[发明专利]基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统及方法

权利要求书

1.一种基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，包括：

布置在工作面的采煤机和液压支架；

沿所述工作面延伸方向设置的巡检轨道；

巡检装置，所述巡检装置可滑动地安装在所述巡检轨道上，所述巡检装置用于检测煤岩界面数据和工作面直线度，并根据所述煤岩界面数据和所述工作面直线度输出控制指令，所述采煤机根据所述控制指令进行自动割煤控制，所述液压支架根据所述控制指令进行工作面自动找直控制；

所述巡检装置包括图像处理模块和第一摄像仪，所述第一摄像仪用于拍摄煤壁图像，所述图像处理模块根据所述煤壁图像进行煤岩界面识别，生成所述煤岩界面数据并发送到所述采煤机，所述采煤机根据所述煤岩界面数据进行自动割煤控制；

所述巡检装置还包括第二摄像仪，所述第二摄像仪用于拍摄工作面的刮板输送机和所述液压支架的工作面姿态，所述图像处理模块根据该工作面姿态计算所述工作面直线度并发送到所述液压支架，所述液压支架根据所述工作面直线度进行工作面自动找直控制；

所述巡检轨道是悬吊式轨道，所述巡检轨道通过安装在工作面的刮板输送机槽帮侧方的支撑架悬吊安装；

巡检装置还包括控制模块，其包括驱动模块、电机、减速器、驱动滚轮、计数齿轮、编码器和定位模块，所述巡检装置由驱动模块发出行走指令，通过驱动模块中的驱动电路将信号放大，控制电机转动，电机通过减速机构带动驱动滚轮在巡检轨道上滚动行走，从而带动所述计数齿轮转动，计数齿轮带动编码器转动计数，通过定位模块计算出巡检装置在轨道上行走的距离，得到所述巡检装置当前所在位置信息；

所述巡检装置始终保持在所述采煤机的上风头处；

在上行割煤时，巡检装置跟随在采煤机后滚筒后方拍摄视频图像，进行煤岩界面识别与工作面直线度检测，在采煤机下行割煤时，巡检装置在采煤机前滚筒前方进行检测，对检测数据进行复核校验，到机头处生成整个工作面的煤岩界面识别曲线和工作面刮板输送机和液压支架姿态曲线。

2.根据权利要求1所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，所述巡检轨道包括沿工作面延伸方向设置的轨道平面；所述驱动滚轮在所述轨道平面上滚动，从而驱动所述巡检装置在所述巡检轨道上运动。

3.根据权利要求2所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，所述巡检轨道还包括沿工作面延伸方向设置的轨道齿面，所述计数齿轮与所述轨道齿面啮合，所述巡检装置在所述巡检轨道上运动时，通过所述轨道齿面带动所述计数齿轮转动。

4.根据权利要求1所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，所述液压支架的顶梁上设置有测量标签。

5.根据权利要求4所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，所述巡检装置包括无线通信模块，通过所述无线通信模块进行数据通信。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统，其特征在于，所述液压支架上安装有喷雾装置，所述喷雾装置对煤壁进行喷雾清洗，和/或所述喷雾装置对工作面的刮板输送机和液压支架进行喷雾清洗。

7.一种基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1-6任意一项所述的基于视频巡检的采煤机自动控制和工作面自动找直的系统来实现，所述方法包括：

控制所述巡检装置在所述巡检轨道上运动；

通过所述巡检装置检测煤岩界面数据和工作面直线度，并根据所述煤岩界面数据和所述工作面直线度输出控制指令；

所述采煤机根据所述控制指令进行自动割煤控制，所述液压支架根据所述控制指令进行工作面自动找直控制。