煤层厚度的确定方法、装置和煤层厚度检测系统制造方法及图纸

本申请提供了一种煤层厚度的确定方法、装置和煤层厚度检测系统。该方法包括：获取伽马数据，并根据伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，伽马数据是伽马检测装置检测到的岩层发出的伽马射线进行解析得到的；获取超声波数据，并根据超声波数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第二厚度，超声波数据是对回波信号进行解析得到的；计算第一厚度和第二厚度的加权平均值，得到目标厚度。可以根据不同的检测装置检测到的信号进行分析，得到煤层在预定方向上的第一厚度和第二厚度，通过对第一厚度和第二厚度进行数据融合，可以避免单一检测装置检测到的煤层厚度的精确度较差的问题，经过多源数据融合后的目标厚度的精确度较高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
煤层厚度的确定方法、装置和煤层厚度检测系统


[0001]本申请涉及煤矿开采
，具体而言，涉及一种煤层厚度的确定方法、装置和煤层厚度检测系统。

技术介绍

[0002]目前煤矿主要依靠人工测量实现剩余煤层厚度的测量，人工测量的方式并不准确，不仅造成采煤机的截齿寿命短、煤质下降等问题，也增加了瓦斯爆炸的风险和工人的劳动强度。实现剩余煤层厚度精确快速测量是实现采煤机摇臂高度自动调节的关键技术，对于实现无人化、高效化开采有着非常重要的意义。
[0003]但是，目前的方案中，测量到的煤层厚度的精确度较差。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种煤层厚度的确定方法、装置和煤层厚度检测系统，以至少解决现有技术中测量到的煤层厚度的精确度较差的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种煤层厚度的确定方法，所述方法包括：获取伽马数据，并根据所述伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，其中，所述伽马数据是伽马检测装置检测到的岩层发出的伽马射线进行解析得到的，所述预定方向为所述伽马检测装置垂直于所述煤层的方向；获取超声波数据，并根据所述超声波数据确定所述煤层在所述预定方向的厚度，得到第二厚度，其中，所述超声波数据是对回波信号进行解析得到的，所述回波信号为超声波检测装置发射超声波经所述煤层反射的超声波信号；计算所述第一厚度和所述第二厚度的加权平均值，得到目标厚度。
[0006]可选地，根据所述伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，包括：构建第一模型，其中，所述第一模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史时间段内获取的：历史伽马数据以及所述历史伽马数据对应的历史煤层厚度；将所述伽马数据输入至所述第一模型中，得到所述第一模型的输出为所述第一厚度。
[0007]可选地，根据所述超声波数据确定所述煤层在所述预定方向的厚度，得到第二厚度，包括：获取第一时间和第一强度，所述第一时间为所述超声波检测装置发出超声波的时刻，所述第一强度为所述超声波检测装置发出的超声波的强度；获取第二时间和第二强度，所述第二时间为所述超声波检测装置接收反射的所述回波信号的时刻，所述第二强度为所述超声波检测装置接收反射的所述回波信号的强度；使用第二模型对当前时间差和当前强度差值进行分析，得到所述第二厚度，其中，所述第二模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史时间段内获取的：历史时间差、历史强度差值、所述历史时间差和所述历史强度差值对应的历史第二厚度，其中，所述当前时间差为当前第一时间和当前第二时间的时间差值，所述当前强度差值为当前第一强度和当前第二强度的强度差值，所述历史时间差为历史第一时间和历史第二时间的时间差值，所述
历史强度差值为历史第一强度和历史第二强度的强度差值。
[0008]可选地，所述超声波检测装置有多个，相邻的任意两个所述超声波检测装置之间的距离小于预设距离，相邻的任意两个所述超声波检测装置的超声波发射方向之间的夹角小于预设夹角，多个所述超声波检测装置向所述煤层的同一位置点发射超声波并接收所述煤层反射的超声波信号，在获取超声波数据之后，所述方法还包括：获取各所述超声波检测装置对应的所述第一时间、所述第二时间、所述第一强度和所述第二强度，其中，多个所述超声波检测装置的所述第一时间和所述第一强度相同；在存在第一超声波检测装置对应的所述第二时间与第二超声波检测装置对应的所述第二时间的时间差值大于预设时间差阈值，且所述第一超声波检测装置对应的所述第二强度与所述第二超声波检测装置对应的所述第二强度的强度差值大于预设强度差阈值的情况下，确定所述第一超声波检测装置接收所述回波信号的方向存在干扰，所述第一超声波检测装置为任意一个所述超声波检测装置，所述第二超声波检测装置为所述第一超声波检测装置以外的任意一个所述超声波检测装置。
[0009]可选地，在确定所述第一超声波检测装置接收所述回波信号的方向存在干扰之后，所述方法还包括：确定所述第一超声波检测装置对应的参数为故障参数，其中，所述参数包括所述第一时间、所述第二时间、所述第一强度和所述第二强度；计算多个所述第二超声波检测装置对应的所述参数的加权平均值，得到目标参数。
[0010]可选地，计算所述第一厚度和所述第二厚度的加权平均值，得到目标厚度，包括：获取第一权重系数，其中，所述第一权重系数为所述第一厚度在所述目标厚度中的重要程度；获取第二权重系数，其中，所述第二权重系数为所述第二厚度在所述目标厚度中的重要程度；计算第一乘积和第二乘积之和，得到所述目标厚度，其中，所述第一乘积为所述第一权重系数和所述第一厚度的乘积，所述第二乘积为所述第二权重系数和所述第二厚度的乘积。
[0011]可选地，在计算第一乘积和第二乘积之和，得到所述目标厚度之前，所述方法还包括：根据第三模型生成更新公式，其中，所述第三模型为使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史时间段内获取的：所述历史时间段内的历史第一厚度的第一平均波动幅度，所述历史时间段内的历史第二厚度的第二平均波动幅度，历史第一厚度的所述第一平均波动幅度对应的权重值，历史第二厚度的所述第二平均波动幅度对应的权重值，所述历史第一厚度的所述第一平均波动幅度对应的参考权重值，所述历史第二厚度的所述第二平均波动幅度对应的参考权重值；采用所述更新公式：对所述第一权重系数进行更新，W
new
表示更新后的第一权重系数，W
old
表示更新前的第一权重系数，δ
j,l
表示所述第三模型中第j组数据第l层的误差，α
j,l
‑1表示第j组数据第l
‑
1层的激活值，T表示时间；根据更新后的第一权重系数，对所述第二权重系数进行更新，得到更新后的第二权重系数。
[0012]可选地，在计算第一乘积和第二乘积之和，得到所述目标厚度之前，所述方法还包括：获取目标时间段内多个所述第一厚度的平均波动幅度；在所述平均波动幅度大于第一幅度阈值，且小于或者等于第二幅度阈值的情况下，将所述第一权重系数更新为第一更新权重系数，并根据所述第一更新权重系数对所述第二权重系数进行更新，得到更新后的第
二权重系数，其中，所述第一幅度阈值小于所述第二幅度阈值，所述第一权重系数大于所述第一更新权重系数；在所述平均波动幅度大于第二幅度阈值，且小于或者等于第三幅度阈值的情况下，将所述第一权重系数更新为第二更新权重系数，并根据所述第二更新权重系数对所述第二权重系数进行更新，得到更新后的第二权重系数，其中，所述第二幅度阈值小于所述第三幅度阈值，所述第一更新权重系数大于所述第二更新权重系数。
[0013]根据本申请的另一方面，提供了一种煤层厚度的确定装置，包括：第一获取单元，用于获取伽马数据，并根据所述伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，其中，所述伽马数据是伽马检测装置检测到的岩层发出的伽马射线进行解析得到的，所述预定方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层厚度的确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取伽马数据，并根据所述伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，其中，所述伽马数据是伽马检测装置检测到的岩层发出的伽马射线进行解析得到的，所述预定方向为所述伽马检测装置垂直于所述煤层的方向；获取超声波数据，并根据所述超声波数据确定所述煤层在所述预定方向的厚度，得到第二厚度，其中，所述超声波数据是对回波信号进行解析得到的，所述回波信号为超声波检测装置发射超声波经所述煤层反射的超声波信号；计算所述第一厚度和所述第二厚度的加权平均值，得到目标厚度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述伽马数据确定煤层在预定方向的厚度，得到第一厚度，包括：构建第一模型，其中，所述第一模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史时间段内获取的：历史伽马数据以及所述历史伽马数据对应的历史煤层厚度；将所述伽马数据输入至所述第一模型中，得到所述第一模型的输出为所述第一厚度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述超声波数据确定所述煤层在所述预定方向的厚度，得到第二厚度，包括：获取第一时间和第一强度，所述第一时间为所述超声波检测装置发出超声波的时刻，所述第一强度为所述超声波检测装置发出的超声波的强度；获取第二时间和第二强度，所述第二时间为所述超声波检测装置接收反射的所述回波信号的时刻，所述第二强度为所述超声波检测装置接收反射的所述回波信号的强度；使用第二模型对当前时间差和当前强度差值进行分析，得到所述第二厚度，其中，所述第二模型是使用多组训练数据训练得到的，所述多组训练数据中的每一组训练数据均包括历史时间段内获取的：历史时间差、历史强度差值、所述历史时间差和所述历史强度差值对应的历史第二厚度，其中，所述当前时间差为当前第一时间和当前第二时间的时间差值，所述当前强度差值为当前第一强度和当前第二强度的强度差值，所述历史时间差为历史第一时间和历史第二时间的时间差值，所述历史强度差值为历史第一强度和历史第二强度的强度差值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述超声波检测装置有多个，相邻的任意两个所述超声波检测装置之间的距离小于预设距离，相邻的任意两个所述超声波检测装置的超声波发射方向之间的夹角小于预设夹角，多个所述超声波检测装置向所述煤层的同一位置点发射超声波并接收所述煤层反射的超声波信号，在获取超声波数据之后，所述方法还包括：获取各所述超声波检测装置对应的所述第一时间、所述第二时间、所述第一强度和所述第二强度，其中，多个所述超声波检测装置的所述第一时间和所述第一强度相同；在存在第一超声波检测装置对应的所述第二时间与第二超声波检测装置对应的所述第二时间的时间差值大于预设时间差阈值，且所述第一超声波检测装置对应的所述第二强度与所述第二超声波检测装置对应的所述第二强度的强度差值大于预设强度差阈值的情况下，确定所述第一超声波检测装置接收所述回波信号的方向存在干扰，所述第一超声波检测装置为任意一个所述超声波检测装置，所述第二超声波检测装置为所述第一超声波检
测装置以外的任意一个所述超声波检测装置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述第一超声波检测装置接收所述回波信号的方向存在干扰之后，所述方法还包括：确定所述第一超声波检测装置对应的参数为故障参数，其中，所述参数包括所述第一时间、所述第二时间、所述第一强度和所述第二强度；计算多个所述第二超声波检测装置对应的所述参数的加权平均值，得到目...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小磊，常鹏帅，李文杰，王刚，王振同，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：