[发明专利]一种基于物料监测的皮带输送机智能调速方法

说明书

一种基于物料监测的皮带输送机智能调速方法，通过人工示教调速，获取皮带输送机不同位置的物料负载量与对应的驱动电机转速，并作为训练数据训练初始的神经网络，获取具有认知能力的神经网络系统，训练完毕后开启智能调速系统，根据皮带输送机实际运行过程中物料监测装置采集到的物料信息数据，经过核心处理器的计算得到皮带输送机不同位置的物料负载量数据，并输送到具有认知能力的神经网络中，神经网络系统进行预测获取当前皮带输送机驱动电机的最佳转速，皮带输送机控制系统根据此数据对驱动电机进行变频调速，本发明能够有效减小皮带输送机电机的能源消耗，并能降低出现煤料堆积的事故，调速范围和精度较高，达到节能降耗、安全生产的目的。

技术领域

本发明涉及一种皮带输送机调速方法，具体是一种基于物料监测的皮带输送机智能调速方法，属于皮带输送机调速技术领域。

背景技术

随着综合机械化采煤工艺的不断发展，国内外学者相继提出了“无人化”或“少人化”采煤工作面的设想。

由于带式输送机对散装物料的运输效果最好，所以广泛应用于煤矿、码头等场合，正是由于带式输送机使用的场合广泛，所以对其也提出了更多要求；作为矿井主要运输设备，带式输送机的能耗对煤矿和矿山等企业运输成本作用明显，采用工频恒速运行方式会存在如下问题：机械和输送带间的摩擦系数较大，若输送机空载或者轻载会造成电能浪费，并且保持恒速运动很容易出现堆煤事故。

带式输送机作为煤矿的关键设备，实现其“无人化”和“智能化”是目前发展的趋势，而目前应用最广泛的带式输送机控制系统，主要是人为根据煤量手动调节带式输送机的带速，而且在实际运行中很长时间采用恒速控制，当皮带输送机运送物料较小时，将会浪费大量的能源；为了提高输送机的运输效率，减少电能消耗，需采取措施对输送机的带速进行调节，当输送机载荷发生变化时，根据载荷及时调整带速，实现运送物料负载量和驱动电机转速实现最佳匹配，以实现节能运行，延长寿命的目的。如果能使皮带输送机实现智能自动调速，将会为推动我国煤炭开采少人化、无人化，从根本上解决煤矿安全高效生产难题。

中国发明专利2018年2月16日公开的一种公开号为CN107702755A的“皮带输送机流量检测装置及检测方法”，其是利用激光测距仪和摄像机对皮带输送机上物料进行实时监测，但是在实际中皮带输送机输送的物料在横截面上以及在整条皮带上的分布都是不均匀的，所以该方法测量物料的负载量误差较大。

中国发明专利2013年3月6日公开的一种公开号为CN102951428B的“皮带输送机节能系统的节能控制方法”，其是利用物料监测装置测定皮带断面上的瞬时料重，经过内部程序计算对皮带输送机驱动电机进行调节，从而实现电机最佳运转转速和运转频率的匹配，然而这种方法并没有设计出准确的物料检测装置，以及对于物料负载量和电机转速的匹配较为粗糙，并不精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物料监测的皮带输送机智能调速方法，能够有效减小皮带输送机电机的能源消耗，并能降低出现煤料堆积的事故，调速范围和精度较高，应用范围较广，达到节能降耗和安全生产的目的。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于物料监测的皮带输送机智能调速方法，包括以下步骤：

步骤一：安装物料监测装置，将若干套物料监测装置等距离均匀安装在皮带输送机上方，所述物料监测装置包括安装机架、若干个激光测距仪以及工业摄像头，若干个激光测距仪等距离设置在安装机架上，工业摄像头安装在物料正上方的安装机架上；激光测距仪采集物料高度信号、皮带输送机控制系统采集驱动电机的转速信号，并将上述数据输送到数据存储器中，工业摄像头将拍摄的皮带输送带上的物料图片信息输送到数据存储器中，数据存储器与核心处理器相连，数据存储器中存储的数据通过核心处理器的运算可以得到皮带输送机不同运输位置的物料负载量。数据存储器存储完足够的样本数据之后将全部数据输入到核心处理器中进行处理，最后输送到神经网络中进行训练；核心处理器与皮带输送机控制系统相连，皮带输送机控制系统可以对驱动电机进行变频调速；