第9期山西焦煤科技No.92023年9月ShanxiCokingCoalScience&TechnologySep.2023·专题综述·收稿日期:2023-05-04作者简介:李龙(1990—),男,山西长治人,2016年毕业于东北大学,主要从事煤矿机电管理工作,(E-mail)mbmygsjdk@163.com矿用提升机辅助智能监控系统的研发李龙1,程亮2(1.山西马堡煤业有限公司,山西长治046000;2.太原科技大学,山西太原030024)摘要针对煤矿运输过程中超载使得提升机钢丝绳断裂和人员误闯入非安全区域引发事故的问题,提出了一种矿用辅助运输智能监控系统。运用AI视觉识别、激光雷达检测技术,编写人员闯入识别算法,设计内置PLC和软件系统的控制柜。控制柜收集分析传感器和摄像头信号,控制闭锁装置和报警器。在马堡煤业的成功应用得出,该系统可有效减少断绳事故,提高提升机的可靠性,减少矿井运输过程中的安全隐患,保障人员安全。关键词矿用提升机辅助监控系统;AI视频识别;激光雷达中图分类号:TD534文献标识码:B文章编号:1672-0652(2023)09-0035-04在煤矿生产过程中,物料、人员、设备的输送要依靠提升机,提升机的可靠运行直接关系到工作人员的安全以及煤矿的经济效益[1].然而传统的提升机不能智能检测提升重物的重量、识别宽高是否超限。超限运输可能导致物体坠落、钢丝绳断裂甚至人员伤亡。目前所使用的检测物体长、宽、高的装置多为对射式光栅激光传感器和发射式激光传感器,这种传感器对于形状简单的物体检测精度较高,但对于形状复杂的物体检测精度则不足[2].同时,目前矿用防超闭锁装置多采用手动控制,效率较低。为此,通过AI视频识别和各种传感器感知技术设计了矿用提升机辅助监控系统,减少矿井在运输过程中的安全隐患。1主要原理与技术1.1激光雷达检测激光扫描技术以激光测距原理为基础,通过棱镜旋转改变光束发射方向。依据激光检测仪发出激光束的往返时间可以计算出激光雷达与待检测物体间的距离,从而计算出物体的外形轮廓[3].具体运行过程如下:1)激光检测仪对没有物料的平板车底面各点扫描,得出激光检测仪和轨道平板车之间的高度,并记录下初始数据H0.2)扫描平板车上的物体各点,记录各扫描点扫描角度的扫描仪接收到反射信号的时间,示意图见图1.图1检测原理立体图3)完成对物体的扫描后,得到扫描序列。由图1中表示的几何关系可知:H=D×sina(1)式中:ɑ为扫描光束与物体某一扫描点之间的夹角;H为物体某一点至扫描仪的高度;D为物体的某一点与扫描仪的距离。按照计算结果,得出一组物体上某点至扫描仪的高度序列(H1,H2,H3,H4…Hn).根据...
