基于机器视觉的矿井输煤系统优化节能控制

• 作者: 亢俊明 朱美强 李明 郭伟东 雷萌
• 来源期刊: 工矿自动化
• 学科: 工学
• 关键词: 带式输送机 矿井输煤系统 煤流量 机器视觉 调速节能 模糊控制
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 实验研究
• 页码范围: 69-75
• 页数: 7页
• 分类号: TD634.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17625

摘要

矿井输煤系统要实现优化节能控制,关键是带式输送机煤流量的实时检测和依据煤流量进行变频调速控制.目前多数矿井带式输送机采用变频驱动方式,但变频器在稳定运行阶段并不进行调速,一直保持在工频电源频率下运行,无法实现输煤系统的优化节能.针对上述问题,提出了一种基于机器视觉的矿井输煤系统优化节能控制方法.利用激光发射器辅助数字摄像头获取带式输送机实时煤流图像,通过图像预处理去除异常高亮光斑噪声干扰,采用方向模板法提取图像中激光条纹中心线并利用线性插值法进行中心线断线修补,将带式输送机空载状态下胶带激光基线中心线和带式输送机有载状态下煤流激光轮廓中心线进行叠加形成封闭的包络曲线,计算该曲线所围成截面内瞬时煤流量;根据煤流量计算期望带速,PLC模糊控制器根据期望带速和速度传感器采集的当前带速控制变频器输出频率,进而调节电动机转速,从而实现带式输送机运行速度依据煤流量自动调节;地面控制中心信息处理平台负责数据收集、处理及显示,实现矿井输煤系统的可视化监控和智能管理.该方法能快速、有效进行煤流量检测并根据煤流量实时调整带式输送机运行速度,实现矿井输煤系统节能降耗、经济运行的目标.