一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法技术

本发明专利技术涉及煤矿钻进技术领域，具体涉及一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法。方法包括：获取当前时间段煤矿井下的连续n帧灰度图像，基于连续n帧灰度图像获得粉尘颗粒区域；基于每两个粉尘颗粒区域的形状相似度对初始形状大小值进行修正得到修正形状大小值，进而得到沉降容易度；对粉尘颗粒区域进行聚类，将密度最大的聚类簇记为粉尘密集区域；基于粉尘密集区域中各粉尘颗粒区域的沉降容易度和各粉尘颗粒区域的中心点到粉尘密集区域的中心点之间的欧式距离，计算整体沉降容易度，进而得到目标喷雾用量，将钻机的喷雾装置的喷雾用量调整为目标喷雾用量。本发明专利技术能够实现对煤矿钻进钻机的喷雾装置的准确调控。进钻机的喷雾装置的准确调控。进钻机的喷雾装置的准确调控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法


[0001]本专利技术涉及煤矿钻进
，具体涉及一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法。

技术介绍

[0002]煤矿井下钻机在进行钻进工作时往往会产生大量粉尘，这些粉尘会危害工作人员的身体健康，尤其是颗粒细微的粉尘很容易被人体吸入肺部导致尘肺病，而且对安全生产也有不利影响，悬浮在空气中的细微粉尘还会随着巷道中空气的流动飞扬飘散到更远的地方，造成更大范围的空气污染和危害，因此必须对其进行有效沉降。在煤矿井下的特殊工作环境中，采用湿式喷雾降尘是既经济又简便的方法，但实际应用情况并不理想。由于这方面的理论研究较少，导致实际应用中存在盲目性，浪费了大量水资源，降尘效率很低，还造成了生产现场出现大量积水，对作业人员身体健康及安全文明生产都极为不利。因此，如何对煤矿井下的粉尘颗粒的沉降情况进行准确地评估，以实现对煤矿井下钻进钻机喷雾装置的喷雾用量的准确调控是一个重要的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，所采用的技术方案具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取当前时间段煤矿井下的连续n帧灰度图像，所述连续n帧灰度图像是由历史帧灰度图像和当前帧灰度图像构成，n≥2；基于各历史帧灰度图像中各像素点的灰度值和当前帧灰度图像中各像素点的灰度值，获得当前帧灰度图像中的运动像素点；基于各历史帧灰度图像中像素点的灰度值，获取各运动像素点在各历史帧灰度图像中的匹配点，并构建各运动像素点的关联数据序列；基于所述关联数据序列、当前时刻的风速和当前时刻的风向角从当前帧灰度图像中的所有运动像素点中筛选粉尘像素点；基于当前帧灰度图像中的粉尘像素点获得粉尘颗粒区域，计算各粉尘颗粒区域的圆形度；获取各粉尘颗粒区域的面积作为各粉尘颗粒区域的初始形状大小值；基于当前帧灰度图像中每两个粉尘颗粒区域的形状相似度对所述初始形状大小值进行修正，得到各粉尘颗粒区域的修正形状大小值；将所述修正形状大小值与圆形度的乘积作为对应粉尘颗粒区域的沉降容易度；对当前帧灰度图像中的粉尘颗粒区域进行聚类，将密度最大的聚类簇记为粉尘密集区域；基于所述粉尘密集区域中各粉尘颗粒区域的沉降容易度和各粉尘颗粒区域的中心点到粉尘密集区域的中心点之间的欧式距离，计算粉尘密集区域的整体沉降容易度；基于所述整体沉降容易度，得到当前时刻对应的目标喷雾用量，将钻机的喷雾装置的喷雾用量调整为所述目标喷雾用量。2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，其特征在于，所述基于各历史帧灰度图像中各像素点的灰度值和当前帧灰度图像中各像素点的灰度值，获得当前帧灰度图像中的运动像素点，包括：对于当前帧灰度图像中的任一像素点：获取各历史帧灰度图像中与该像素点位置相同的像素点，记为该像素点对应的特征点；分别计算该像素点与该像素点对应的各特征点的灰度值的差值的绝对值；若该像素点与其对应的各特征点的灰度值的差值的绝对值均为0，则判定该像素点为背景像素点；若该像素点与其对应的各特征点的灰度值的差值的绝对值至少有一个不为0，则判定该像素点为运动像素点。3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，其特征在于，所述基于各历史帧灰度图像中像素点的灰度值，获取各运动像素点在各历史帧灰度图像中的匹配点，包括：将与当前帧灰度图像相邻的历史帧灰度图像记为第一帧目标图像，将与第一帧目标图像相邻的历史帧灰度图像记为第二帧目标图像，以此类推，得到n
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1帧目标图像；对于当前帧灰度图像中的任一运动像素点：根据该运动像素点的灰度值、该运动像素点在各帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内各像素点的灰度值、该运动像素点的预设第二邻域内各像素点的灰度值、该运动像素点在各帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内的各像素点的预设第二邻域内各像素点的灰度值，计算该运动像素点与该运动像素点在各帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内的各像素点之间的匹配度；将该运动像素点在各帧目标图像中对应的特征
点的预设第一邻域内与该运动像素点匹配度最大的像素点作为该运动像素点在对应历史帧灰度图像中的匹配点。4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，其特征在于，采用如下公式计算该运动像素点与该运动像素点在第一帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内的各像素点之间的匹配度：其中，为第个运动像素点与第个运动像素点在第一帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内第w个像素点之间的匹配度，为第个运动像素点的灰度值，为第个运动像素点在第一帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内第w个像素点的灰度值，为第个运动像素点的预设第二邻域内像素点的数量，为第个运动像素点的预设第二邻域内的第i个像素点的灰度值，为第个运动像素点在第一帧目标图像中对应的特征点的预设第一邻域内第w个像素点的预设第二邻域内的第i个像素点的灰度值，e为自然常数。5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿钻进钻机喷雾智能调控方法，其特征在于，所述基于所述关联数据序列、当前时刻的风速和当前时刻的风向角从当前帧灰度图像中的所有运动像素点中筛选粉尘像素点，包括：对于当前帧灰度图像中的任一运动像素点：根据该运动像素点对应的匹配数据序列中任意两个相邻像素点的位置信息以及对应的图像的采集时刻，获得该运动像素点在各时间段的运动方向角和运动速度；该运动像素点在各时间段的运动方向角和运动速度构成该运动像素点在各时间段的运动数据，根据所述运动数据构建该运动像素点对应的运动数据序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，张书磊，连涛，屈庆龙，刘稳稳，岳跃宁，邓广猛，
申请(专利权)人：山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿，
类型：发明
国别省市：