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龙图腾网获悉国家能源集团永州发电有限公司申请的专利一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测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：CN121431401B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10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：202610000634.X，技术领域涉及：G01N21/25；该发明授权一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测方法是由杨远忠;魏海峰;李磊;楚英言;齐帅;杨智军;雷浩;姜伟设计研发完成，并于2026-01-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及输煤安全监测技术领域，公开了一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测方法。该方法包括通过从多个方位角采集激光扫描点云与光谱成像信息，建立表征皮带表面几何拓扑与材质反射特性的多维度光场模型，并同步获取驱动电机功率谱与轴承振动频谱。关联上述多源信息，对输送载荷进行三维动态重构与材质标记，进而分离出混杂在煤流中的非煤物质几何体。对分离出的异物几何体执行基于材料物理属性的光谱特征反演与力学响应仿真，并将结果与非煤物质标准特征库进行自适应模式匹配，从而准确识别异物类型并评估置信度。依据识别结果触发指定位置的机械臂执行末端执行器路径规划。本发明实现了对输煤皮带上异物的精准、鲁棒检测与定位。

本发明授权一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测方法在权利要求书中公布了：1.一种输煤系统中输煤皮带上异物的检测方法，其特征在于，所述方法包括： 建立输煤皮带运行表面的多维度光场模型，所述多维度光场模型，基于从多个方位角采集的激光扫描点云与光谱成像信息构建，用于表征输煤皮带运行表面的几何拓扑与材质反射特性； 获取与输煤皮带关联的实时驱动电机功率谱与轴承振动频谱； 根据所述几何拓扑与材质反射特性，并关联所述实时驱动电机功率谱与轴承振动频谱，对输送载荷的体积形态进行三维动态重构与材质标记； 基于三维动态重构与材质标记的结果，分离出附着于输送载荷表面或混杂在输送煤流中的非煤物质几何体； 对非煤物质几何体执行基于材料物理属性的光谱特征反演与力学响应仿真，根据光谱特征反演与力学响应仿真的结果，与非煤物质标准特征库中的条目进行自适应模式匹配； 基于通过自适应模式匹配识别出的异物及其置信度评估，触发部署于输煤皮带沿线指定位置的机械臂执行末端执行器路径规划； 建立输煤皮带运行表面的多维度光场模型，包括： 通过线阵激光雷达对输煤皮带截面进行连续扫描，获得高密度点云坐标序列；同步通过高光谱成像仪获取相同视场范围内的连续光谱图像立方体； 对高密度点云坐标序列与连续光谱图像立方体进行时间戳对齐与空间坐标系配准；依据配准后的数据，计算每个空间点的法向量、曲率以及在不同波段下的反射强度，形成融合空间几何与光谱反射特性的复合特征向量场； 将所述复合特征向量场定义为所述多维度光场模型； 对输送载荷的体积形态进行三维动态重构与材质标记，包括： 从所述复合特征向量场中提取对应于移动煤流的动态点云集合与光谱数据流；结合皮带运行速度，对动态点云集合进行时间序列积分，生成输送载荷在检测时段内的连续体积三维模型； 根据光谱数据流中不同像元的特征光谱曲线，参照已知煤种光谱数据库，对连续体积三维模型表面的各个区域进行煤质分类标记；将与已知煤种光谱特征曲线差异超过阈值的区域标记为待甄别区域； 所述生成输送载荷在检测时段内的连续体积三维模型，包括： 基于固定周期的时间戳，从所述复合特征向量场中截取多个连续时刻的快照，每个快照包含当前时刻输煤皮带运行表面空间点云及其对应的光谱向量； 根据所述皮带运行速度，计算在相邻两个快照时间间隔内，输煤皮带表面沿运行方向的位移量； 依据所述位移量，对后续时刻的快照中所有空间点的三维坐标进行反向平移补偿，将所有快照的空间点云数据转换到以首个快照为基准的同一静态坐标系下； 在所述静态坐标系下，将经过时间序列配准后的多帧空间点云数据进行叠加； 对叠加后的点云进行三维空间体素化处理，并基于泊松曲面重建算法，生成覆盖整个检测时段的、表征输送载荷外表面的连续封闭三角网格模型，作为所述连续体积三维模型； 分离出附着于输送载荷表面或混杂在输送煤流中的非煤物质几何体，包括： 分析所述待甄别区域在连续体积三维模型中的空间分布、边界形态及其与周围煤质区域的几何连接关系； 对具有闭合边界且材质标记为异类的空间区域进行区域增长分割，提取出独立的几何体点云簇； 计算每个几何体点云簇的包围盒尺寸、质心位置、点云密度分布，形成非煤物质几何体的空间描述参数； 对非煤物质几何体执行基于材料物理属性的光谱特征反演与力学响应仿真，包括： 针对每个非煤物质几何体的点云簇，从其对应的原始高光谱图像立方体中重采样出完整的光谱反射曲线； 利用辐射传输模型对光谱反射曲线进行反演，估算非煤物质几何体的表面粗糙度和介电常数的物理属性参数； 将非煤物质几何体的空间描述参数输入至离散元仿真环境中，模拟其在当前煤流运动状态下与皮带、煤块、托辊之间的接触力与运动轨迹，输出该几何体的预估振动响应信号与摩擦系数。

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