[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

说明书

本发明公开了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和方法。所述系统包括：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。采用本发明，能够避免综采工作面恶劣的生产环境对视频系统的影响，减少工作面摄像仪的数量，同时完成工作面煤岩界面辨识和工作面直线度检测。

技术领域

本发明涉及煤矿井下放顶煤工作面自动化开采技术领域，特别是涉及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及方法。

背景技术

随着煤矿自动化智能化技术的发展，综采工作面实现了以采煤机记忆割煤为主、液压支架跟机自动控制的工作面设备自动化生产、监控中心和地面远程遥控的生产模式，但是由于煤矿赋存条件在不断的变化，采用该方式生产，在连续多刀作业后会由于煤层变化的影响，必须再次修订记忆割煤曲线，才能保证继续正常生产，由于液压支架动作控制精度误差、传感器误差积累、液压支架与刮板输送机之间的销耳误差，会导致工作面参差不齐，不能满足煤矿安全规程对工作面直线度的要求，必须停下来进行工作面调直控制。

因此，发明人在实现发明创造的过程中发现，工作面要想实现真正意义上的自动化生产、实现无人化生产，必须解决采煤机的煤岩界面识别的问题，同时，还必须解决工作面刮板输送机和液压支架的直线度自动控制问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了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及方法，旨在同时实现采煤机自动控制和工作面自动找直，以克服现有技术中存在的缺陷。

本发明所提供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。

进一步，所述巡检轨道包括沿工作面延伸方向设置的轨道平面；所述巡检装置包括驱动滚轮，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。

进一步，所述巡检轨道还包括沿工作面延伸方向设置的轨道齿面，所述巡检装置包括计数齿轮，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。

进一步，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。

进一步，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。

进一步，所述液压支架的顶梁上设置有测量标签。

进一步，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。

进一步，所述巡检装置始终保持在所述采煤机的上风头处。

进一步，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。

进一步，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。