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龙图腾网获悉宁夏大学申请的专利井下带式输送机动态煤量检测系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115468616B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211228508.8，技术领域涉及：G01F1/86；该发明授权井下带式输送机动态煤量检测系统及方法是由郝洪涛;王凯;丁文捷设计研发完成，并于2022-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本井下带式输送机动态煤量检测系统及方法在说明书摘要公布了：一种井下带式输送机动态煤量检测系统及方法，包括：通过支撑装置悬挂设置于带式输送机上的超声阵列装置、用于检测带式输送机工况的速度传感器、信号采集单元和控制模块，其中：信号采集单元分别与超声阵列装置和速度传感器相连并实时接收带速及煤高数据并输出至控制模块，控制模块通过动态煤量算法实时计算出实时煤流量及累计煤总量。本发明通过超声波阵列实时检测通过输送带上的煤量，并针对超声阵列设计输送带动态煤量算法，能够实现煤流量及煤总量的实时计算，具有检测准确度高、安全性高的优点。

本发明授权井下带式输送机动态煤量检测系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于井下带式输送机动态煤量检测系统的井下带式输送机动态煤量检测方法，其特征在于，该系统包括：通过支撑装置悬挂设置于带式输送机上的超声阵列装置、用于检测带式输送机工况的速度传感器、信号采集单元和控制模块，其中：信号采集单元分别与超声阵列装置和速度传感器相连并实时接收带速及煤高数据并输出至控制模块，控制模块通过动态煤量算法实时计算出实时煤流量及累计煤总量； 所述的超声阵列装置包括：超声波传感器布置架和设置于其上的若干超声波传感器阵元，其中：每列超声波传感器阵元中心频率不同且均采用同收同发的工作模式，信号采集单元控制若干行超声波传感器阵元同时向输送带上的煤料发射超声波后即切换为接收回波状态； 所述的井下带式输送机动态煤量检测方法，其特征在于，包括： 步骤C1、在进行煤量检测工作之前，先进行开机自检，确保串口及网口通信正常；当串口或网口通信异常，开机自检失败，系统发出故障警告；当串口及网口通信均正常，开机自检成功后进行下一步操作； 步骤C2、分别将煤料堆积密度数据、槽形托辊组中两侧托辊与中间托辊的槽角数据、超声阵列装置中超声波传感器阵元间距数据、超声波传感器阵元发射端与输送带之间的初始高度数据输入系统； 步骤C3、依次启动超声阵列装置、速度传感器和带式输送机； 步骤C4、以煤料块度为基准，煤量检测情况包括：，其中：当时，煤料块度较小，煤料横截面切片法计算速度较快且在煤料块度较小时其精度满足检测要求，因此系统选用煤料横截面切片法；当时，煤料块度较大，煤料横截面切片法的检测精度无法满足检测需求，而四面体剖分法的检测精度较高，但计算速度较慢；此时，系统将两种煤量体积算法相结合，将四面体剖分法的检测结果作为煤料横截面切片法的修正值，其中：为一维卷积神经网络预测的煤料块度；为基准煤料块度，；为四面体剖分法计算的高精度煤量体积；为横截面切片法计算的实时煤量体积；为以煤料块度为权重计算得到的煤量体积加权平均值；在的情况下，检测系统会将四面体剖分法的计算结果Vs先进行保存，煤料横截面切片法每次计算时，提取前一次利用四面体剖分法计算出的煤量体积Vs，与煤料横截面切片法的计算结果Vt进行加权计算；当有新的四面体剖分法计算结果，立即更新Vs，再将其代入煤料横截面切片法中进行加权计算； 步骤C5、实时煤流量为单位时间内输送带上通过煤料总体积与煤料密度的乘积，实时煤流量，其中：Q为实时煤流量；ρ为煤料堆积密度； 步骤C6、累计煤总量为输送带上原有煤量与流入煤量之和，累计煤总量，其中：M为累计煤总量；为测量前输送带原有煤量；Q为实时煤流量，也计算出的实时煤流量数据； 所述的四面体剖分法，包括以下步骤： 步骤a1、构建三维点云，计算点集中各点坐标，具体包括： 步骤a101、根据第行超声波传感器连续两次所测煤高数据、带式输送机托辊和超声阵列装置的尺寸参数，生成不规则多面体煤料块模型，； 步骤a102、根据不规则多面体煤料块模型，生成边界点集，边界点集中的任意两点不重合； 步骤a103、建立空间直角坐标系，计算边界点集中各点坐标，其中y坐标与输送带带速有关；当单次采集时间内初速度为vo，末速度为v，设置标定阈值；当在单次采集时间内，当，则判定煤料在该采集时间内做匀速运动，y坐标即煤料行程为；当在单次采集时间内，当，则判定煤料在该采集时间内做非匀速运动，由于采集时间很短，此处将煤料所做运动视为匀减速或匀加速运动，y坐标即煤料行程； 步骤a2、生成外包四面体，具体包括： 步骤a201、查找出边界点集中的点在空间直角坐标系中三个方向上的最大值和最小值，设在方向的最大值和最小值分别为和，在方向的最大值和最小值分别为和，在方向的最大值和最小值分别为和； 步骤a202、以各方向上最大值和最小值的中点为圆心，计算出能够将边界点集中所有点包含在内的球体，球心坐标满足和半径； 步骤a203、计算球体的外切正四面体四个顶点，即附加节点A、B、C、D的坐标，该四个点为不包含在边界点集中，构成四面体网格后将A、B、C、D四个点连同包含这四个点的面删除； 步骤a3、通过增量算法进行四面体网格划分，具体包括： 步骤a301、对于要插入的点，查找与其可见的面，即Delaunay空腔的边界； 步骤a302、确定点与可见面所在的四面体之间的关系，主要有以下几种情况：与顶点重合、在边上、在面上、在四面体内、在四面体外； 步骤a303、将点添加到网格中，以点为中心，搜索其邻域，直到满足Delaunay空外接球准则； 步骤a304、重复以上操作，直到边界点集中各点全部添加到四面体网格中； 步骤a4、通过行列式法和累加法进行煤量体积计算，具体包括： 步骤a401、通过行列式法计算每个四面体体积，其中：第个四面体的四个顶点的坐标分别是、、、； 步骤a402、计算每个煤料块体积，其中：第个煤料块共包含个四面体； 步骤a403、计算超声波传感器连续两次所测煤高数据计算出的单位时间内输送带上通过的煤量体积，其中：单位时间内输送带上通过的总煤量共包含个煤料块； 步骤a404、在步骤a403中，已根据一行超声波传感器所测煤高数据计算得到单位时间内输送带上通过的煤量体积，最终煤料总体积，即取超声阵列装置中行超声波传感器所测煤高数据计算出的煤料总体积的均值。

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