堵煤的疏通控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种堵煤的疏通控制方法及系统，可以识别杂物种类及输送设备的硬件参数，并根据上述参数与机械臂疏通动作模式的预设对应关系确定当前堵煤情况适合的机械臂疏通动作模式，然后控制机械臂按照该机械臂疏通动作模式运行，从而综合确定堵煤状态以及驱动机械臂执行不同的清理堵煤的动作，可以自动执行识别及疏通动作，及时发现堵煤并提高疏通效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
堵煤的疏通控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及采矿堵煤疏通
，具体而言，涉及一种堵煤的疏通控制方法及系统。

技术介绍

[0002]刮板转载机在运输过程中，存在大块煤、金属锚杆、矸石等堆积在煤仓、转载机中部槽等位置的风险，随着堆积的不断增加会阻碍输送导致堵煤。现有人工清理或控制机械清理堵煤的方式，存在堵煤发现不及时以及疏通效率低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的是人工清理或控制机械清理堵煤的方式，存在堵煤发现不及时以及疏通效率低的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种堵煤的疏通控制方法，所述方法包括：获取堵煤目标区域的图像，以及根据所述图像识别得到杂物种类；所述杂物种类包括：金属杂物及杂煤附属物；获取所述堵煤目标区域对应的输送设备的硬件参数；所述硬件参数包括以下至少一项：煤仓壁厚、煤仓孔径；根据杂物种类、硬件参数与机械臂疏通动作模式的预设对应关系，确定所述杂物种类及所述硬件参数对应的机械臂疏通动作模式；所述机械臂疏通动作模式包括以下至少一种：钻动、振动、钻振协同；根据确定的所述机械臂疏通动作模式，控制机械臂运行。
[0005]可选地，所述预设对应关系包括：所述煤仓壁厚小于预设壁厚，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同或振动；所述煤仓壁厚大于或等于所述预设壁厚，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动；所述煤仓孔径小于预设孔径，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻动或钻振协同；所述煤仓孔径大于或等于所述预设孔径，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动；所述金属杂物为锚网、锚索或铁矿石，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同或钻动；所述金属杂物为锚杆，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同；所述杂煤附属物为矸石，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻动或钻振协同；所述杂煤附属物为泥浆，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动或钻振协同。
[0006]可选地，所述获取堵煤目标区域的图像，以及根据所述图像识别得到杂物种类，包括：通过摄像机获取堵煤目标区域的图像，以及对所述图像进行预处理得到目标物体的图像分块；将所述目标物体的图像分块与模板图像比较，获取所述图像分块与所述模板图像的相似性度量；若所述相似性度量满足匹配条件，则确定所述模板图像对应的杂物种类为所述图像包含的杂物种类。
[0007]可选地，所述将所述目标物体的图像分块与模板图像比较，获取所述图像分块与所述模板图像的相似性度量，包括：将模板图像移动至所述目标物体的图像分块之内；计算所述图像分块的像素与所述模板图像对应位置像素灰度差值的平均值，以及计算所述图像分块的像素与所述模板图像对应位置像素灰度差值平方的平均值。
[0008]可选地，所述方法还包括：获取历史时段内各所述机械臂疏通动作模式的执行频率，根据所述执行频率控制所述机械臂定时执行所述机械臂疏通动作模式。
[0009]可选地，所述获取所述堵煤目标区域对应的输送设备的硬件参数，包括：通过摄像机获取堵煤目标区域的图像，以及根据所述图像确定输送设备的硬件参数；和/或，通过超声波传感器探测所述堵煤目标区域对应的输送设备，得到所述输送设备的硬件参数。
[0010]可选地，所述预设壁厚为50mm，或者，所述预设孔径为0.5m。
[0011]本专利技术实施例提供一种堵煤的疏通控制系统，所述系统包括：摄像头、超声波传感器、机械臂、单片机以及主控计算机；所述主控计算机用于执行上述堵煤的疏通控制方法。
[0012]可选地，所述摄像头用于采集堵煤目标区域的图像；所述超声波传感器用于探测所述堵煤目标区域对应的输送设备，得到所述输送设备的硬件参数。
[0013]可选地，所述单片机用于接收所述摄像头、所述超声波传感器采集数据，将所述数据发送至所述主控计算机，接收所述主控计算机的控制指令以及根据所述控制指令控制所述机械臂。
[0014]本专利技术实施例提供的堵煤的疏通控制方法及系统，可以识别杂物种类及输送设备的硬件参数，并根据上述参数与机械臂疏通动作模式的预设对应关系确定当前堵煤情况适合的机械臂疏通动作模式，然后控制机械臂按照该机械臂疏通动作模式运行，从而综合确定堵煤状态以及驱动机械臂执行不同的清理堵煤的动作，可以自动执行识别及疏通动作，及时发现堵煤并提高疏通效率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的堵煤的疏通控制系统的原理示意图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供一种堵煤的疏通控制方法的流程示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的单片机反馈信息与机械臂作动模式的匹配关系示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]本专利技术实施例利用视觉识别堵煤区域(例如煤仓)内外环境，同时利用声波辅助，通过单片机进行信息的采集处理，根据处理信息(包括壁厚、煤仓孔径大小、金属形状、杂煤附属物等)综合确定煤仓所处状态，并根据不同的状况驱动机械臂执行不同的清理堵煤的动作，如钻动、振动和钻振协同清理。
[0021]本专利技术实施例提供的疏通控制系统，其硬件部分包括摄像头、超声波传感器、机械臂、单片机及主控计算机。
[0022]其中，该摄像头用于采集堵煤目标区域的图像；该超声波传感器用于探测堵煤目标区域对应的输送设备，得到输送设备的硬件参数。
[0023]该单片机用于接收上述摄像头、超声波传感器采集数据，将数据发送至主控计算机，接收主控计算机的控制指令以及根据控制指令控制机械臂。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的堵煤的疏通控制系统的原理示意图，示出了视觉系统、超声系统、机械臂、单片机及主控计算机。
[0025]示例性地，通过摄像头组成的视觉系统可以识别煤仓内外环境信息，确定被测的空间位置，实现目标识别功能。通过超声波传感器组成的超声系统通过运行主要进行辅助识别壁厚、煤仓孔径等。视觉系统与超声系统将信息传递给主控计算机。
[0026]示例性地，主控计算机为普通的PC机，其主要功能是连接摄像头、超声波传感器与机械臂，将识别后的机械臂需进行的运动方式通过串口通讯传输给单片机，由单片机控制机械臂进行指定动作。单片机可以使用STM32或C51等型号系列，通过串口发送指令来控制机械臂的各部分电机驱动，实现各部分运动。
[0027]上述系统软件开发部分包括：1、利用c+和MATLAB混编的上位机程序，能够实现被观测物理的三维信息可视化；2、利用单片机进行开发，主要实现控制机械臂实现指定动作。
[0028]数据采集的主要内容包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堵煤的疏通控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取堵煤目标区域的图像，以及根据所述图像识别得到杂物种类；所述杂物种类包括：金属杂物及杂煤附属物；获取所述堵煤目标区域对应的输送设备的硬件参数；所述硬件参数包括以下至少一项：煤仓壁厚、煤仓孔径；根据杂物种类、硬件参数与机械臂疏通动作模式的预设对应关系，确定所述杂物种类及所述硬件参数对应的机械臂疏通动作模式；所述机械臂疏通动作模式包括以下至少一种：钻动、振动、钻振协同；根据确定的所述机械臂疏通动作模式，控制机械臂运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设对应关系包括：所述煤仓壁厚小于预设壁厚，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同或振动；所述煤仓壁厚大于或等于所述预设壁厚，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动；所述煤仓孔径小于预设孔径，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻动或钻振协同；所述煤仓孔径大于或等于所述预设孔径，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动；所述金属杂物为锚网、锚索或铁矿石，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同或钻动；所述金属杂物为锚杆，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻振协同；所述杂煤附属物为矸石，对应的所述机械臂疏通动作模式为钻动或钻振协同；所述杂煤附属物为泥浆，对应的所述机械臂疏通动作模式为振动或钻振协同。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取堵煤目标区域的图像，以及根据所述图像识别得到杂物种类，包括：通过摄像机获取堵煤目标区域的图像，以及对所述图像进行预处理得到目标物体的图像分块；将所述目标物体的图像分块与模板图像比较，获取所述图像分块与所述模板图像的相似性度量；若所述相似性度量满足匹配条件，则确定所述模板图像对应的杂物种类为所述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓虎，郭孝琛，汪义龙，刘杰，王耀辉，郝强，伏明，郝娇阳，徐浩，张倍宁，
申请(专利权)人：华能煤炭技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：