本发明专利技术公开了一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，包括：综掘机，包括截割部；粉尘浓度图像采集装置，安装在综掘机的截割部上，粉尘浓度图像采集装置包括防爆工业相机，用于采集切割煤体过程中产生的粉尘浓度图像；气压泵，通过金属软管和防爆工业相机相连，用于清洁防爆工业相机摄像头；多向喷嘴连接板，用于固定若干喷嘴；多向喷嘴控制器，分别与控制终端、多向喷嘴连接板连接，用于响应控制终端的信号来控制多向喷嘴连接板上某一个或多个方向喷嘴的开启或关闭；控制终端，与多向喷嘴控制器连接。还提供了上述装置的工作方法。本发明专利技术智能识别超标粉尘区，通过电信号控制喷射方向和喷嘴开启数量，对动态截割状态中的高浓度粉尘进行精准沉降。准沉降。准沉降。
【技术实现步骤摘要】
一种动态追踪智能化喷雾降尘装置及工作方法
[0001]本专利技术涉及煤矿井下粉尘防治
，尤其涉及一种动态追踪智能化喷雾降尘装置及工作方法。
技术介绍
[0002]粉尘危害是煤矿生产中难以避免的危害之一，在开采煤矿的过程中会产生大量的粉尘。高浓度粉尘会污染工作环境，严重危害井下工人的身体健康，造成人员尘肺病，粉尘浓度过高还会加速机械的磨损，缩短精密仪器的使用寿命，同时大量悬浮的粉尘在一定条件下会造成煤矿粉尘爆炸，引起群死群伤事故。另外，高浓度的粉尘也会降低工作场所能见度，影响工人视线，不利于井下作业。在煤炭开采过程中会产生大量的粉尘，不仅严重威胁着井下工作人员的身体健康，而且影响着煤矿企业的井下安全生产。随着我国煤矿机械化水平的不断提高，粉尘产生量、扩散速度逐渐增加，高浓度粉尘所引发的安全隐患及职业健康问题变得越来越严峻。
[0003]在掘进巷道作业过程中，若不采取任何降尘措施，工作面的粉尘浓度可达到1300mg/m3，局部区域粉尘浓度甚至超过3000mg/m3，综掘机外喷雾技术作为主要的掘进面喷雾降尘技术之一，其只能降低截割臂正前方固定区域的粉尘浓度，但由于截割头截割位置的动态多变，导致迎头区域风流场的扰动较大，高浓度粉尘区域随之产生变化，导致传统外喷雾技术覆盖效果不稳定，降尘效率不高。而增加过多的喷嘴数量或喷雾量，提高覆盖范围，又会造成水资源浪费、煤质下降、工作环境泥泞等问题的出现。
[0004]因此，研究一种喷雾角度可切换的新型喷雾装置，针对动态变化中的高浓度粉尘场实施精准高效降尘，既可减少水资源浪费，又可保障井下人员身体健康，降低粉尘爆炸灾害的发生概率，是亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种动态追踪智能化喷雾降尘装置及工作方法，能够实时监测截割头区域粉尘，智能识别超标粉尘区，通过电信号控制喷射方向和喷嘴开启数量，对动态截割状态中的高浓度粉尘进行精准沉降，在提高降尘效率的同时，减少了水资源的浪费，降低了喷雾过量对煤质的影响，增加了工作面可视度；还能够有效保障井下人员职业健康，降低粉尘爆炸灾害的发生概率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，包括：
[0008]综掘机，包括截割部；
[0009]粉尘浓度图像采集装置，安装在综掘机的截割部上，粉尘浓度图像采集装置包括防爆工业相机，用于采集切割煤体过程中产生的粉尘浓度图像；
[0010]气压泵，通过金属软管和防爆工业相机相连，用于清洁防爆工业相机摄像头；
[0011]多向喷嘴连接板，用于固定若干喷嘴；
[0012]多向喷嘴控制器，分别与控制终端、多向喷嘴连接板连接，用于响应控制终端的信号来控制多向喷嘴连接板上某一个或多个方向喷嘴的开启或关闭；
[0013]控制终端，与多向喷嘴控制器连接。
[0014]可选地，所述粉尘浓度图像采集装置还包括相机支座、照明装置、防砸罩和金属软管喷射口，防爆工业相机固定在相机支座上，照明装置安装在防爆工业相机的上部，金属软管喷射口设在防爆工业相机上，防砸罩包裹在防爆工业相机外部，用于保护防爆工业相机、相机支座和照明装置。
[0015]可选地，所述金属软管喷射口的中心轴线与防爆工业相机的摄像头镜面所在平面构成角度θ，θ角度范围为30
°
～45
°
，用于保证从气压泵输送来的高压气体均匀全面覆盖防爆工业相机的摄像头。
[0016]可选地，所述多向喷嘴连接板上安装有斜上方喷嘴、斜下方喷嘴、左斜方喷嘴、右斜方喷嘴以及正前方喷嘴。
[0017]可选地，所述斜上方喷嘴与水平方向构成角度为α，α角度范围为20
°
～40
°
，斜下方喷嘴与水平方向构成角度为β，β角度范围为10
°
～30
°
，左斜方喷嘴与垂直方向构成角度为γ，γ角度范围为10
°
～30
°
，右斜方喷嘴与垂直方向构成角度为ε，ε角度范围为20
°
～40
°
。
[0018]可选地，所述多向喷嘴控制器外部包括螺母、线圈紧固螺栓、线圈外壳、各个喷嘴对应的出水口、进水口和接线盒，多向喷嘴控制器内部设有左腔室、右腔室和中间腔室，左腔室、右腔室和中间腔室均设有阀芯和阀体，左腔室的两侧分别设有左上线圈、左下线圈，右腔室的两侧分别设有右上线圈、右下线圈，中间腔室一端设有中间线圈，左腔室、右腔室和中间腔室分别在不同的位置开设通孔，每个通孔均连接水管，其中，螺母和线圈紧固螺栓用于固定线圈外壳，接线盒用于对多向喷嘴控制器内各线圈通电，通电线圈通电后产生磁场，阀体在阀芯的带动下移动，通过阀体的移动控制出水口开关状态，以控制不同水管的进水和出水，从而实现对喷嘴开启或关闭的控制。
[0019]可选地，所述左下线圈分为左下一级线圈和左下二级线圈，右下线圈分为右下一级线圈和右下二级线圈。
[0020]可选地，所述多向喷嘴控制器的进水口与进水管连接，斜上方喷嘴出水口与斜上方喷嘴连接，右斜方喷嘴出水口与右斜方喷嘴连接，左斜方喷嘴出水口与左斜方喷嘴连接，斜下方喷嘴出水口与斜下方喷嘴连接，正前方喷嘴出水口与正前方喷嘴连接。
[0021]本专利技术还提供了一种利用上述动态追踪智能化喷雾降尘装置的工作方法，包括以下步骤：
[0022]S1、防爆工业相机采集粉尘图像，将光信号转变成为有序电信号传输至AI粉尘浓度识别模块，AI粉尘浓度识别模块通过模型对粉尘浓度分布区进行判断，对粉尘浓度分级，找到超标区域；
[0023]S2、控制终端将控制信号传输至多向喷嘴控制器；
[0024]S3、多向喷嘴控制器控制多向喷嘴连接板中某一个或多个方向喷嘴开关，对超标区域粉尘进行沉降。
[0025]可选地，还包括气压泵通过金属软管将高压气体输送至防爆工业相机的摄像头表面。
[0026]步骤S3中，多向喷嘴控制器控制多向喷嘴连接板中某一个或多个方向喷嘴开关的
步骤，包括：左下一级线圈通电，左腔室里的阀芯带动阀体下移至右斜方喷嘴出水口处，水由进水口流至斜上方喷嘴出水口，斜上方喷嘴开启；左上线圈通电，左腔室里的阀芯带动阀体上移至斜上方喷嘴出水口处，水由进水口流至右斜方喷嘴出水口，右斜方喷嘴开启；中间线圈通电，中间腔室里的阀芯带动阀体上移，水由进水口流至中间出水口，正前方喷嘴开启；右下一级线圈通电，右腔室里的阀芯带动阀体下移至斜下方喷嘴出水口处，水由进水口流至左斜方喷嘴出水口，左斜方喷嘴开启；右上线圈通电，右腔室里的阀芯带动阀体上移至左斜方喷嘴出水口处，水由进水口流至斜下方喷嘴出水口，斜下方喷嘴开启；当左下一级线圈和左下二级线圈均通电时，阀芯带动阀体下移，水可由进水口流至斜上方喷嘴出水口和右斜方喷嘴出水口，可实现斜上方喷嘴和右斜方喷嘴的共同开启；当右下一级线圈和右下二级线圈均通电时，阀芯带动阀体下移，水可由进水口流至左斜本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，包括：综掘机，包括截割部；粉尘浓度图像采集装置，安装在综掘机的截割部上，粉尘浓度图像采集装置包括防爆工业相机，用于采集切割煤体过程中产生的粉尘浓度图像；气压泵，通过金属软管和防爆工业相机相连，用于清洁防爆工业相机摄像头；多向喷嘴连接板，用于固定若干喷嘴；多向喷嘴控制器，分别与控制终端、多向喷嘴连接板连接，用于响应控制终端的信号来控制多向喷嘴连接板上某一个或多个方向喷嘴的开启或关闭；控制终端，与多向喷嘴控制器连接。2.如权利要求1所述的一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，所述粉尘浓度图像采集装置还包括相机支座、照明装置、防砸罩和金属软管喷射口，防爆工业相机固定在相机支座上，照明装置安装在防爆工业相机的上部，金属软管喷射口设在防爆工业相机上，防砸罩包裹在防爆工业相机外部，用于保护防爆工业相机、相机支座和照明装置。3.如权利要求2所述的一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，所述金属软管喷射口的中心轴线与防爆工业相机的摄像头镜面所在平面构成角度θ，θ角度范围为30
°
～45
°
，用于保证从气压泵输送来的高压气体均匀全面覆盖防爆工业相机的摄像头。4.如权利要求1所述的一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，所述多向喷嘴连接板上安装有斜上方喷嘴、斜下方喷嘴、左斜方喷嘴、右斜方喷嘴以及正前方喷嘴。5.如权利要求4所述的一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，所述斜上方喷嘴与水平方向构成角度为α，α角度范围为20
°
～40
°
，斜下方喷嘴与水平方向构成角度为β，β角度范围为10
°
～30
°
，左斜方喷嘴与垂直方向构成角度为γ，γ角度范围为10
°
～30
°
，右斜方喷嘴与垂直方向构成角度为ε，ε角度范围为20
°
～40
°
。6.如权利要求1所述的一种动态追踪智能化喷雾降尘装置，其特征在于，所述多向喷嘴控制器外部包括螺母、线圈紧固螺栓、线圈外壳、各个喷嘴对应的出水口、进水口和接线盒，多向喷嘴控制器内部设有左腔室、右腔室和中间腔室，左腔室、右腔室和中间腔室均设有阀芯和阀体，左腔室的两侧分别设有左上线圈、左下线圈，右腔室的两侧分别设有右上线圈、右下线圈，中间腔室一端设有中间线圈，左腔室、右腔室和...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海明，秦娜，王培贝，杨先航，叶宇希，谢瑶，程卫民，周刚，聂文，刘强，彭慧天，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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