本發(fā)明涉及裝載車輛識別管控，具體為一種基于圖像識別的裝載車輛智能識別管控系統(tǒng)。

背景技術：

1、煤炭洗選的裝載車輛識別管控是指利用識別與管理技術對進入、操作和離開洗選區(qū)的裝載車輛進行監(jiān)控和管理，其主要目的是為了確保每輛車裝載的煤炭數(shù)量和體積符合裝載要求，并引導車輛將洗選好的成品煤炭順利運輸出洗選廠；因此，對于煤炭洗選廠來說，裝載車輛識別管控是尤為重要的；

2、目前煤炭洗選廠的裝載車輛采用預定的路線進行裝載和運輸，這種裝載運輸方式靈活性不足且效率低下，會導致部分裝載點等待時間過長或者部分裝載點空置，以及部分路線裝載車輛擁擠或者部分路線車輛，進而影響煤炭洗選廠的整體運營效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像識別的裝載車輛智能識別管控系統(tǒng)，以解決上述背景技術提到的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：一種基于圖像識別的裝載車輛智能識別管控系統(tǒng)，包括：服務器、存量分析模塊、裝載分配模塊、圖像識別模塊和裝載累計模塊；

3、服務器用于獲取裝載輸送信息，其中裝載輸送信息包括各裝載點的煤炭存量、各裝載車的車牌號以及其進入煤炭洗選廠時所對應的裝載任務、車載煤堆的表面圖像；

4、存量分析模塊基于各裝載的煤炭存量狀態(tài)進行實時分析以得到存量狀態(tài)值，并將其發(fā)送至裝載分配模塊；

5、裝載分配模塊基于各裝載車的裝載任務進行優(yōu)先級分析以確定各裝載車的優(yōu)先級，并據(jù)此對進入煤炭洗選廠的各裝載車的裝載任務進行科學分配；

6、圖像識別模塊對裝載點的裝載好的裝載車進行圖像識別以判斷其是否符合裝載要求，若符合要求則對應的裝載點處的裝載車等待數(shù)量減一，由此可更新裝載點的裝載車等待數(shù)量，并將其更新至裝載分配模塊；

7、裝載累計模塊通過與煤炭洗選廠出口設置的rfid射頻裝置進行通信連接以識別各裝載車的車牌號，根據(jù)車牌號調取裝載車距離當前時間最近的一次進入煤炭洗選廠的裝載任務，當此次出廠的裝載量與裝載任務的裝載量一致時，則允許該裝載車出廠，并將此次出廠的裝載量累計到裝載任務的完成量中；將裝載任務更新后的完成量發(fā)送至裝載分配模塊。

8、優(yōu)選地，基于各裝載的煤炭存量狀態(tài)進行實時分析的具體過程為：

9、調取各裝載點于各采集時刻的煤炭存量，并將其記為c?i，其中i＝1,2,3……i，i取值為正整數(shù)，i表示的是采集時刻的總數(shù)，i表示的是其中任意一個采集時刻的序號；以時間為橫坐標，以煤炭存量為縱坐標構建二維直角坐標系，將煤炭存量按照其對應的采集時刻輸入至坐標軸中，并將煤炭存量于坐標軸中的位置記為存量點，采用圓滑曲線依次連接存量點以得到煤炭存量值隨著時間變化曲線圖；于各存量點處作曲線的切線，利用數(shù)據(jù)擬合得到切線表達式，對切線表達式進行求導計算得到各存量點對應的存量導數(shù)；

10、將大于零的存量導數(shù)進行求和計算得到煤炭存量增度記為m1，并將小于零的存量導數(shù)進行求和計算得到煤炭存量減度記為m2；

11、將等于零的存量導數(shù)記為平衡導數(shù)，并計算平衡導數(shù)的數(shù)量記為m3；

12、將煤炭存量增度m1、煤炭存量減度m2、平衡導數(shù)的數(shù)量m3和各采集時刻的煤炭存量c?i代入設定的公式進行計算得到裝載點的存量狀態(tài)值mg，其中g1、g2、g3分別為設定的比例系數(shù)，由此可得各裝載點的存量狀態(tài)值。

13、優(yōu)選地，對進入煤炭洗選廠的各裝載車的裝載任務進行科學分配的具體過程為：

14、步驟一：通過洗選廠入口處的rfid射頻技術識別各裝載車的車牌號，每個裝載車分別對應一個裝載任務，其中裝載任務包括裝載量記為z1、裝載總量記為r1和交付完成時間；

15、步驟二：獲取系統(tǒng)當前時刻，并將其與裝載任務的交付完成時間進行時間差值計算得到交付時長記為r2；

16、步驟三：獲取該裝載任務對應的完成量記為r3，并將其與煤炭總量r1、交付時長r2代入設定的公式進行計算得到各裝載車的輸送值ry，其中y1、y2分別為設定的比例系數(shù)；將裝載車按照其對應的輸送值進行先后排序，選取其中輸送值最大的裝載車為標定裝載車；

17、步驟四：獲取標定裝載車與各裝載點之間的距離記為q1以及各裝載點的裝載車等待數(shù)量記為q2，并將其與各裝載點的存量狀態(tài)值mg代入設定的公式進行計算得到標定裝載車與各裝載點之間的裝載值qy，其中y3、y4、y5分別為設定的比例系數(shù)，選取其中裝載值最大的裝載點為標定裝載點，并將標定裝載車的裝載任務分配至標定裝載點，由此標定裝載點的裝載車等待數(shù)量增加一；

18、步驟五：重復步驟一至步驟四，依次將進入煤炭洗選廠區(qū)的裝載車的裝載任務分配至各裝載點。

19、優(yōu)選地，圖像識別判斷的具體過程為：

20、將車載煤堆的表面設定若干個監(jiān)測點，通過圖像識別技術檢測對車載煤堆的表面圖像進行識別以得到各監(jiān)測點的煤堆高度，并將其分別記為gj，其中j＝1,2,3……j，j取值為正整數(shù)，j表示的是車載煤堆表面的監(jiān)測點總數(shù)，j表示的是其中任意一個監(jiān)測點的序號；選取各監(jiān)測點對應的煤堆高度中的最大值和最小值，并將其分別記為gmax和gmin；將gj、gmax和gmin代入設定的公式進行計算得到高度非均值gf，其中f1、f2分別為設定的比例系數(shù)，為各監(jiān)測點的煤堆高度均值；

21、使用激光掃描或立體視覺技術生成煤堆的三維點云數(shù)據(jù)，并據(jù)此構成車載煤堆的三維立體圖，將三維立體圖劃分為若干個區(qū)域，識別并計算每個區(qū)域的點云數(shù)量記為v1；任取其中一個區(qū)域，計算相鄰兩個點之間的距離得到點間隔，并對其進行比較分析得到區(qū)域的堆積緊密值，由此可得各區(qū)域的堆積緊密值記為vfp，其中p＝1,2,3……p，p取值為正整數(shù)，p表示的是三維立體圖中區(qū)域的總數(shù)量，p表示的是其中任意一個區(qū)域的序號；

22、選取各區(qū)域對應的堆積緊密值中的最大值和最小值，并將其分別記為vfmax和vfmin；將vfp、vfmax和vfmin代入設定的公式進行計算得到緊密非均值uf，其中f6、f7分別為設定的比例系數(shù)，為各區(qū)域堆積緊密值的均值；

23、將高度非均值和緊密非均值進行加權計算得到裝載非均值，當裝載非均值大于或等于設定的非均閾值時，則進行平煤操作；否則，該轉載煤炭符合裝載要求，無需進行平煤操作。

24、優(yōu)選地，對于區(qū)域內的點間距進行比較分析的具體過程為：

25、將點間距與設定的間距區(qū)間進行比較分析以將點間距分為中度近點相鄰和低度近點相鄰；計算區(qū)域的體積，分別統(tǒng)計區(qū)域內高度近點相鄰、中度近點相鄰和低度近點相鄰的累計數(shù)量，并將其分別記為v3、v4、v5；

26、將區(qū)域體積v1、點云數(shù)量v2、高度近點相鄰的累計數(shù)量v3、中度近點相鄰的累計數(shù)量v4和低度近點相鄰的累計數(shù)量v5代入設定的公式進行計算得到區(qū)域的堆積緊密值vf，其中f3、f4、f5、f6分別為設定的比例系數(shù)，且f3＞f4＞f5＞0；由此可得各區(qū)域的堆積緊密值。

27、本發(fā)明的有益效果：

28、1、通過建立煤炭存量隨時間變化的曲線圖，能夠實時監(jiān)控每個裝載點的煤炭存量變化趨勢，根據(jù)存量狀態(tài)值(mg)的計算結果，能夠為動態(tài)調整裝載策略提供數(shù)據(jù)支持，使裝載點能夠靈活應對不同的存量情況，提高裝載效率；

29、2、通過實時分析各裝載點的煤炭存量狀態(tài)和裝載車的輸送值，能夠科學合理地分配裝載任務，根據(jù)裝載任務的緊急程度、裝載點的需求以及車輛的當前位置，動態(tài)調整裝載任務的分配，最大限度地提高裝載效率，減少裝載點的空置時間和裝載車的等待時間；

30、3、通過檢測車載煤堆的煤堆高度和點云密度，能夠精確判斷煤堆的均勻性和緊密度，若發(fā)現(xiàn)裝載車的煤堆存在非均狀態(tài)時，可以觸發(fā)平煤操作，以確保每輛裝載車的煤炭裝載質量符合要求；能夠提高裝載車的煤炭裝載質量，避免因不均勻裝載導致的后續(xù)處理和運輸問題，實現(xiàn)了裝載質量檢測過程自動化，大大減少了人工檢查的需求，不僅提高了工作效率，還降低了人為錯誤的風險，使得裝載過程更加精確和可靠。