一种主煤流铁器无源智能识别系统的制作方法

1.本发明涉及铁器无源智能识别技术领域，具体为一种主煤流铁器无源智能识别系统。


背景技术：

2.采煤工作面运输设备启动时由外向里诸台启动称逆煤流启动，采煤工作面运输设备停车时由里向里诸台停车称顺煤流停车，采煤就是把有价值的煤炭从地下或地表分离并运离现场，煤矿床呈层状赋存，分布范围广，储量大，煤质脆、易切割破碎,开采时常伴有水、火、瓦斯等灾害威胁,与开采其他矿藏相比，采煤技术有一些不同的特点。开采方式分露天开采、地下开采两类。通常采用机械化方法；少数用水力采煤；煤的地下气化尚处于试验阶段，在现有的主煤流中通常需要对煤料中的铁器进行提取，而现在的提取方式往往直接通过人进行观察或一直进行磁吸去除铁器的操作，这种方式较为繁琐，影响工作效率，不具备无源智能图像识别的功能对铁器进行识别并提取处理。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种主煤流铁器无源智能识别系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种主煤流铁器无源智能识别系统，包括视频录入单元、图片提取单元、异物监测单元、中央数据处理终端、云端信息储存单元、铁器无源监测系统、轮廓匹配度识别单元、异常识别单元、铁器提取单元、磁感应中继器、磁感应定位基站、无线网模块和数据处理模块，所述视频录入单元的输出端与图片提取单元的输入端通讯连接，所述图片提取单元的输出端与异物监测单元的输入端通讯连接，所述异物监测单元与中央数据处理终端双向连接，所述中央数据处理终端与云端信息储存单元双向连接，所述异物监测单元的输出端与铁器无源监测系统的输入端通讯连接，所述铁器无源监测系统的输出端与轮廓匹配度识别单元的输入端通讯连接，所述轮廓匹配度识别单元与异常识别单元双向连接，所述异常识别单元的输出端与铁器提取单元的输入端通讯连接，所述异物监测单元的输出端与磁感应中继器的输入端通讯连接，所述磁感应中继器的输出端与磁感应定位基站的输入端通讯连接，所述磁感应定位基站的输出端与无线网模块的输入端通讯连接，所述无线网模块的输出端与数据处理模块的输入端通讯连接；
5.所述视频录入单元用于将需要识别铁器的主煤流进行视频拍摄录入处理；
6.所述图片提取单元用于根据视频录入单元录入的视频进行图片提取处理，并根据图片进行识别处理；
7.所述异物监测单元用于对主煤流的图像内存在除去煤料以外的物体进行异物识别处理；
8.所述中央数据处理终端用于对无源智能识别的数据进行集中储存和管理处理；
9.所述云端信息储存单元用于对处理主煤流的数据进行云端管理储存；
10.所述铁器无源监测系统用于对主煤流内存在的铁器料进行监测识别处理；
11.所述轮廓匹配度识别单元用于对识别出的铁器轮廓就特征点轮廓捕捉处理，根据特征点进行铁器识别；
12.所述异常识别单元用于对比对铁器并发现相似特征点后进行异常识别判定；
13.所述铁器提取单元用于对识别出存在铁器的主煤流进行铁器吸附并提取处理；
14.所述磁感应中继器用于在皮带运输的上、中、下部位通过磁感应中继器增强铁器感应信号的接收能力，对铁器分布情况实时获取；
15.所述磁感应定位基站用于在皮带运输的机头、机尾设置磁感应定位基站接收磁感应中继器多路信号；
16.所述无线网模块用于通过无线网将信号进行传输处理；
17.所述数据处理模块用于对接收的数据进行集中处理。
18.作为优选，所述视频录入单元包括实时画面录入模块和录入视频储存模块，所述实时画面录入模块与录入视频储存模块双向连接；
19.所述实时画面录入模块用于对主煤流进行视频拍摄并对视频图像进行实时获取处理；
20.所述录入视频储存模块用于对实时获取的视频图像进行储存管理。
21.作为优选，所述图片提取单元包括视频提帧模块和图像提取模块，所述视频提帧模块的输出端与图像提取模块的输入端通讯连接；
22.所述视频提帧模块用于对视频中的每一帧图像进行提取，并对每一帧图像进行清晰度优化处理；
23.所述图像提取模块用于对提取的每一帧图像进行提取储存处理。
24.作为优选，所述铁器无源监测系统包括铁器识别单元和铁屑识别单元，所述铁器识别单元和铁屑识别单元双向连接；
25.所述铁器识别单元用于对主煤流内存在的铁器模型图像进行录入处理；
26.所述铁屑识别单元用于对煤料上覆盖的铁屑进行图像识别并进行铁屑检测处理。
27.作为优选，所述铁器识别单元包括铁器轮廓扫描模块和铁器颜色录入模块，所述铁器轮廓扫描模块与铁器颜色录入模块双向连接；
28.所述铁器轮廓扫描模块用于对主煤流内存在的物体图像进行轮廓扫描；
29.所述铁器颜色录入模块用于对煤流内存在铁器的颜色进行铁器模型颜色录入处理。
30.作为优选，所述铁屑识别单元包括铁屑覆盖识别模块、铁屑颜色录入模块和铁屑确认模块，所述铁屑覆盖识别模块与铁屑颜色录入模块双向连接，所述铁屑颜色录入模块的输出端与铁屑确认模块的输入端通讯连接；
31.所述铁屑覆盖识别模块用于对各个煤料进行图像识别，对外部的图像状况进行获取处理；
32.所述铁屑颜色录入模块用于对铁屑覆盖在煤料上的颜色进行预录入处理；
33.所述铁屑确认模块用于根据铁屑颜色录入模块对铁屑覆盖识别模块的表面颜色进行对比，从而查询出是否存在表面铁屑覆盖的情况。
34.作为优选，所述轮廓匹配度识别单元包括重合对比模块和特征点捕捉模块，所述
重合对比模块的输出端与特征点捕捉模块的输入端通讯连接；
35.所述重合对比模块用于对主煤流中的煤料与铁器图像进行图像重合对比处理；
36.所述特征点捕捉模块用于将各个煤料中与铁器图像中的特征点进行重合对比处理，对相似度进行计算处理。
37.作为优选，所述异常识别单元包括相似度阈值设置模块和异常确认模块，所述相似度阈值设置模块的输出端与异常确认模块的输入端通讯连接；
38.所述相似度阈值设置模块用于对特征点进行捕捉比对的相似度阈值进行设置，根据相似度阈值对铁器的存在进行识别；
39.所述异常确认模块用于对相似度大于阈值的相似图像进行异常确认处理。
40.作为优选，所述轮廓匹配度识别单元的输出端通讯连接有无源流量监控单元，所述无源流量监控单元双向连接有皮带调速单元，所述数据处理模块的输出端与皮带调速单元的输入端通讯连接，所述皮带调速单元包括主煤流调速模块和输送急停模块；
41.所述无源流量监控单元用于对输送的主煤流量进行流量计算处理；
42.所述皮带调速单元用于对输送主煤流的皮带移动速度进行调节；
43.所述主煤流调速模块用于对主煤流输送的速度进行调节处理；
44.所述输送急停模块用于对主煤流输送时进行紧急输送停止处理。
45.作为优选，所述异常识别单元双向连接有警报单元，所述警报单元用于通过声光报警器对识别到异常铁器时进行声光警报处理。
46.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
47.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过加入了轮廓匹配度识别单元，实现了通过对主煤流内的物料外框轮廓进行识别处理，从而对物料的类型是否为铁器进行判断处理，根据铁器的模型进行判断，通过加入了异物监测单元，实现了对除去煤料的所有异样图像进行采集获取处理，通过加入了铁器提取单元，实现了对主煤流中发现铁器进行吸附提取处理，提高了提出的效率。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
49.图1为本发明系统框图；
50.图2为本发明视频录入单元系统框图；
51.图3为本发明铁器无源监测系统框图；
52.图4为本发明皮带调速单元系统框图。
具体实施方式
53.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例
中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.实施例1：
56.参见图1至图4所示，本发明实施例的一种主煤流铁器无源智能识别系统，包括视频录入单元、图片提取单元、异物监测单元、中央数据处理终端、云端信息储存单元、铁器无源监测系统、轮廓匹配度识别单元、异常识别单元、铁器提取单元、磁感应中继器、磁感应定位基站、无线网模块和数据处理模块，视频录入单元的输出端与图片提取单元的输入端通讯连接，图片提取单元的输出端与异物监测单元的输入端通讯连接，异物监测单元与中央数据处理终端双向连接，中央数据处理终端与云端信息储存单元双向连接，异物监测单元的输出端与铁器无源监测系统的输入端通讯连接，铁器无源监测系统的输出端与轮廓匹配度识别单元的输入端通讯连接，轮廓匹配度识别单元与异常识别单元双向连接，异常识别单元的输出端与铁器提取单元的输入端通讯连接，异物监测单元的输出端与磁感应中继器的输入端通讯连接，磁感应中继器的输出端与磁感应定位基站的输入端通讯连接，磁感应定位基站的输出端与无线网模块的输入端通讯连接，无线网模块的输出端与数据处理模块的输入端通讯连接；
57.视频录入单元用于将需要识别铁器的主煤流进行视频拍摄录入处理；
58.图片提取单元用于根据视频录入单元录入的视频进行图片提取处理，并根据图片进行识别处理；
59.异物监测单元用于对主煤流的图像内存在除去煤料以外的物体进行异物识别处理，加入了异物监测单元，实现了对除去煤料的所有异样图像进行采集获取处理；
60.中央数据处理终端用于对无源智能识别的数据进行集中储存和管理处理；
61.云端信息储存单元用于对处理主煤流的数据进行云端管理储存；
62.铁器无源监测系统用于对主煤流内存在的铁器料进行监测识别处理；
63.轮廓匹配度识别单元用于对识别出的铁器轮廓就特征点轮廓捕捉处理，根据特征点进行铁器识别，加入了轮廓匹配度识别单元，实现了通过对主煤流内的物料外框轮廓进行识别处理，从而对物料的类型是否为铁器进行判断处理，根据铁器的模型进行判断；
64.异常识别单元用于对比对铁器并发现相似特征点后进行异常识别判定；
65.铁器提取单元用于对识别出存在铁器的主煤流进行铁器吸附并提取处理，加入了铁器提取单元，实现了对主煤流中发现铁器进行吸附提取处理，提高了提出的效率；
66.磁感应中继器用于在皮带运输的上、中、下部位通过磁感应中继器增强铁器感应信号的接收能力，对铁器分布情况实时获取；
67.磁感应定位基站用于在皮带运输的机头、机尾设置磁感应定位基站接收磁感应中继器多路信号；
68.无线网模块用于通过无线网将信号进行传输处理；
69.数据处理模块用于对接收的数据进行集中处理。
70.实施例2：
71.其中，视频录入单元包括实时画面录入模块和录入视频储存模块，实时画面录入模块与录入视频储存模块双向连接；
72.实时画面录入模块用于对主煤流进行视频拍摄并对视频图像进行实时获取处理；
73.录入视频储存模块用于对实时获取的视频图像进行储存管理，在主煤流输送时，对主煤流的实时画面进行录入，并对录入的实时画面视频进行储存处理。
74.其中，图片提取单元包括视频提帧模块和图像提取模块，视频提帧模块的输出端与图像提取模块的输入端通讯连接；
75.视频提帧模块用于对视频中的每一帧图像进行提取，并对每一帧图像进行清晰度优化处理；
76.图像提取模块用于对提取的每一帧图像进行提取储存处理，通过储存的实时画面视频按照每帧的图像进行提取处理，得到视频中的图像信息。
77.其中，铁器无源监测系统包括铁器识别单元和铁屑识别单元，铁器识别单元和铁屑识别单元双向连接；
78.铁器识别单元用于对主煤流内存在的铁器模型图像进行录入处理；
79.铁屑识别单元用于对煤料上覆盖的铁屑进行图像识别并进行铁屑检测处理。
80.其中，铁器识别单元包括铁器轮廓扫描模块和铁器颜色录入模块，铁器轮廓扫描模块与铁器颜色录入模块双向连接；
81.铁器轮廓扫描模块用于对主煤流内存在的物体图像进行轮廓扫描；
82.铁器颜色录入模块用于对煤流内存在铁器的颜色进行铁器模型颜色录入处理。
83.其中，铁屑识别单元包括铁屑覆盖识别模块、铁屑颜色录入模块和铁屑确认模块，铁屑覆盖识别模块与铁屑颜色录入模块双向连接，铁屑颜色录入模块的输出端与铁屑确认模块的输入端通讯连接；
84.铁屑覆盖识别模块用于对各个煤料进行图像识别，对外部的图像状况进行获取处理；
85.铁屑颜色录入模块用于对铁屑覆盖在煤料上的颜色进行预录入处理；
86.铁屑确认模块用于根据铁屑颜色录入模块对铁屑覆盖识别模块的表面颜色进行对比，从而查询出是否存在表面铁屑覆盖的情况，通过铁屑颜色录入模块对识别物体的表面进行铁屑覆盖识别处理，并根据物体的表面颜色和光泽度进行铁屑覆盖确认处理。
87.其中，轮廓匹配度识别单元包括重合对比模块和特征点捕捉模块，重合对比模块的输出端与特征点捕捉模块的输入端通讯连接；
88.重合对比模块用于对主煤流中的煤料与铁器图像进行图像重合对比处理；
89.特征点捕捉模块用于将各个煤料中与铁器图像中的特征点进行重合对比处理，对相似度进行计算处理，加入了轮廓匹配度识别单元，实现了通过对主煤流内的物料外框轮廓进行识别处理，从而对物料的类型是否为铁器进行判断处理，根据铁器的模型进行判断。
90.其中，异常识别单元包括相似度阈值设置模块和异常确认模块，相似度阈值设置模块的输出端与异常确认模块的输入端通讯连接；
91.相似度阈值设置模块用于对特征点进行捕捉比对的相似度阈值进行设置，根据相似度阈值对铁器的存在进行识别；
92.异常确认模块用于对相似度大于阈值的相似图像进行异常确认处理，对图像中的
异物进行监测，通过对各个物体的轮廓进行识别扫描处理，并对物体的颜色进行录入，并根据铁器预录入的颜色与物体的颜色进行对比，依据物体特征点与铁器的特征点进行重合对比，并根据重合得到相似度值，依据设置的相似度阈值对铁器进行确认。
93.其中，轮廓匹配度识别单元的输出端通讯连接有无源流量监控单元，无源流量监控单元双向连接有皮带调速单元，数据处理模块的输出端与皮带调速单元的输入端通讯连接，皮带调速单元包括主煤流调速模块和输送急停模块；
94.无源流量监控单元用于对输送的主煤流量进行流量计算处理；
95.皮带调速单元用于对输送主煤流的皮带移动速度进行调节；
96.主煤流调速模块用于对主煤流输送的速度进行调节处理；
97.输送急停模块用于对主煤流输送时进行紧急输送停止处理，对主煤流进行输送速度调节，并在识别到铁器时对主煤流输送进行急停。
98.其中，异常识别单元双向连接有警报单元，警报单元用于通过声光报警器对识别到异常铁器时进行声光警报处理。
99.实施例3：
100.s1、在主煤流输送时，对主煤流的实时画面进行录入，并对录入的实时画面视频进行储存处理，通过储存的实时画面视频按照每帧的图像进行提取处理，得到视频中的图像信息；
101.s2、在皮带运输系统上、中、下部位增加磁感应中继器，具备uwb精确定位功能，增强中继器接收铁器感应信号的接收能力，实时获取煤流系统铁器分布情况，在主运输系统机头、机尾增加磁感应定位基站，接收磁感应中继器多路信号，通过无线网、工业环网将信号传输到主机进行数据处理和统计分析；
102.s3、对图像中的异物进行监测，通过对各个物体的轮廓进行识别扫描处理，并对物体的颜色进行录入，并根据铁器预录入的颜色与物体的颜色进行对比，依据物体特征点与铁器的特征点进行重合对比，并根据重合得到相似度值，依据设置的相似度阈值对铁器进行确认；
103.s4、通过铁屑颜色录入模块对识别物体的表面进行铁屑覆盖识别处理，并根据物体的表面颜色和光泽度进行铁屑覆盖确认处理；
104.s5、在识别出铁器后通过警报单元进行声光报警处理，同时的通过对主煤流进行输送速度调节，并在识别到铁器时对主煤流输送进行急停，并通过对识别出存在铁器的主煤流进行铁器吸附并提取处理。
105.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
106.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围由下面的权利要求指出。