[发明专利]一种原煤仓煤位检测巡检机器人

说明书

本发明公开了一种原煤仓煤位检测巡检机器人，包括：激光模块，用于发射固定光束，并在煤块上形成特征光点；光电触发模块，用于感应煤块的反射光，并为同步控制模块提供定时基准脉冲；同步控制模块，用于产生选通脉冲对摄像模块进行同步控制；摄像模块，用于拍摄特征光点并生成煤位图像序列，其中，煤位图像序列用于反映煤位深度变化导致摄像机像面上形成的像点的位置变化；图像处理装置，用于解析煤位图像序列以获取原煤仓的煤位高度信息。本发明克服了传统煤位检测装置远距离、阴暗环境下小目标检测的不足，而且不受环境光源的影响，可以在任何没有辅助光源的环境下顺利地做好煤位检测工作，解决了传统的接触式料位检测存在的问题。

技术领域

本发明涉及煤位检测装置领域，特别是一种原煤仓煤位检测巡检机器人。

背景技术

在煤炭生产中，需要在煤矿井上、井下的主要运输环节设置各种煤仓，用以缓解各环节生产造成的提升运输不均。井下煤仓作为煤矿生产的咽喉,其冒仓(溢出)和空仓(排空)对于安全生产具有很大的威胁。

由于空间所限，井下煤仓的直径一般在5～7m，高度在40m，深度可达80m。由于储卸煤时仓内粉尘浓度很高，为避免煤尘过密，需要很大的湿度，而这易使仓壁粘上煤粉，煤仓仓壁会积累厚薄不均的煤垢，使得煤仓壁面很粗糙，难以区分煤与仓壁之间的分界线；另外，由于各环节生产不均及不同种类煤的自然安息角不等，会导致煤仓煤面出现不同形状；煤仓煤位的变化速度也很缓慢，大约几十分钟甚至数小时才会变化1m。

井下原煤仓主要采用人工煤位的识别，随着近些年巡检机器人的应用，逐渐有代替人工的趋势，目前常见的检测装置有电容式、辅助光源式等装置，但这些巡检机器人采用的各种煤仓煤位检测作业均存在缺陷，无法做到准确可靠的实时检测煤位高度。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供了一种原煤仓煤位检测巡检机器人，克服了传统煤位检测装置远距离、阴暗环境下小目标检测的不足，尤其针对井下原煤仓，更具有优势。

本发明公开了一种原煤仓煤位检测巡检机器人，包括：

激光模块，用于发射固定光束，并在煤块上形成特征光点；

光电触发模块，用于感应煤块的反射光，并为同步控制模块提供定时基准脉冲；

所述同步控制模块，用于产生选通脉冲对摄像模块进行同步控制；

所述摄像模块，用于拍摄所述特征光点并生成煤位图像序列；其中，所述煤位图像序列用于反映煤位深度变化导致摄像机像面上形成的像点的位置变化；

图像处理装置，用于解析所述煤位图像序列以获取原煤仓的煤位高度信息。

进一步地，所述原煤仓煤位检测巡检机器人还包括：

分光模块，用于对激光模块发射的固定光束进行分光，使得煤块上形成所述特征光点。

进一步地，所述激光模块为SNV激光器。

进一步地，光电触发模块包括：APD管和触发电路单元，其中，所述APD管用于接收煤矿的反射光，经所述触发电路为所述同步控制模块提供定时基准脉冲。

进一步地，所述图像摄像模块为ICCD摄像机。

进一步地，所述图像处理装置包括依次设置的：

实时图像转换电路单元，用于转换所述煤位图像序列的图像格式；

图像处理电路单元，用于对煤位图像序列进行去噪声、图像二值化处理，得到灰度图；

煤位信息识别单元，用于对所述灰度图进行解析，得到原煤仓的煤位高度信息。

进一步地，所述图像处理装置，还包括：显示器，用于显示所述煤位信息识别单元解析得到的煤位高度信息。