1.一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、布置用于监控的硬件设备，具体过程为：
步骤101、在煤矿工作面转载机上布置视觉传感器和破碎机，并使视觉传感器直面转载机上的煤块被测区域，使破碎机位于视觉传感器与带式输送机的中间；将印有正方形黑白格的标定板放置于视觉传感器正前方，并使标定板与煤块被测区域平面平行；
步骤102、将激光雷达(5)安装在带式输送机传送带(3)的中间位置上方高为h的位置处，并使激光雷达(5)的扫描平面与带式输送机传送带(3)行进的方向垂直；
步骤103、在旋转编码器上安装一个滚轮，再将旋转编码器安装到带式输送机传送带(3)的下方并使滚轮与带式输送机传送带(3)相接触，使滚轮能够跟随带式输送机传送带(3)的运动而旋转；
步骤二、数据采集及传输：视觉传感器对煤矿工作面转载机上的煤块图像进行周期性采集，并将标定板拍到同一图像中，得到多幅包含有标定板的煤块图像并传输给上位计算机；激光雷达(5)扫描煤流外轮廓，得到煤流外轮廓各个特征点与激光雷达(5)之间的距离并传输给上位计算机，上位计算机记录各个特征点的编号和其与激光雷达(5)之间的距离；其中，第i个特征点与激光雷达(5)之间的距离记为lik；旋转编码器对带式输送机传送带(3)的带速进行检测并将检测到的带速传输给上位计算机；
步骤三、数据处理及带式输送机高效安全运行控制，具体过程为：
步骤301、上位计算机获取煤流外轮廓的特征点云数据；
步骤302、上位计算机对特征点云数据进行异常点剔除和未测点填补处理；
步骤303、上位计算机计算出激光雷达(5)扫描煤流外轮廓每帧的煤流截面的面积；
步骤304、上位计算机根据公式
步骤305、上位计算机根据公式
步骤306、上位计算机判断煤料的累计流量p是否超过最大预设值m，当超过最大预设值m时，采用变频器并采用pid电机转速调节的方式控制带动带式输送机传送带3运行的电机加速，增加带动带式输送机传送带3的速度，使煤块顺利传送过去；当没有超过最大预设值m时，采用变频器调节带动带式输送机传送带3运行的电机的转速，使带式输送机传送带3以正常的工作速度运行。
2.按照权利要求1所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤一至步骤三的工作过程中，上位计算机对视觉传感器采集到的包含有标定板的煤块图像进行处理，得到煤块的大小并根据煤块的大小判断是否采用破碎机对煤块进行破碎，具体过程为：
步骤a、上位计算机对步骤二采集的每幅包含有标定板的煤块图像分别进行增强，其中，对一幅包含有标定板的煤块图像进行增强的具体过程为：
步骤a1、上位计算机将步骤二采集得的包含有标定板的煤块图像转换为灰度图像；
步骤a2、上位计算机将步骤a1处理得到的灰度图像转换为双精度型图像；
步骤a3、上位计算机根据公式s＝c·log10(v′+1)对双精度型图像v′进行对数变换，得到图像s；其中，c为对数变换的变换倍数；
步骤a4、上位计算机比较步骤a3得到的图像s的能量k与步骤二采集到的包含有标定板的煤块图像的能量j，当k-j>0时，执行步骤b；否则，改变c的取值，重新执行步骤a3和步骤a4，直到k-j>0；
步骤b、上位计算机对煤块的实际尺寸进行计算，具体过程为：
步骤b1、上位计算机对步骤a处理得到的包含有标定板的煤块图像使用不同阈值的canny算子进行边缘检测，获取煤块信息；
步骤b2、上位计算机根据公式
步骤c、上位计算机判断煤块的实际长度b1和煤块的实际宽度b2是否大于300mm,当煤块的实际长度b1或煤块的实际宽度b2大于300mm时，将煤块识别为大块煤，上位计算机发出信号给破碎机，破碎机开启并对大块煤进行破碎后停机。
3.按照权利要求1或2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤301中所述上位计算机获取煤流外轮廓的特征点云数据的具体过程为：
步骤3011、上位计算机根据公式θik＝θ1k+λi计算得到第i个特征点偏移激光雷达(5)水平面的角度θik；其中，θ1k为初始特征点m1k偏移激光雷达(5)水平面的角度，λ为激光雷达(5)的角度分辨率；
步骤3012、上位计算机根据公式yik＝lik·cosθik计算得到第i个特征点投影到三维直角坐标系的yoz平面的y轴坐标yik，并根据公式zik＝h-lik·sinθik计算得到第i个特征点投影到三维直角坐标系的yoz平面的z轴坐标zik。
4.按照权利要求3所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤303中所述上位计算机计算出激光雷达(5)扫描煤流外轮廓每帧的煤流截面的面积的具体过程为：
步骤3031、在激光雷达(5)扫描煤流外轮廓每帧的煤流截面图内，用一条竖直线连接激光雷达(5)与皮带的中心，形成直线p；从初始特征点m1k向直线p作垂线，垂点为b，形成水平线m1kb；从末尾特征点mmk向直线p作垂线，垂点为a，形成水平线mmka；将水平线m1kb、直线p和煤流外轮廓特征点连线围成的煤流截面区域记为区域s1，将水平线mmka、直线p和煤流外轮廓特征点连线围成的煤流截面区域记为区域s2，将水平线m1kb、直线p和带式输送机传送带(3)边缘围成的煤流截面区域记为区域s3，将水平线mmka、直线p和带式输送机传送带(3)边缘围成的煤流截面区域记为区域s4；
步骤3032、上位计算机根据公式
步骤3033、上位计算机根据公式
步骤3034、上位计算机根据公式
步骤3035、上位计算机根据公式
步骤3036、上位计算机根据公式
5.按照权利要求1或2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤302中所述上位计算机对特征点云数据进行异常点剔除的方法为：首先采用卡尔曼滤波算法对采集到的数据点进行滤波，然后根据拉依达准则，以2倍的标准差剔除滤波后的异常点，最后利用均值插值法使插入的数值代替掉异常点；
步骤302中所述上位计算机对特征点云数据进行未测点填补处理的具体过程为：上位计算机判断激光雷达(5)输出的数据是否是等间距出现的，当激光雷达(5)输出的数据不是等间距出现时，说明此时检测点的平面与激光束的夹角接近0°或180°，此时，上位计算机利用均值插值法计算得出这个特征点。
6.按照权利要求1或2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤306中所述带式输送机传送带(3)的正常的工作速度为2m/s～4.4m/s。
7.按照权利要求1或2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：所述激光雷达(5)的角度分辨率为大于0.36°，所述激光雷达(5)的扫描的角度范围为42°。
8.按照权利要求1所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：所述带式输送机传送带(3)的带宽为80cm。
9.按照权利要求2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤a3中所述c的取值为范围为5～40。
10.按照权利要求2所述的一种煤矿工作面带式输送机高效安全运行监控方法，其特征在于：步骤b1中所述canny算子的阈值取值范围为0.01～0.3。