[发明专利]一种基于采煤机截割声音的刮板输送机智能控制装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于采煤机截割声音的刮板输送机的智能控制装置及其方法，其装置安装在采煤机的摇臂上，包括壳体、核心处理器、数据存储器、音频信号接收模块、信号传输模块、人机交互界面以及可充电电池。壳体外安装有麦克风，麦克风用来收集包括采煤机截割的声音信号，其声音信号经音频信号接收模块输送至核心处理器，核心处理器与数据存储器相连，核心处理器将声音信号分析处理后，通过信号传输模块控制变频器，变频器与刮板输送机的电动机相连，变频器从而根据核心处理器的控制信号，做出相应的控制指令，对刮板输送机的电动机进行调速，实现对刮板输送机的智能控制。

技术领域

本发明属于综合化机械采煤技术领域，涉及一种基于采煤机截割声音的刮板输送机智能控制装置及其方法。

背景技术

刮板输送机是综合化机械采煤工作面的三大主要设备之一，其主要工作环境是在矿井下，工作环境恶劣、能源消耗较大。目前，刮板输送机往往不能根据落煤量的大小实现智能控制，容易对刮板输送机的使用寿命造成影响，一定程度上也浪费了能源。

中国专利(CN201410519505.9)公开了一种煤矿井下工作面刮板输送机智能调速的方法。该方法可以获取刮板转载机煤量的大小，并将信号反馈给刮板输送机的控制箱，进而控制刮板输送机的链速，实现分级调速，使节能效果和设备寿命大幅提升。然而，在综合机械化采煤工作面中，往往是煤块落下经刮板输送机运到刮板转载机上，因此通过刮板转载机上的采煤量来推测刮板输送机上的落煤量往往具有一定的滞后性，会不可避免的产生很大的误差。

中国专利(CN201420619857.7)公开了一种采煤工作面刮板输送机智能控制装置，可以实现刮板输送机与转载机的智能控制以及远程控制。该装置以控制箱作为主控制台与运输设备电控装置相连接，通过按键和显示屏提供良好的人机交互界面，实现对运输设备的智能控制，也可通过手持对讲机与话筒实现无线预警、急停等远程控制及语言对讲、打点等功能。该设备主要以人工控制为主，不能使设备通过采煤机截割过程中的一些特征如声音、震动等信号和落煤量实现刮板输送机自主的、智能的控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于采煤机截割声音的刮板输送机智能控制装置及其方法，能够根据采煤机截割声音的变化来控制刮板输送机的速度，从而实现分级调速、节能降耗和提高设备的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种基于采煤机截割声音的刮板输送机的智能控制装置，安装在采煤机的摇臂上，包括：壳体、设置在壳体内的核心处理器、数据存储器、音频信号接收模块、信号传输模块、人机交互界面和可充电电池；壳体外设置有麦克风，用于采集采煤机声音信号，声音信号经音频信号接收模块输送至核心处理器；核心处理器与数据存储器相连，核心处理器将声音信号分析处理后，通过信号传输模块实现核心处理器对变频器的控制；变频器与刮板输送机的电动机相连，核心处理器对声音信号处理的相关设置和数据参数通过人机交互界面显示和控制；变频器根据核心处理器的控制信号，做出相应的控制指令，对刮板输送机的电动机进行调速，最终实现对刮板输送机的智能控制。

所述的麦克风作为声音信号采集装置，可对声音信号进行采样和预处理，将声音信号转化成标准电信号。

所述的核心处理器是基于Soc平台或Atom平台的超微计算机。

一种基于采煤机截割声音的刮板输送机的智能控制方法，采用上述基于采煤机截割声音的刮板输送机的智能控制装置，具有快、中、慢三个挡位；其智能控制方法包括以下步骤:

步骤1.启动采煤机、刮板输送机和刮板输送机智能控制装置，在对刮板输送机进行智能控制之前，先收集采煤机截割声音信号；

步骤2.麦克风将采集到的采煤机截割声音信号输送至核心处理器，核心处理器将截割声音与背景声音分离，包括对信号的小波分解、小波分解高频系数的阈值量化、信号的小波重构；