基于小波分析的煤矿轨道上山矿车提升运输视觉智能系统的开发研究

在煤矿生产中,轨道上山提升运输是矿井的主要动力之一,由于操作人员或轨道故障等情况常常会引起车辆掉道、甚至跑车事故。基于小波分析的机器视觉识别技术,通过摄影仪采集、分析矿车运行范围内环境状况,根据主控器发送的行程信号,控制器做出相应的控制动作,有效地预防了事故的发生。     

基于RFID技术的矿井运输车辆定位跟踪监控系统研究

为了提高煤矿井下矿车调度效率、实时了解矿车运输物料的信息和各路段矿车的数量、降低调度的盲目性以及防止安全事故的发生,文章研究了一套基于RFID技术的矿井运输车辆定位跟踪系统并重点介绍了该系统软硬件设计过程.实际应用表明,该系统安全、可靠、实用,提高了煤矿井下轨道运输监控系统的智能化水平.     

煤矿辅助运输防爆车辆电动化和数智化的应用研究

为提升煤矿辅助运输智能化建设水准,神东煤炭集团构建了辅助运输车辆管理系统。文章介绍了构成系统的主要模块,并基于井下人员和车辆的定位系统,利用井下4G/5G网络和巷道基站将信号传输到每个矿井地面调度室,然后通过光纤传输到大数据中心,实现了车辆监管数字化,让用车、派车更便捷。介绍了辅助运输车辆车载辅助安全驾驶系统、启动预警系统、智能感应自动停车装置、空挡启动保护装置、无线视距遥控等智能化技术。该系统利用激光雷达和相机对巷道扫描建模,为无人驾驶车辆提供“地图”,采用毫米波雷达技术和机器视觉技术实现辅助运输车辆在井下的精确定位,实现了无人驾驶的常态化运行能力。神东辅助运输车辆的电动化、监管数字化和智能化,极大的提高了辅助运输的安全和效率,提升了煤矿智能化建设水平。     

煤矿井巷环境下机器人视觉图像增强及障碍识别研究

为解决煤矿救援机器人在发生灾害后光线不足、煤尘粉尘严重等造成视觉系统中图像不清晰、画面模糊以致障碍物形状无法识别问题,通过实验模拟煤矿井下光照条件,在光照充足、低照度以及零照度3种不同光照条件下采集机器人视觉图像。采用直方图均衡化方法对图像进行增强处理,使机器人显示的图像更加清晰,通过边缘检测算法以及基于风水岭分割改进的算法对障碍物信息进行提取,最终可以得到机器人前方主障碍物的形状特征信息。     

机器视觉技术在煤矿胶带运输系统中的应用

本文根据胶带运输系统现有的安全防控技术,结合国内胶带运输过程中发生的事故分析,提出了基于机器视觉技术的胶带运输安全防控技术。文中介绍了机器视觉技术的基本原理及其特点,将该技术应用到煤矿安全生产中,通过系统的设计、实施和应用,实现了煤矿运输胶带生产管控区域的人员违章检测、胶带堆煤检测、胶带过速检测、胶带防撕裂异物检测等报警停机功能,解决了煤矿胶带运输目前经常出现的问题,同时,将视频监控系统安全理念从被动"事后分析事故原因"提高到主动"预先防止",大大降低了煤矿机电运输事故的发生,为矿井实施无人值守和高效生产提供安全保障。     

煤矿井下机车防撞系统设计

针对煤矿井下电机车运行的复杂环境,提出了基于机器视觉技术的图像处理方法来进行障碍物识别,详细介绍了防撞系统结构、工作原理、障碍物识别报警流程、系统主要功能特点及使用注意事项。巷道试验应用表明,该系统为井下机车防撞寻求了一种解决方案。     

井下电机车轨道障碍物图像处理方法的智能识别技术

“绿色、安全、和谐、智能、高效”成为矿业可持续发展的时代要求，智能矿山的建设 有助于提高产业的 自动化和智能化水平。井下电机车无人驾驶是井下运输智能化无人技术应用的重要一环，轨道 障碍物检测作为无 人驾驶的关键技术，能够保障井下有轨运输的效率和安全。为了达到不同距离、不同位置轨道 中间和两侧的人、设 备、碎石的识别和预警的目的，分析电机车的运行条件，梳理轨道障碍物的类型，根据运输环 境和计算机视觉技术， 对电机车在井下运输过程中影响运行的轨道障碍物进行智能识别。结合传统图像处理方法的轨 道定位技术，描述 电机车轨道区域划分的方法。采用最新的深度学习目标检测算法 YOLOv5，对影响电机车运行 的诸多因素分析和 判断，是图像处理在矿山智能化的创新应用。     

煤矿井下斜巷轨道运输综合监控系统

煤矿斜巷轨道运输是煤矿安全生产隐患的重灾区之一,针对煤矿斜巷轨道运输综合安全监控的现状,提出设计开发基于可编程控制器、视频集中显示技术和管控一体的斜巷轨道运输综合监控系统。通过人体红外传感器,在绞车启动前,实时检测斜巷内人员信息,视频信息同时传输至井下绞车操作室及地面实时显示,司机通过防爆监视器判断现场情况;绞车启动人员误入轨道及时报警,并通过联动控制装置,自动紧急制动绞车和轨道机车;可编程控制器采集绞车运行状态信号,提示司机做出相应反应,保证绞车的安全运行。所开发设计的煤矿井下斜巷轨道运输综合监控系统已经在多个煤矿使用,切实实现了"行车不行人、行人不行车",安全防范效果良好。     

采煤机技术发展历程(九)——环境感知技术

采煤机实现自动化或智能化运行,必须能够准确获取作业位置、周围环境、煤层状态等信息。重点介绍了采煤机运行过程中的空间障碍、瓦斯浓度、行走位置、轨迹直线度等感知技术发展。在采煤机空间避障和防撞保护方面,基于毫米波雷达、激光雷达、图像识别的机器视觉感知技术具有优势,但目前在采煤机上尚未成熟应用,亟需深入研究。在机载瓦斯监测方面,差分吸收激光雷达探测技术和可调谐二极管激光吸收光谱探测技术是具有应用前景的瓦斯探测技术,目前尚少相关研究报道。在采煤机行进轨迹定位和直线度检测方面,基于捷联惯导的多传感器定位技术成为研究和应用热点,国内技术已渐进成熟和实用化。此外,基于激光雷达的SLAM机器视觉技术值得关注,可以把空间建模、避障防撞、行走定位、轨迹跟踪、姿态监测等多项任务融为一体,为构建采煤机数字孪生运行模型奠定感知技术基础。     

基于图像处理的矿用电机车行人监测预警系统设计

在分析常用障碍物检测方法基础上,提出了一种基于数字图像处理的行人监测预警系统。介绍了该系统的整体结构及软件设计,指出该系统首先利用霍夫直线检测在图像上确定铁轨的位置,然后运用支持向量机(SVM)在前方铁轨上检测行人,当出现行人时以声光报警的形式提醒司机注意前方的行人。最后进行实验,结果表明,该算法能很好的识别轨道上的行人并提前报警。     

煤矿小褶皱构造地质雷达超前探测技术研究与应用

为研究地质雷达在煤矿掘进巷道小褶皱构造探测的应用效果,基于时域有限差分数值分析原理,开展了小褶皱地质雷达超前探测正演模拟,分析了其响应特征,并通过在象山矿井的现场试验,有效探查了掘进巷道前方的小褶皱,以正演分析和井下试验结合的方式,验证了地质雷达可有效应用于煤矿小褶皱构造的探查,指导巷道安全掘进。     

仿人型煤矿环境探测机器人自主避障研究

为了提高仿人型煤矿环境探测机器人的自主行走能力,在其周围布置了3个探测距离为0.1～0.8m的GP2D12型红外测距传感器对障碍物进行探测,并通过人工势场的方法实现自主避障。通过试验,得到了理想的避障效果。     

探地雷达在煤巷超前探测中的应用

在煤矿井下煤层巷道掘进作业中,对掘进前方进行超前探测,从而预知掘进前方的煤层异常情况,对于保障安全生产、预防突发性事故的发生有着十分重要的意义。探地雷达探测技术是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法,将其应用于煤巷超前探测预报可以弥补超前钻探的不足,有利于提高煤巷超前探测的效率和可靠性。     

基于矿井隧道施工地质雷达预报技术的应用研究（增刊）

采用地质雷达技术对煤矿井隧道进行连续超前探测,研究地质雷达技术在煤矿井隧道施工超前预报中的工作规律。首先通过大量的煤矿隧道地质雷达超前预报探测资料,分析总结出几种煤矿井隧道内典型不良地质体地质雷达异常特征,并深入探讨如何利用这几种地质雷达典型异常特征来解决煤矿井隧道施工地质超前预报问题;其次以贵州六枝某煤矿井隧道地质超前预报为例,采用已总结得到的煤矿井隧道地质雷达波异常特征分别对矿井内部隧道掌子面前方岩溶溶蚀、构造节理裂隙及富水等常见的不良地质异常进行探测分析;最后通过实际隧道开挖来验证地质雷达异常分析结果的准确性,为煤矿井隧道施工提供较准确的预报信息,更好指导隧道信息化施工。     

煤矿运输安全智能监控信息系统的设计

以李雅庄煤矿为研究对象,进行了矿井运输安全智能监控信息系统的开发。该系统采用自动化技术、信息技术与煤矿运输系统深度融合,集先进的计算机、网络通信、图像处理、现代检测和自动化技术于一体,可以实现矿井运输的智能监测与自动控制。实践应用表明,该系统有效地保障了运输系统的自动调度和智能控制,保证了安全生产。     

煤矿巷道快速掘进的“长掘长探”技术

煤矿巷道掘进效率低是造成采掘失调的主要原因,而掘进巷道超前探测距离短、精度低,且与巷道掘进存在施工时间、作业空间和探测环境上的矛盾,是导致掘进效率偏低的地质因素,常规的“短掘短探”技术已经不能适应巷道快速掘进对长距离、高精度地质超前探测的技术需求。“长掘长探”的工作模式是以煤矿井下千米定向钻机施工的主孔与分支孔为基础,实现对掘进巷道前方煤层赋存形态、隐蔽致灾地质因素的长距离探查;在定向长钻孔中采用钻孔瞬变电磁、钻孔地质雷达和方位自然伽马等孔中物探新技术,对钻孔径向30 m范围的地质构造、富水异常区进行探测,满足了快速掘进巷道前方长距离、高精度、全方位构造探测和隐患排查的地质需求。工程实践表明：基于“定向长钻孔+孔中物探”的“长掘长探”技术,实现了沿掘进巷道方向的“长距离”探测、巷道周围近距离高精度探测,为巷道安全、快速掘进提供了地质依据;同时,“长掘长探”技术能够满足井下探放水防治水细则的要求,解决了超前探测与快速掘进在施工时间、作业空间和探测环境上的冲突,有助于提高巷道快速掘进的有效时间,具有较好的技术适应性和推广价值,将为今后煤矿巷道快速掘进的高精度长距离超前探测提供可靠的地质保障...     

探地雷达技术在煤矿哑炮检测中的应用

针对目前尚无有效的探测手段对煤矿生产过程中产生的哑炮进行识别并定位的问题,提出了利用探地雷达技术进行探测的新方法。根据探测目标进行技术参数的选择,并制作埋有雷管的煤块试件,使用RIS-K2型探地雷达、600 MHz雷达天线进行检测。检测结果表明,探地雷达可以正确识别定位雷管,是一种行之有效的哑炮检测手段。     

煤矿主煤流运输智能化控制技术研究

通过对北翼主煤流运输智能化技术的研究,在原有的主煤流综合自动化监控系统下,研究了系统实施方案和组织方式,系统采用智能数据采集技术,通过采集模块以RS485总线与可编程控制机进行通信,实时在线不间断地采集现场保护数据。分析了北四部胶带机顺煤流启动控制PLC程序和北一、二、三、四部胶带机自动启动控制PLC程序,系统保护不但反应及时、动作灵敏度高,而且基于原北翼主煤流运输综合自动化系统,充分发挥现有的技术装备,扩展智能化控制的功能,提高了主煤流运输智能化控制技术水平,推动了矿井安全、可靠、高效生产。