综放工作面音频放煤系统

综放工作面音频放煤系统

FATC （Face Audio Top-coal Caving System）

系统描述

系统在综放工作面液压支架侧安装拾音器，采集现场放煤、放矸声音。通过麦克风阵列、小波变换、MFCC矩阵等技术进行滤波去噪，得到有效声音。利于基于人工智能的LSTM算法训练放煤状态（放煤、放矸、未放煤）的分类模型，并与电液控装置联动，结合现场放煤工艺，实现放煤自动化，达到综放工作面减人增效、降低出煤含矸率的目的。系统还可与视频识别系统联动。

现场痛点

1.自动放煤系统中，电液控制装置的后插板（放煤窗）等执行机构为开环控制，依靠时间控制放煤机构，无法实现自动放煤

2.放煤工仅凭经验放煤，对过放、欠放缺乏有效控制手段

3.目前工作面放顶煤作业多采用“见矸关门”的人工控制方式，准确性差，效率低，且人工判断存在延误，易造成过放或欠放，使矸石下放过多影响煤质增加运输和洗选成本，加速设备损耗，或放煤不净出现大量丢煤降低回采率，造成资源浪费

4.工人置身于现场恶劣的环境中进行近距离观察判断，存在安全风险并对工人身心健康造成影响，易造成人身伤害和职业病

5.放顶煤工人的经验水平的高低直接影响到放顶煤质量，为保证出煤质量，需对放煤工进行长期专业技能培训

系统功能

1.可以实时识别放煤、放矸、未放煤三种放顶煤工作状态。对放煤、不放煤的状态识别精度可达96.5%，在放煤状态下，系统对煤和矸石比例的识别精度可达79.3%

2.可实时展示当前支架放煤状态、拾音器状态，各支架放煤统计等相关信息，可按班次、日、周、月、年查询放煤、放矸的柱状图信息

3.可与液压支架电液控装置联动，对电液控装置是否执行放煤或停止放煤动作进行远程操控

4.可与矿用输送机煤量动态检测及调速系统联动，实时监控后部放煤量，后部刮板机载煤量

5.智能控制箱留有RS485、RJ45等通讯接口，采用标准Modbus TCP协议，免费开放数据接口，并根据矿方需求，免费配合或负责系统数据的联网上传等工作

系统特性

1.利用人工智能音频识别技术代替操作工凭经验的现场作业，减少放煤操作工，避免了安全事故的发生

2.可与矿用输送机煤量动态检测及调速系统联动，实时监控放煤量，相比传统放煤工艺，可大幅提高放煤效率

3.可与电液控装置联动，实现“时间放煤模型”和“见矸关窗放煤模型”的闭环控制

4.依托高精度煤矸识别技术，降低产矸率，提升原煤品质，进而降低运输、洗选等环节成本

5.可根据矿井采面实际情况制定符合现场生产工艺及地质条件的放煤逻辑，规避安全风险

北京龙田华远科技有限公司

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