權(quán)利要求書: 1.一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),其特征在于:包括卡車車型識別單元、卡車停車位置投影標定單元、電鏟鏟斗空間定位單元及上位機;所述卡車車型識別單元包括車型識別相機,所述車型識別相機位于電鏟鏟斗上方,通過車型識別相機對卡車車斗的輪廓圖像進行獲??;在所述上位機內(nèi)建立有卡車車型數(shù)據(jù)庫,所述車型識別相機獲取的卡車車斗輪廓圖像用于與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,通過圖像匹配過程得到卡車車斗的實際樣式;所述卡車停車位置投影標定單元包括投影儀及投影儀位置調(diào)整架,所述投影儀位置調(diào)整架安裝在電鏟懸臂上,所述投影儀安裝在投影儀位置調(diào)整架上,通過投影儀在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,卡車司機以卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線為依據(jù)對卡車位置進行調(diào)整;所述電鏟鏟斗空間定位單元包括三維成像雙CCD相機,所述三維成像雙CCD相機安裝在電鏟懸臂頂部的天輪下方,通過三維成像雙CCD相機對電鏟鏟斗的空間位置進行實時定位;所述上位機內(nèi)嵌裝有深度學習程序,通過深度學習程序的訓練過程對卡車車斗內(nèi)的料堆輪廓線進行識別,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗進行移動;在電鏟駕駛室內(nèi)設(shè)有顯示屏,所述三維成像雙CCD相機獲取的圖像實時傳輸至顯示屏,通過顯示屏實時顯示電鏟鏟斗和卡車的實時位置。
2.一種露天礦電鏟對中控制方法,采用了權(quán)利要求1所述的露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),其特征在于包括如下步驟:
步驟一:控制電鏟鏟斗完成鏟煤動作,再將完成鏟煤動作的電鏟鏟斗移動到落料區(qū);
步驟二:將卡車駛?cè)肼淞蠀^(qū),通過車型識別相機對卡車車斗的輪廓圖像進行獲取,再將獲取的卡車車斗輪廓圖像與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,直到獲取卡車車斗的實際樣式;
步驟三:自動調(diào)整投影儀與電鏟鏟斗的距離,再通過投影儀在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,并引導卡車司機按線??靠ㄜ嚕?br />
步驟四:在按線??靠ㄜ嚨倪^程中,卡車司機需要不斷調(diào)整卡車位置,直到卡車的中心線與電鏟鏟斗的回轉(zhuǎn)軸線保持對中;
步驟五:通過三維成像雙CCD相機對電鏟鏟斗的空間位置進行實時定位,以保證電鏟鏟斗內(nèi)的煤料能夠落到卡車的中心線上;
步驟六:通過深度學習程序的訓練過程來識別卡車車斗內(nèi)的料堆輪廓線,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗進行移動,以保證裝煤效率的最大化;
步驟七:當電鏟鏟斗完成卸料后,將卡車駛出落料區(qū)。
說明書: 一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于露天礦開采技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)[0002] 對于采用單斗?卡車工藝的大型露天礦山,電鏟是主要生產(chǎn)設(shè)備,電鏟效率的高低,不但影響采裝成本,同時也會影響穿爆、運輸和排土環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本。而影響電鏟效率的因素眾多,且部分因素與因素之間也存在相互影響,主要的影響因素包括車鏟匹配、裝車方式、工作面參數(shù)、管理系統(tǒng)等。[0003] 電鏟裝載一斗的循環(huán)時間包括挖掘時間、重載回轉(zhuǎn)時間、卸載時間和空載回轉(zhuǎn)時間。實踐表明,不論采用何種裝車和卡車入換方式,卸載時間占電鏟裝載總時間比重都非常大,有時甚至需要2?3次卡車入換。[0004] 目前,一些露天礦山正在嘗試采用全新技術(shù)來實現(xiàn)卡車定位,這些新技術(shù)包括基于光電傳感器或光反射原理進行卡車定位、采用GPS技術(shù)進行卡車定位、激光掃描測距技術(shù)卡車定位等。[0005] 但是,采用上述幾種新技術(shù)進行卡車定位,始終無法有效解決準確定位、卡車偏移等問題,也就無法真正指導電鏟吊具進行快速準確的操作。發(fā)明內(nèi)容[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)及方法,能夠有效解決準確定位、卡車偏移等問題,能夠指導電鏟吊具進行快速準確的操作,最大限度的發(fā)揮挖掘機與卡車的使用效率,減少非生產(chǎn)停留時間,對提高經(jīng)濟效益有著重要的意義。[0007] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),包括卡車車型識別單元、卡車停車位置投影標定單元、電鏟鏟斗空間定位單元及上位機;所述卡車車型識別單元包括車型識別相機,所述車型識別相機位于電鏟鏟斗上方,通過車型識別相機對卡車車斗的輪廓圖像進行獲??;在所述上位機內(nèi)建立有卡車車型數(shù)據(jù)庫,所述車型識別相機獲取的卡車車斗輪廓圖像用于與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,通過圖像匹配過程得到卡車車斗的實際樣式;所述卡車停車位置投影標定單元包括投影儀及投影儀位置調(diào)整架,所述投影儀位置調(diào)整架安裝在電鏟懸臂上,所述投影儀安裝在投影儀位置調(diào)整架上,通過投影儀在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,卡車司機以卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線為依據(jù)對卡車位置進行調(diào)整;所述電鏟鏟斗空間定位單元包括三維成像雙CCD相機,所述三維成像雙CCD相機安裝在電鏟懸臂頂部的天輪下方,通過三維成像雙CCD相機對電鏟鏟斗的空間位置進行實時定位;所述上位機內(nèi)嵌裝有深度學習程序,通過深度學習程序的訓練過程對卡車車斗內(nèi)的料堆輪廓線進行識別,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗進行移動;在電鏟駕駛室內(nèi)設(shè)有顯示屏,所述三維成像雙CCD相機獲取的圖像實時傳輸至顯示屏,通過顯示屏實時顯示電鏟鏟斗和卡車的實時位置。[0008] 一種露天礦電鏟對中控制方法,采用了所述的露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),包括如下步驟:[0009] 步驟一:控制電鏟鏟斗完成鏟煤動作,再將完成鏟煤動作的電鏟鏟斗移動到落料區(qū);[0010] 步驟二:將卡車駛?cè)肼淞蠀^(qū),通過車型識別相機對卡車車斗的輪廓圖像進行獲取,再將獲取的卡車車斗輪廓圖像與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,直到獲取卡車車斗的實際樣式;[0011] 步驟三:自動調(diào)整投影儀與電鏟鏟斗的距離,再通過投影儀在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,并引導卡車司機按線??靠ㄜ?;[0012] 步驟四:在按線??靠ㄜ嚨倪^程中,卡車司機需要不斷調(diào)整卡車位置,直到卡車的中心線與電鏟鏟斗的回轉(zhuǎn)軸線保持對中;[0013] 步驟五:通過三維成像雙CCD相機對電鏟鏟斗的空間位置進行實時定位,以保證電鏟鏟斗內(nèi)的煤料能夠落到卡車的中心線上;[0014] 步驟六:通過深度學習程序的訓練過程來識別卡車車斗內(nèi)的料堆輪廓線,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗進行移動,以保證裝煤效率的最大化;[0015] 步驟七:當電鏟鏟斗完成卸料后,將卡車駛出落料區(qū)。[0016] 本發(fā)明的有益效果:[0017] 本發(fā)明的露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)及方法,能夠有效解決準確定位、卡車偏移等問題,能夠指導電鏟吊具進行快速準確的操作,最大限度的發(fā)揮挖掘機與卡車的使用效率,減少非生產(chǎn)停留時間,對提高經(jīng)濟效益有著重要的意義。附圖說明[0018] 圖1為本發(fā)明的一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0019] 圖中,1—電鏟鏟斗,2—卡車車斗,3—投影儀,4—電鏟懸臂,5—三維成像雙CCD相機,6—天輪。具體實施方式[0020] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。[0021] 如圖1所示,一種露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),包括卡車車型識別單元、卡車停車位置投影標定單元、電鏟鏟斗空間定位單元及上位機;所述卡車車型識別單元包括車型識別相機,所述車型識別相機位于電鏟鏟斗1上方,通過車型識別相機對卡車車斗2的輪廓圖像進行獲?。辉谒錾衔粰C內(nèi)建立有卡車車型數(shù)據(jù)庫,所述車型識別相機獲取的卡車車斗2輪廓圖像用于與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,通過圖像匹配過程得到卡車車斗2的實際樣式;所述卡車停車位置投影標定單元包括投影儀3及投影儀位置調(diào)整架,所述投影儀位置調(diào)整架安裝在電鏟懸臂4上,所述投影儀3安裝在投影儀位置調(diào)整架上,通過投影儀3在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,卡車司機以卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線為依據(jù)對卡車位置進行調(diào)整;所述電鏟鏟斗空間定位單元包括三維成像雙CCD相機5,所述三維成像雙CCD相機5安裝在電鏟懸臂4頂部的天輪6下方,通過三維成像雙CCD相機5對電鏟鏟斗1的空間位置進行實時定位;所述上位機內(nèi)嵌裝有深度學習程序,通過深度學習程序的訓練過程對卡車車斗2內(nèi)的料堆輪廓線進行識別,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗2的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗1的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗1進行移動;在電鏟駕駛室內(nèi)設(shè)有顯示屏,所述三維成像雙CCD相機5獲取的圖像實時傳輸至顯示屏,通過顯示屏實時顯示電鏟鏟斗1和卡車的實時位置。[0022] 一種露天礦電鏟對中控制方法,采用了所述的露天礦電鏟對中控制系統(tǒng),包括如下步驟:[0023] 步驟一:控制電鏟鏟斗1完成鏟煤動作,再將完成鏟煤動作的電鏟鏟斗1移動到落料區(qū);[0024] 步驟二:將卡車駛?cè)肼淞蠀^(qū),通過車型識別相機對卡車車斗2的輪廓圖像進行獲取,再將獲取的卡車車斗2輪廓圖像與卡車車型數(shù)據(jù)庫進行圖像匹配,直到獲取卡車車斗2的實際樣式;[0025] 步驟三:自動調(diào)整投影儀3與電鏟鏟斗1的距離,再通過投影儀3在地面上投射出卡車頂靠線和卡車后輪位置標定線,并引導卡車司機按線停靠卡車;[0026] 步驟四:在按線停靠卡車的過程中,卡車司機需要不斷調(diào)整卡車位置,直到卡車的中心線與電鏟鏟斗1的回轉(zhuǎn)軸線保持對中;[0027] 步驟五:通過三維成像雙CCD相機5對電鏟鏟斗1的空間位置進行實時定位,以保證電鏟鏟斗1內(nèi)的煤料能夠落到卡車的中心線上;為了讓煤料盡可能的落到卡車的中心線上,可以建立一個坐標系,通過建立的坐標系來判斷卡車中心線的位置,因為在電鏟鏟斗1卸料過程中,電鏟鏟斗1的回轉(zhuǎn)軸線與卡車的中心線對中狀態(tài)是保持不變的,因此可以將電鏟鏟斗1的回轉(zhuǎn)軸線作為基準并建立一個空間坐標系,從而便可以很容易的確定卡車車斗2中心線上在該空間坐標系中的所有點的位置;[0028] 步驟六:通過深度學習程序的訓練過程來識別卡車車斗2內(nèi)的料堆輪廓線,利用當前的料堆輪廓線與卡車車斗2的相對位置關(guān)系判斷電鏟鏟斗1的落料位置,電鏟駕駛員根據(jù)判斷結(jié)果控制電鏟鏟斗1進行移動,以保證裝煤效率的最大化;[0029] 步驟七:當電鏟鏟斗1完成卸料后,將卡車駛出落料區(qū)。[0030] 實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍,凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更,均包含于本案的專利范圍中。
聲明:
“露天礦電鏟對中控制系統(tǒng)及方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)