主運輸系統智能高速視頻異物識別裝置在同忻礦的應用

李艷婷

（晉能控股煤業集團機電設備中心機械一科， 山西 大同 037000）

引言

帶式輸送機具有輸送距離長、運量大、連續輸送等優點，而且運行可靠，易于實現自動化和集中化控制，尤其對于高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備[1-2]。

帶式輸送機在運送煤炭過程中，時常會摻雜有各種各樣的異物（如：錨索、鋼管、枕木、大塊煤矸等）[3-4]，這些異物由于形狀各異，極易對礦井煤炭運輸系統造成煤流卡阻、堵塞、堆煤、膠帶劃傷、撕裂等現象，對帶式輸送機造成嚴重傷害[5]，影響運輸膠帶安全運行及礦井的安全生產。

針對集團公司各礦井帶式輸送機膠帶存在的不安全因素，多次深入現場進行調研，研制了主運輸系統智能高速視頻異物識別裝置，并在同忻礦主運輸系統應用效果良好，提高了該礦膠帶運輸系統的運行安全，保證了礦井的安全生產。

1 主運輸系統智能高速視頻異物識別裝置

1.1 系統概況

系統終端為基于通過視頻分析進行異物檢測的高清高速工業攝像機，對輸送帶進行每秒100 張高清相片的拍攝，并將照片實時傳送至操作控制平臺。

控制平臺通過采集圖像、提取圖像特征，利用算法引擎模塊分析膠帶高速運行中超大、超長、超寬等物料以及錨索、鋼管、枕木等異物。超過設定閾值時迅速發送報警信號，提醒工作人員及時清理[6-7]；異物嚴重超限時，將急停的控制信號發送到帶式輸送機集中控制系統，及時停止帶式輸送機運行。

1.2 系統應用

1.2.1 同忻礦主煤流運輸系統

同忻礦主運輸煤流系統為：三盤區膠帶→二盤區膠帶→主斜井膠帶；一盤區膠帶→主斜井膠帶。

由此可見主斜井帶式輸送機尾部是保證主斜井膠帶避免異物影響安全運行的重要節點。主斜井帶式輸送機膠帶全長4 601 m，帶寬1.8 m，帶速5 m/h，運量達4 800 t/h，由于距離遠、速度快、運量大，且受地理條件及環境的局限，僅靠以往人工目視檢查，不能及時、準確、快速發現處理隱患。礦井煤炭運輸系統日常維護及安全運行存在管理盲點和安全隱患。綜合考慮在主斜井尾部落煤點前方安裝了主運輸系統智能高速視頻異物識別裝置。

1.2.2 系統應用效果

2019 年6 月在同忻礦主斜井皮帶尾部落煤點靠近機頭方向安裝了主運輸系統智能煤流高速視頻異物識別裝置，安裝后系統發現的部分異物圖像：超過預警閾值的部分圖像如圖1—圖7 所示。

2 應用效果

系統自2019 年6 月安設以來每日通過檢測報警提示，清理各類異物約80 件次左右。極大地減少了各類異物對帶式輸送機造成的安全隱患。尤其是可對膠帶產生致命傷害的異物約10 多次以上。為礦井主運輸帶式輸送機及礦井安全生產提供了保障。

圖1 長度超1m 的煤矸，易砸傷膠帶及堵塞篦網發生堆煤等

圖2 廢棄超長的2 寸鋼管，易劃傷、撕裂膠帶等

圖3 廢棄的超長木料，除鐵器不能清除，易堵塞篦網等

圖4 損壞的超長鐵棒，易劃傷、撕裂膠帶等

圖5 損壞丟棄的鍬柄，除鐵器不能清除

圖6 超長的長形異物，易砸傷、劃傷膠帶等

圖7 橫置的鐵棒

3 系統優點

1）系統通過高清高速工業攝像機對帶式輸送機膠帶情況進行拍攝，并將照片實時傳送至操作控制平臺，帶式輸送機操作工在操作室可直觀地看到帶式輸送機運行情況。

2）系統增強了帶式輸送機安全運行系數，減少了膠帶維護保養工作量，提高了工作效率，降低人工勞動強度，延長了膠帶使用壽命。

3）系統有利于帶式輸送機的安全可靠運行，使帶式輸送機易于實現自動化和集中化控制，對礦井的信息化、數字化、自動化、智能化、無人化的現代礦山的建立有重要的意義。

4 結語

系統運輸系統智能高速視頻異物識別裝置不僅減少了帶式輸送機的維護保養，提高了工作效率，降低了人工勞動強度，延長了膠帶使用壽命，還保障了帶式輸送機安全可靠運行以及礦井的安全生產。同時對礦井的信息化、數字化、自動化、智能化、無人化的現代礦山的建立有著重要的意義。