[0001] 本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种综采工作面底板线提取方法以及相关装置。

[0002] 综采工作面如今正朝着智能化方向快速发展，但在实际工作中，很多步骤仍然依靠现场操作人员的手动控制调整，尤其是对于综采工作面底板线的提取工作，底板线的精度对于采煤机的动作有着重要影响，但是现有技术中通过人工经验得到的结果通常具有较大的误差。

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0028] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

[0029] 本发明第一方面提供了一种综采工作面底板线提取方法，所述综采工作面设有至少一台刮板运输机1，相邻所述刮板运输机1上的所述柔性轨道2之间通过弹性件3连接，相邻所述柔性轨道2之间通过弹性件3连接，所述柔性轨道2上滑动安装有定位装置4，结合图1所示，所述方法包括：

[0030] S100、控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2移动，确定第一空间曲线；

[0031] S200、基于所述第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定第一起伏曲线；

[0032] S300、基于所述第一起伏曲线确定所述煤壁5与底板6相交处的底板线。

[0033] 结合图2所示，示出了在初始状态下刮板运输机1的状态，本实施例中以三台刮板运输机1为例，每台刮板运输机1上均设有柔性轨道2，通过弹性件3(例如弹簧等能够伸缩弹性变形的结构)将相邻刮板运输机1上的柔性轨道2连接起来(如仅采用一台刮板运输机1，则无需设置弹性件3)，结合图3所示，柔性轨道2可以随着刮板运输机1进行变形，相应的弹性件3也可以进行变形，定位装置4可以选用激光扫描仪等装置，滑动安装在柔性轨道2上，在沿柔性轨道2滑动时，可以跨过弹性件3而在相连的多条柔性轨道2上移动。

[0034] 在步骤S100中，控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2移动，确定第一空间曲线。通常来说，为了获得更为完整的底板线，应控制定位装置4沿全部的柔性轨道2的一端移动至另一端，如图3中所示，柔性轨道2以及弹性件3随着刮板运输机1发生了一定的变形，三条柔性轨道2之间衔接形成了定位装置4的轨道。

[0035] 具体地，所述第一空间曲线包括轨道空间曲线和/或所述刮板运输机1的上边沿空间曲线，所述的控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2移动，确定第一空间曲线中，具体包括：在所述柔性轨道2上预设多个采样点，控制所述定位装置4获取所述采样点的位置数据，基于所述位置数据确定所述轨道空间曲线；和/或，控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2滑动，以获取所述刮板运输机1的工作面模型，基于所述工作面模型确定所述上边沿曲线。

[0036] 第一空间曲线可以包括轨道空间曲线和上边沿空间曲线中的至少一个，其中，轨道空间曲线是通过定位装置4在柔性轨道2上行走时，按照预设的采样点获取位置数据(例如对应采样点位置的坐标信息)从而计算出来的一条空间曲线，可以近似于柔性轨道2所形成的空间曲线；而上边沿空间曲线则是通过定位装置4扫描检测刮板运输机1的工作面，从而生成了刮板运输机1工作面模型(点云模型)，刮板运输机1的上边沿空间曲线可以通过该工作面模型来确定(即空间曲面中确定一条空间曲线)。

[0037] 在步骤S200中，基于所述第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定第一起伏曲线，具体包括：

[0038] 当所述第一空间曲线包括所述轨道空间曲线时，基于所述轨道空间曲线向所述煤壁5所在平面的投影，确定所述第一起伏曲线。结合图4所示，图中未示出的X轴方向垂直于图面方向，煤壁5可以视为图中的ZX平面，当第一空间曲线包括轨道空间曲线，不包括上边沿空间曲线时，将轨道空间曲线向ZX平面投影，得到了一条上下起伏变化的平面曲线，作为第一起伏曲线。

[0039] 当所述第一空间曲线包括所述上边沿空间曲线时，基于所述上边沿空间曲线向所述煤壁5所在平面的投影，确定所述第一起伏曲线。结合图4所示，当第一空间曲线包括上边沿空间曲线，不包括轨道空间曲线时，将上边沿空间曲线向ZX平面投影，得到了一条上下起伏变化的平面曲线，作为第一起伏曲线。

[0040] 当所述第一空间曲线包括所述轨道空间曲线和所述上边沿空间曲线时，基于所述轨道空间曲线向所述煤壁5所在平面的投影，确定第二起伏曲线，基于所述上边沿空间曲线向所述煤壁5所在平面的投影，确定第三起伏曲线；基于均值滤波算法将所述第二起伏曲线和所述第三起伏曲线融合，以确定所述第一起伏曲线。结合图4所示，当第一空间曲线包括轨道空间曲线和上边沿空间曲线时，将轨道空间曲线和上边沿空间曲线分别向ZX平面投影，得到的两条平面曲线作为第二起伏曲线和第三起伏曲线，然后根据均值滤波算法将第二起伏曲线和第三起伏曲线融合为一条平面曲线，作为第一起伏曲线。这样，利用均值滤波算法融合第二起伏曲线和第三起伏曲线，可以提高最终确定底板线的精确度。

[0041] 在步骤S300中，基于所述第一起伏曲线确定所述煤壁5与底板6相交处的底板线。具体地，基于所述柔性轨道2与所述刮板运输机1的下边沿的高度，将所述第一起伏曲线移动至所述底板6处。如图2中所示，柔性轨道2距离刮板运输机1的下边沿的高度为Δh，根据所述的高度Δh可以将第一起伏曲线从对应于柔性轨道2的位置移动至对应于刮板运输机1下边沿的位置，相当于移动至底板6位置处。然后，结合图4所示的顶板7、底板6以及煤壁5的位置关系，基于所述采样点与所述煤壁5的距离、所述采样点对应的所述底板6位置的倾角，将所述第一起伏曲线移动至所述煤壁5与所述底板6相交处，得到所述底板线，具体包括：

[0042] z＝z‑l*arctan(θ)；

[0043] y＝y‑l；

[0044] 其中，对应于图4中，l为当前所述采样点与所述煤壁5的距离，θ为当前所述采样点对应的所述底板6位置的倾角。

[0045] 这样，将第一起伏曲线通过计算移动到了煤壁5与底板6相交处，移动后的第一起伏曲线即为煤壁5与底板6相交处的底板线。

[0046] 本发明中的综采工作面底板线提取方法，通过柔性轨道2装设在刮板运输机1一侧，并将相邻刮板运输机1的柔性轨道2通过弹性件3连接起来，从而将刮板运输机1的变形传递到柔性轨道2上，通过控制定位装置4沿着柔性轨道2移动，从而确定第一空间曲线，再基于第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定对应于柔性轨道2位置处的第一起伏曲线，然后通过一系列的计算将第一起伏曲线移动至煤壁5与底板6相交处，从而最终确定底板线，通过这种方法提取得到的底板线，可以用于指导采煤机后续动作的控制，相比于传统技术中人工经验确定的方式，通过本发明的方法获得底板线更加快速精确。

[0047] 本发明第二方面还提供了一种综采工作面底板线提取装置，包括：

[0048] 控制模块，用于控制定位装置沿柔性轨道移动，确定第一空间曲线；

[0049] 计算模块，用于基于所述第一空间曲线向煤壁所在平面的投影，确定第一起伏曲线，以及基于所述第一起伏曲线确定所述煤壁与底板相交处的底板线。

[0050] 本发明中的综采工作面底板线提取装置，通过控制模块控制定位装置4沿着柔性轨道2移动，从而确定第一空间曲线，再通过计算模块基于第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定对应于柔性轨道2位置处的第一起伏曲线，然后通过一系列的计算将第一起伏曲线移动至煤壁5与底板6相交处，从而最终确定底板线，通过这种方法提取得到的底板线，可以用于指导采煤机后续动作的控制，相比于传统技术中人工经验确定的方式，通过本发明的方法获得底板线更加快速精确。

[0051] 本发明第三方面提供了一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤，具体包括：

[0052] S100、控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2移动，确定第一空间曲线；

[0053] S200、基于所述第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定第一起伏曲线；

[0054] S300、基于所述第一起伏曲线确定所述煤壁5与底板6相交处的底板线。

[0055] 本发明中的存储介质，其存储的计算机程序可实现上述的综采工作面底板线提取方法，通过控制模块控制定位装置4沿着柔性轨道2移动，从而确定第一空间曲线，再通过计算模块基于第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定对应于柔性轨道2位置处的第一起伏曲线，然后通过一系列的计算将第一起伏曲线移动至煤壁5与底板6相交处，从而最终确定底板线，通过这种方法提取得到的底板线，可以用于指导采煤机后续动作的控制，相比于传统技术中人工经验确定的方式，通过本发明的方法获得底板线更加快速精确。

[0056] 本发明第四方面提供了一种电子设备，所述电子设备至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现所述方法的步骤，具体包括：

[0057] S100、控制所述定位装置4沿所述柔性轨道2移动，确定第一空间曲线；

[0058] S200、基于所述第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定第一起伏曲线；

[0059] S300、基于所述第一起伏曲线确定所述煤壁5与底板6相交处的底板线。

[0060] 本发明中的电子设备，其存储器中的计算机程序可实现上述的综采工作面底板线提取方法，通过控制模块控制定位装置4沿着柔性轨道2移动，从而确定第一空间曲线，再通过计算模块基于第一空间曲线向煤壁5所在平面的投影，确定对应于柔性轨道2位置处的第一起伏曲线，然后通过一系列的计算将第一起伏曲线移动至煤壁5与底板6相交处，从而最终确定底板线，通过这种方法提取得到的底板线，可以用于指导采煤机后续动作的控制，相比于传统技术中人工经验确定的方式，通过本发明的方法获得底板线更加快速精确。

[0061] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

[0062] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

[0063] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0064] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0065] 另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0066] 所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个电机扭矩的控制方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

[0067] 以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。