靳舒凱,魏冠楠,王春明,王統(tǒng)海,吳忠倫,楊克虎,4
(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)機電與信息工程學(xué)院,北京 100083;2.臨沂礦業(yè)集團菏澤煤電有限公司,山東 菏澤 274700;3.臨沂礦業(yè)集團菏澤煤電有限公司 郭屯煤礦,山東 菏澤 274700;4.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)煤礦智能化與機器人創(chuàng)新應(yīng)用應(yīng)急管理部重點實驗室,北京 100083)
煤礦智能化是我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路[1-2],而副井軌道運輸智能化是其中重要環(huán)節(jié)。煤礦副井主要用來提升人員、設(shè)備和生產(chǎn)原材料,部分煤礦副井也用于提升巷道掘進過程中產(chǎn)生的煤和矸石。裝有生產(chǎn)物料、煤或矸石的礦車提升至地面后,再由軌道運輸系統(tǒng)實現(xiàn)礦車分運。目前副井軌道運輸系統(tǒng)主要采用人工操作方式,通過肉眼識別當(dāng)前礦車的裝載物,然后控制司控道岔改變礦車的前進方向來實現(xiàn)礦車正確歸庫。該工作枯燥重復(fù),容易使工人產(chǎn)生視疲勞或注意力不集中,加上副井口光線變化等環(huán)境因素的影響,易導(dǎo)致工人判斷錯誤或未能及時切換道岔,增加后續(xù)煤炭洗選成本,或造成礦車堆積,影響生產(chǎn)效率。
為實現(xiàn)副井礦車自動分運,文獻[3]提出采用RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)信標(biāo)方式實現(xiàn)電機車定位,根據(jù)運輸物料不同,操作人員遠程控制道岔,實現(xiàn)電機車牽引礦車歸庫。該方法需對現(xiàn)場進行整體布設(shè),且歸庫的多輛礦車需裝載相同類別的物料,對現(xiàn)場裝車要求較高。隨著計算機視覺技術(shù)的發(fā)展,基于圖像的礦車裝載物識別方法以其低成本、方便部署等特點逐漸應(yīng)用于副井礦車自動分運系統(tǒng)中,如文獻[4]提出了一種礦車運輸智能煤矸識別及分運裝置,以工業(yè)相機和計算機為核心,基于傳統(tǒng)計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)自動化礦車運輸?!?br>