矿井带式输送机节能优化与智能控制系统研究

严 策

（陕西彬长小庄矿业有限公司，陕西 咸阳 713500）

1 基于激光辅助视觉技术的煤矿带式输送机运煤流量自动化监测与分析

目前，在煤矿带式输送机运煤流量的监测中，主要应用的检测装置包括电子皮带秤、核子皮带秤、超声波皮带秤和视觉测量法，除了电子皮带秤为接触式检测方法以外，其余均为非接触式检测方法[1]。这些测量技术在一定程度上解决了煤矿带式运输机运煤流量的检测问题，但是在自动化和智能化方面的开发程度较低，无法为评估运煤流量和带式输送机的能耗等提供准确的依据。该文基于激光辅助视觉技术提出一种新的智能化和无人化的煤流量检测技术，如图1 所示。具体原理是利用激光高亮度和方向集中的特点对带式运输机进行激光光束的透射，高亮的激光束在每块表面形成条纹，随后触发与矿井输煤系统地面控制管理平台相联的光学摄像设备，实时、不间断地采集皮带机上的煤块断面图像，通过设定的图像以及设备的三角法相似原理计算激光光束条纹相对皮带基准面的高度，结合控制平台中输入的带式输送机速度可以计算带式输送机的运煤量[2]。

该文采用的激光发射器的输出功率为0.5 mW～30.0 mW，激光波长为635 nm，最大工作电流小于60 mA，发散角度为88°，1 m 处线宽为3 mm，工作温度为-20℃～60℃。摄像机的传感器类型为1/1.8″Progressive Scan CMOS，有效像素为2 000 000 px，宽动态范围为120 dB，焦距为2.8 mm～12.0 mm F1.4，通信进口为自适应以太网接口，主码流分辨率为50 Hz 20 f/s（1920×1080），最低照度黑白色时为0.0001Lux@（F1.2，AGC ON），彩色时为0.0007Lux@（F1.2，AGC ON），采样帧率设置为20 f/s[3]。……