系统和集控系统；
[0006]所述智能巡检系统，基于获取的设备数据，确定所述设备的运行工况及参数关联关系，建立设备状态动态监测模型，通过对设备搭载多种传感器，实时采集巡检现场的图像、声音、红外热像及温度数据，烟雾、H2S、CO、O2和CH4等气体浓度的信息，将图像、声音和数据实时归类存储和分析处理，实时显示在上位机的巷道模型中。对巷道内各个角度不同重点设备进行图像采集，包括托辊、电机、滚筒、电缆等设施；通过拾音器监听运行设备异音并与正常声音进行比较，异常时报警；通过检测环境中的H2S、CO、O2和CH4气体浓度和烟雾是否超限，超限时报警；通过以上方法实时检测设备是否存在故障；
[0007]所述异物识别与处理系统，用于对采集的运转皮带图像进行中值滤波并通过图像直方图均衡化将图像归一化到一致的对比度区间，根据被测物的特征进行膨胀、腐蚀、顶帽处理，结合被测物形状的二进制对象特征，确定是否存在异物，若存在，记录异物位置，控制皮带机停止运行并对异物进行处理；
[0008]所述煤流节能调速系统，基于检测的煤位信号，控制给煤机给煤量，调节变频器的
运行速度，并得出准确的皮带速度保护信号；
[0009]所述集控系统，用于控制所述智能巡检系统、煤流节能调速系统。
[0010]上述的技术方案公开了智慧煤流控制系统的具体结构设置，对设备运行状态、煤量、输送速度、是否有异物进行实时监控，该系统进一步促进了矿井的自动化、智能化、无人化。
[0011]可选的，所述智能巡检系统包括用于采集现场工况数据的巡检机器人、用于支撑巡检机器人移动的轨道系统、用于牵引巡检机器人移动的牵引系统、基站、地面工作站，基站负责将控制箱需要传输的数据读取过来并发送给地面工作站，地面工作站对数据处理完毕后形成的控制指令再通过基站传输给控制箱；
[0012]基于获取的煤矿系统联网在线设备的当前运行状态数据和历史数据，所述巡检机器人利用大数据智能故障预警技术，获取设备的各种运行工况及参数关联关系，建立状态动态监测模型，实时发现设备的异常变化。
[0013]上述的技术方案公开了智能巡检系统的具体结构设置，采用人工智能技术、大数据预警技术对现场的设备进行巡检、监控，替代了人工巡检，节约了故障处理时间。
[0014]可选的，所述巡检机器人搭载固定摄像仪、双视云台摄像仪、拾音传感器及红外热像测温仪；
[0015]所述固定摄像仪安装于巡检机器人前端，用于实时采集沿轨道方向的整体现场工况，对现场进行全方位的可视化监控；
[0016]所述双视云台摄像仪，用于各个角度不同重点设备的图像采集；
[0017]所述拾音传感器，用于实时采集现场声音，并采用自适应动态降噪处理技术，判断是否有异常声音；
[0018]所述红外热像测温仪，通过捕捉设备辐射的热红外线，形成热视图像，定位高温故障点。
[0019]可选的，所述异物识别与处理系统包括固定值守机器人、异物处理子系统；
[0020]所述固定值守机器人，用于采集运转皮带图像并传输至计算机，对所述运转皮带图像进行处理，确定是否存在异物，结合获取的皮带速度，记录异物位置，并控制皮带机停止运行；
[0021]所述异物处理子系统，用于当检测到输送物料中存在异物时，对所述异物进行清理。
[0022]上述的技术方案公开了异物识别与处理系统的具体结构设置，采用机器学习技术对锚杆、钢管等异物进行检测，延长了带式输送机的使用年限，保障了系统可靠运行和煤炭安全生产。
[0023]可选的，所述煤流节能调速系统包括调速控制箱、煤量检测仪、煤量检测仪控制器、数据采集箱、速度传感器；所述煤量检测仪分别与所述调速控制箱、煤量检测仪控制器相连，所述调速控制箱与所述速度传感器相连，
[0024]所述煤量检测仪，用于检测煤位信号并将所述煤位信号传输至煤仓给煤机闸门控制器和上仓皮带机，对煤仓进行满仓保护及控制煤仓给煤机闸门开度；
[0025]所述数据采集箱，用于采集皮带机的保护数据，对数据经行汇总后传输至调速控制箱，其中，皮带机的保护数据包括温度、烟雾、堆煤、张紧、撕裂、急停、跑偏等；
[0026]所述调速控制箱，用于接收原皮带主控的控制运行信号，通过所述煤仓给煤机闸门开度判断皮带上带煤量，调节变频器的运行速度；
[0027]所述速度传感器，用于测量皮带的速度值并与所述变频器的运行速度进行对比，得到准确的皮带速度保护信号；
[0028]所述煤量检测仪控制器，用于当检测到系统故障时，控制所述煤量检测仪停止参与对皮带的控制。
[0029]上述的技术方案公开了煤流节能调速系统的具体结构设置，对煤仓和皮带煤量进行检测，根据煤量大小对皮带运行速度进行调控，节能效益显著。
[0030]可选的，所述集控系统包括地面集控室、可编程控制箱；
[0031]所述地面集控室，用于在地面控制所述智能巡检系统、煤流节能调速系统；
[0032]所述可编程控制箱，用于在井下控制所述智能巡检系统、煤流节能调速系统。
[0033]本专利技术还提供了一种智慧煤流控制方法，包括以下步骤：
[0034]基于获取的设备数据，确定设备的运行工况及参数关联关系，建立设备状态动态监测模型，实时检测设备是否存在故障；
[0035]基于采集的皮带图像，确定是否存在异物，若存在，记录异物位置，控制皮带机停止运行并对异物进行处理；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智慧煤流控制系统，其特征在于，包括：智能巡检系统、异物识别与处理系统、煤流节能调速系统和集控系统；所述智能巡检系统，基于获取的设备数据，确定设备的运行工况及参数关联关系，建立设备状态动态监测模型，实时检测设备是否存在故障；所述异物识别与处理系统，用于对采集的运转皮带图像进行中值滤波并通过图像直方图均衡化将图像归一化到一致的对比度区间，根据被测物的特征进行膨胀、腐蚀、顶帽处理，结合被测物形状的二进制对象特征，确定是否存在异物，若存在，记录异物位置，控制皮带机停止运行并对异物进行处理；所述煤流节能调速系统，基于检测的煤位信号，控制给煤机给煤量，调节变频器的运行速度，并得出准确的皮带速度保护信号；所述集控系统，用于在现场、地面控制所述智能巡检系统及煤流节能调速系统。2.根据权利要求1所述的一种智慧煤流控制系统，其特征在于，所述智能巡检系统包括用于采集现场工况数据的巡检机器人、用于支撑巡检机器人移动的轨道系统、用于牵引巡检机器人移动的牵引系统；基于获取的煤矿系统联网在线设备的当前运行状态数据和历史数据，所述巡检机器人利用大数据智能故障预警技术，获取设备的各种运行工况及参数关联关系，建立设备状态动态监测模型，实时发现设备的异常变化。3.根据权利要求2所述的一种智慧煤流控制系统，其特征在于，所述巡检机器人搭载固定摄像仪、双视云台摄像仪、拾音传感器及红外热像测温仪；所述固定摄像仪安装于所述巡检机器人前端，用于实时采集沿轨道方向的整体现场工况，对现场进行全方位的可视化监控；所述双视云台摄像仪，用于各个角度不同重点设备的图像采集；所述拾音传感器，用于实时采集现场声音，并采用自适应动态降噪处理技术，判断是否有异常声音；所述红外热像测温仪，通过捕捉设备辐射的热红外线，形成热视图像，定位高温故障点。4.根据权利要求1所述的一种智慧煤流控制系统，其特征在于，所述异物识别与处理系统包括固定值守机器人、异物处理子系统；所述固定值守机器人，用于采集运转皮带图像并传输至计算机，对所述运转皮带图像进行处理，确定是否存在异物，结合获取的皮带速度，记录异物位置，并控制皮带机停止运行；所述异物处理子系统，用于当检测到输送物料中存在异物时，对所述异物进行清理。5.根据权利要求1所述的一种智慧煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂云辉，金有志，王明远，陆伟，徐小建，连超，齐飞龙，杜思雨，
申请(专利权)人：平安开诚智能安全装备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：