姜文涛, 王梓民, 张 驰

(1.辽宁工程技术大学 软件学院,辽宁 葫芦岛 125105； 2.辽宁工程技术大学 研究生院,辽宁 葫芦岛 125105)

0 引 言

随着近年我国煤炭行业的发展，皮带运输装备广泛应用在各大中小型矿井生产当中[1～3]。如何实时、准确的对皮带在落煤点处产生的堆煤进行定位与识别，并在堆煤事故发生前产生有效预警，已逐步成为保障煤炭安全生产关键问题之一。

目前，国内外各个矿井主要利用三种方法解决皮带堆煤预警问题，分别为人工检测、传感器检测和视频图像计算机视觉检测[4,5]。随着生产装备自动化和智能化建设，为了更好地降低人力和物力成本，人工检测在皮带堆煤预警方面不具有更好地发展前景。传感器检测预警主要采用行程开关堆煤传感器、煤油开关或水银开关堆煤传感器和电极式堆煤传感器进行堆煤识别。现有的堆煤传感器主要存在以下不足：1) 行程开关堆煤传感器在潮湿的环境中，极易发生短路，耐用性较差，且识别准确率不理想；2) 煤油开关或水银开关堆煤传感器不具有较好的抗干扰能力；3) 电极式堆煤传感器受湿度、大颗粒煤块等因素影响，堆煤识别错误率较高。

为了解决以上问题，本文在文献[6]的研究基础之上，将曲量场空间理论应用到煤矿皮带堆煤识别中，提出了基于曲量场空间的皮带堆煤识别方法。

1 曲量场空间原理

曲量场空间是利用空间悬浮点阵来描述三维信息的悬浮点阵模型，即

(1)

1≤i≪max(N),1≤j≪max(N)

(2)

1≤Z≪max(Nx,y,z)

(3)

图1 曲量场模型