[发明专利]一种基于激光扫描的煤量检测方法

说明书

本发明提供了一种基于激光扫描的煤量检测方法，采用激光扫描装置直接圈定煤流横截面积轮廓，为非接触式探测，测量精度高；检测方法采用极坐标系，不用坐标换算，计算复杂度显著降低，减少了坐标转换误差；对算法所用数据进行环境校正，实用性显著提高，还可以避免误判空皮带，解决了有煤流时个别点为零值而导致计算结果大的扰动问题。

技术领域

本发明属于煤量检测技术领域，具体涉及一种基于激光扫描的煤量检测方法。

背景技术

目前，带式输送机煤量检测方法主要有电子皮带秤测量法、超声波测量法、激光扫描仪测量法、视频识别法等。其中，电子皮带秤测量法应用广泛，但是由于受称重托辊非准直度、皮带张力及运行阻力等“皮带效应”，实际中难以修正称重误差、皮带速度误差、校准误差、环境影响误差等因素对煤量测量的影响；超声波测量法，只能测量最先返回超声波的第一个点，这对不规则的煤流量横截面测量非常的不准确；单纯视频识别法，在光线较弱和灰尘较多的复杂环境中，识别难度大，不准确，更换地点后，往往仪器算法就不好用了。

激光测距扫描仪虽然理论上很完美，但是在煤矿井下环境测量空的湿皮带时，往往没有数据返回，即测量不到距离数据。另外，在皮带上运输经过除尘的煤流时，也有部分数据测量不到。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种基于激光扫描的煤量检测方法。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于激光扫描的煤量检测方法：

将扫描装置与输送装置对应的扫描角度范围分为n个角度，每个角度为θ；

在所述输送装置上没有煤流通过时，所述扫描装置检测的所述扫描装置与所述输送装置表面的距离数据为a1、a2、…、ai、…、an；

在所述输送装置上有煤流通过时，所述扫描装置检测的所述扫描装置与所述煤流表面的距离数据为b1、b2、…、bi、…、bn；

根据所述扫描装置与所述输送装置表面的距离数据、所述扫描装置与所述煤流表面的距离数据以及角度θ，计算每个角度θ中含有的煤量△i；

总煤量横截面积

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，或者，

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，所述扫描角度范围的最大值为覆盖所述输送装置表面的宽度。

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，若所述扫描装置检测的距离数据大于预设距离最大值，将所述扫描装置与所述输送装置表面的距离数据设置为所述预设距离最大值。

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，若所述扫描装置检测的距离数据小于预设距离最小值，剔除所述距离数据。

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，判断ai-bi的数值是否大于煤块最小厚度，若是，计算煤量△i，否则，对小于煤块最小厚度的数据段采用等差插值处理。

如上所述的基于激光扫描的煤量检测方法，设置连续零值个数，若连续ai-bi为零值的个数超过连续零值个数，判断连续零值对应的输送装置上没有煤流通过，否则，对所述零值数据段采用等差插值处理。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明采用激光扫描装置直接圈定煤流横截面积轮廓，为非接触式探测，测量精度高；检测方法采用极坐标系，不用坐标换算，计算复杂度显著降低，减少了坐标转换误差；对算法所用数据进行环境校正，实用性显著提高，还可以避免误判空皮带，解决了有煤流时个别点为零值(无返回)而导致计算结果大的扰动问题。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明