[发明专利]基于机器视觉的煤矿自动掘进系统

说明书

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，更具体的说，属一种基于机器视觉的煤矿自动掘进系统。

背景技术

采矿生产包括开采、掘进、运输、提升等核心过程，以及通风、排水、防护、人员与材料运输等辅助工程。由于作业条件危险、环境恶劣、劳动强度大，自动化采矿系统的引入成为必不可少的环节。一般系统使采矿生产过程实现自动的检测、控制、调节和保护的技术设施或方法。对提高劳动生产率、改善产品质量控制、有效利用资源和减少能耗、提高矿井生产安全、改善劳动条件有重要作用。生产过程复杂、场所分散、移动频繁，决定了矿井自动化的特点。

而掘进自动化是采矿作业自动化过程中的重要环节。其关键技术在于掘进机导向的自动化，即需要对掘进机相对于巷道设计轴线的位姿与相对位置进行实时自动检测，使掘进机能够自动按照巷道设计轴线掘进。近年来，机器视觉作为一种传感方式，正在被应用于越来越多的行业和场合尤其是艰苦或危险场合中，代替人工完成检测、识别、测量、引导等传统上需要经验和技巧积累完成的工作并表现出优越的性能。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种基于机器视觉的煤矿自动掘进系统。本发明给出的基于机器视觉的煤矿自动掘进系统，从而保障井下作业安全、提高作业效率、降低能耗与人力资源。

本发明的一种基于机器视觉的煤矿自动掘进系统，其特征在于：包括ARM控制器、图像采集模块、显示模块、电源模块、数据传输接口、键盘输入模块、系统复位模块、滤光模块、CCD摄像头、激光发射模块、上位机、驱动模块、水平伸展模块、垂直升降模块、掘进模块；其中：

所述ARM控制器分别与所述图像采集模块、所述显示模块、所述电源模块、所述数据传输接口、所述键盘输入模块、所述系统复位模块相连，所述上位机分别与所述数据传输接口、所述驱动模块相连，所述驱动模块分别与所述上位机、所述水平伸展模块、所述垂直升降模块、所述掘进模块相连，所述滤光模块分别于所述图像采集模块、所述CCD摄像头相连，所述CCD摄像头分别与所述滤光模块、所述激光发射模块相连。

本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。

附图说明

附图1是本发明基于机器视觉的煤矿自动掘进系统的结构示意图。

具体实施方式

图1是本发明基于机器视觉的煤矿自动掘进系统的结构示意图，基于机器视觉的煤矿自动掘进系统包括ARM控制器1、图像采集模块2、显示模块3、电源模块4、数据传输接口5、键盘输入模块6、系统复位模块7、滤光模块8、CCD摄像头9、激光发射模块10、上位机11、驱动模块12、水平伸展模块13、垂直升降模块14、掘进模块15；其中：

所述ARM控制器1分别与所述图像采集模块2、所述显示模块3、所述电源模块4、所述数据传输接口5、所述键盘输入模块6、所述系统复位模块7相连，所述上位机11分别与所述数据传输接口5、所述驱动模块12相连，所述驱动模块12分别与所述上位机11、所述水平伸展模块13、所述垂直升降模块14、所述掘进模块15相连，所述滤光模块8分别于所述图像采集模块2、所述CCD摄像头9相连，所述CCD摄像头9分别与所述滤光模块8、所述激光发射模块10相连。