煤礦副井礦車裝載物智能識別方法

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）

0 引言

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>