CN106696090A - 卸料控制系统和搅拌设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种卸料控制系统和搅拌设备，所述卸料控制系统包括：图像采集装置，用于采集物料从搅拌主机卸到搅拌车中时的卸料图像；计算机，所述计算机的输入端连接至所述图像采集装置的输出端，用于从所述卸料图像中提取当前卸料特征信息，根据所述当前卸料特征信息向控制装置发送控制信号；所述控制装置，所述控制装置的输入端连接至所述计算机的输出端，所述控制装置的输出端连接至所述搅拌主机的卸料门，用于根据所述控制信号控制所述卸料门的开度。通过本发明的技术方案，可以避免由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致的物料从接料斗中溢出，从而提高了卸料时对物料控制的准确性。

Description

卸料控制系统和搅拌设备

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种卸料控制系统和一种搅拌设备。

背景技术

目前，市场上的搅拌设备的卸料控制系统在卸料时，为了防止物料溢出采用如下方案：如图1所示，该卸料控制系统100包括：搅拌车的接料斗102、摄像头104、视频分割器106、监控显示器108、卸料调整装置110、搅拌主机112，首先摄像头104采集物料卸到接料斗102中的卸料图像发送至视频分割器106进行分割处理，然后监控显示器108显示经过视频分割处理后的卸料图像，操作人员通过监控显示器108显示出的卸料图像来判断当前的卸料情况，以使操作人员根据其眼睛观察到的卸料情况手动控制卸料调整装置110，则卸料调整装置110对搅拌主机112进行控制。

但是，操作人员通过观察卸料图像对卸料情况的判断时，可能会出现判断失误的情况，也有可能操作人员处理不及时导致的物料从接料斗中溢出，导致发生物料浪费；或者操作人员处理不及时导致接料斗中物料不足，从而导致生产效率低下。

因此，如何避免由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致接料斗中的物料溢出或物料不足，从而减少物料浪费、提高生产效率成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种新的技术方案，可以避免由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致的物料从接料斗中溢出，从而提高了卸料时对物料控制的准确性。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种搅拌设备的卸料控制系统，包括：图像采集装置，用于采集物料从搅拌主机卸到搅拌车中时的卸料图像；计算机，所述计算机的输入端连接至所述图像采集装置的输出端，用于从所述卸料图像中提取当前卸料特征信息，根据所述当前卸料特征信息向控制装置发送控制信号；所述控制装置，所述控制装置的输入端连接至所述计算机的输出端，所述控制装置的输出端连接至所述搅拌主机的卸料门，用于根据所述控制信号控制所述卸料门的开度。

在该技术方案中，通过图像采集装置采集物料从搅拌主机中卸到搅拌车中时的卸料图像，并根据该卸料图像自动对卸料主机的卸料门进行控制，避免了靠人工肉眼对卸料情况观察来手动控制卸料，从而避免了由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致接料斗中物料的溢出或物料不足，进而提高了卸料时对物料控制的准确性，减少物料浪费、提高生产效率。

在上述技术方案中，优选地，所述图像采集装置包括：摄像头，用于采集所述卸料图像。

在该技术方案中，可以通过摄像头采集卸料时的视频，以从该视频中截取卸料图像，或者通过摄像头对卸料时的情况进行拍照，以得到卸料图像。优选地，直接通过摄像头对卸料时的情况进行拍照，可以有效地保证卸料图像的清晰度，从而提高了在卸料时对物料控制的准确性。

在上述任一技术方案中，优选地，所述图像采集装置还包括：视频采集卡，连接至所述摄像头，用于将所述卸料图像的模拟信号转化成数字信号。

在该技术方案中，通过视频采集卡将卸料图像的模拟信号转化成数字信号，以方便计算机对卸料图像进行识别，从而快速地从卸料图像中提取出当前卸料特征信息。

在上述任一技术方案中，优选地，所述当前卸料特征信息包括以下之一或其组合：所述搅拌车的接料斗的高度、所述搅拌车的接料斗的宽度、所述接料斗中物料的当前高度、从所述卸料门内卸出的物料宽度。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：发声装置，连接至所述计算机，用于在所述物料宽度等于零或所述卸料门的当前开度大于参考开度时，发出声音。

在该技术方案中，由于在物料宽度等于零时，搅拌主机中的物料已经卸载完毕，而在卸料门的当前开度大于参考开度时，说明卸料门的当前开度过大，可能会出现物料溢出的情况，因此，在上述两种情况下发出声音，以使用户可以及时地针对该情况进行相应处理，从而保证工作可以高效地完成。

在上述任一技术方案中，优选地，所述发声装置是蜂鸣器或者语音播放装置。

在该技术方案中，发声装置包括但不限于蜂鸣器或者语音播放装置，优选地，发声装置是语音播放装置，例如，在物料宽度等于零时，发出“物料已经从卸料主机中卸载完成”的语音，在卸料门的当前开度大于参考开度时，发出“卸料门的开度过大”的语音，从而使用户及时地了解到当前的卸料情况。

在上述任一技术方案中，优选地，所述控制装置包括单片机或可编程逻辑控制器。

在该技术方案中，由于单片机和可编程逻辑控制装置不仅应用广泛，而且价格便宜，因此，控制装置包括单片机或可编程逻辑控制器，不仅保证了搅拌设备的卸料控制系统的可靠性，还避免了该搅拌设备的卸料控制系统的价格过高，同时优选地，单片机或可编程逻辑控制器通过驱动机构驱动卸料门动作，以调节卸料门的开度。

在上述任一技术方案中，优选地，通过网线或USB数据线将所述图像采集装置和所述计算机连接。

在该技术方案中，通过网线或USB数据线将图像采集装置和计算机连接，从而保证了图像采集装置和计算机之间可以正常通信。

在上述任一技术方案中，优选地，通过网线将所述计算机与所述控制装置连接。

在该技术方案中，通过网线将计算机与控制装置连接，从而保证了计算机与控制装置之间可以正常通信。

另一方面，本发明还提出了一种搅拌设备，包括上述任一种搅拌设备的卸料控制系统，优选地，所述搅拌设备为搅拌站和/或搅拌楼。

在该技术方案中，搅拌设备是搅拌站，搅拌楼，其中，搅拌站包括但不限于沥青搅拌站和混凝土搅拌站。

通过本发明的技术方案，可以避免由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致的物料从接料斗中溢出，从而提高了卸料时对物料控制的准确性。

附图说明

图1示出了相关技术中的搅拌设备的卸料控制系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的搅拌设备的卸料控制系统的结构示意图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的搅拌设备的卸料控制系统的结构示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的接料斗的结构示意图。

其中，图2和图3中附图的标记与部件名称之间的对应关系为：

200卸料控制系统，202图像采集装置，2022摄像头，2024视频采集卡，204搅拌主机，2042卸料门，206计算机，208控制装置，210接料斗，212物料，214目标采集区域。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图2所示，本发明的第一方面提出了一种搅拌设备的卸料控制系统200，包括：图像采集装置202，用于采集物料从搅拌主机204卸到搅拌车中时的卸料图像；计算机206，所述计算机206的输入端连接至所述图像采集装置202的输出端，用于从所述卸料图像中提取当前卸料特征信息，根据所述当前卸料特征信息向控制装置208发送控制信号；所述控制装置208，所述控制装置208的输入端连接至所述计算机206的输出端，所述控制装置208的输出端连接至所述搅拌主机204的卸料门2042，用于根据所述控制信号控制所述卸料门2042的开度。

在该技术方案中，通过图像采集装置202采集物料(例如，混凝土、沥青等)从搅拌主机204中卸到搅拌车中时的卸料图像，并根据该卸料图像自动对卸料主机的卸料门2042进行控制，避免了靠人工肉眼对卸料情况观察来手动控制卸料，从而避免了由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致接料斗210中物料的溢出或物料不足，进而提高了卸料时对物料控制的准确性，减少物料浪费、提高生产效率。

如图2和图3所示，在上述技术方案中，优选地，所述图像采集装置202包括：摄像头2022，用于采集所述卸料图像。

在该技术方案中，可以通过摄像头2022采集卸料时的视频，以从该视频中截取卸料图像，或者通过摄像头2022对卸料时的情况进行拍照，以得到卸料图像。优选地，直接通过摄像头2022对卸料时的情况进行拍照，可以有效地保证卸料图像的清晰度，从而提高了在卸料时对物料控制的准确性。

如图3所示，在上述任一技术方案中，优选地，所述图像采集装置202还包括：视频采集卡2024，连接至所述摄像头2022，用于将所述卸料图像的模拟信号转化成数字信号。

在该技术方案中，通过视频采集卡2024将卸料图像的模拟信号转化成数字信号，以方便计算机206对卸料图像进行识别，从而快速地从卸料图像中提取出当前卸料特征信息。

如图4所示，在上述任一技术方案中，优选地，所述当前卸料特征信息包括以下之一或其组合：所述搅拌车的接料斗210的高度H、所述搅拌车的接料斗210的宽度Wd、所述接料斗210中物料的当前高度h、从所述卸料门2042内卸出的物料宽度W。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：发声装置，连接至所述计算机206，用于在所述物料宽度等于零或所述卸料门2042的当前开度大于参考开度时，发出声音。

在该技术方案中，由于在物料宽度等于零时，搅拌主机204中的物料已经卸载完毕，而在卸料门2042的当前开度大于参考开度时，说明卸料门2042的当前开度过大，可能会出现物料溢出的情况，因此，在上述两种情况下发出声音，以使用户可以及时地针对该情况进行相应处理，从而保证工作可以高效地完成。

在上述任一技术方案中，优选地，所述发声装置是蜂鸣器或者语音播放装置。

在该技术方案中，发声装置包括但不限于蜂鸣器或者语音播放装置，优选地，发声装置是语音播放装置，例如，在物料宽度等于零时，发出“物料已经从卸料主机中卸载完成”的语音，在卸料门2042的当前开度大于参考开度时，发出“卸料门的开度过大”的语音，从而使用户及时地了解到当前的卸料情况。

在上述任一技术方案中，优选地，所述控制装置208包括单片机或可编程逻辑控制器。

在该技术方案中，由于单片机和可编程逻辑控制装置208不仅应用广泛，而且价格便宜，因此，控制装置208包括单片机或可编程逻辑控制器，不仅保证了搅拌设备的卸料控制系统200的可靠性，还避免了该卸料控制系统200的价格过高，同时优选地，单片机或可编程逻辑控制器通过驱动机构驱动卸料门动作，以调节卸料门的开度。

在上述任一技术方案中，优选地，通过网线或USB数据线将所述图像采集装置202和所述计算机206连接。

在该技术方案中，通过网线或USB数据线将图像采集装置202和计算机206连接，从而保证了图像采集装置202和计算机206之间可以正常通信。

在上述任一技术方案中，优选地，通过网线将所述计算机206与所述控制装置208连接。

在该技术方案中，通过网线将计算机206与控制装置208连接，从而保证了计算机206与控制装置208之间可以正常通信。

在上述任一技术方案中，优选地，所述搅拌设备的卸料控制系统200包括搅拌站和/或搅拌楼。

另一方面，本发明还提出了一种搅拌设备，包括上述任一种卸料控制系统，该搅拌设备可以是搅拌站，搅拌楼，其中，搅拌站包括但不限于沥青搅拌站和混凝土搅拌站。

下面通过两个实施例来详细说明本发明的技术方案：

实施例一：

如图3所示，通过摄像头2022采集目标采集区域214的图像，采集到的图像即为物料212从搅拌主机204卸到搅拌车中时卸料图像。然后通过视频采集卡2024将卸料图像的模拟信号转换成数字信号。计算机206对数字信号的卸料图像进行识别处理，以识别出搅拌车的接料斗210的高度、搅拌车的接料斗210的宽度、接料斗210中物料212的当前高度、从卸料门2042内卸出的物料212宽度。计算机206根据上述识别出的当前卸料特征信息向控制装置208发送控制信号，控制装置208根据该控制信号向搅拌主机204的卸料门2042进行控制，从而实现物料212防溢的自动控制。其中，计算机206可以采用其他任何具有网络通讯功能的人机交互单元。

实施例二：

图像采集装置采集物料从搅拌主机卸到搅拌车中时卸料帧图像，计算机根据卸料帧图像的轮廓、纹理和灰度等特征识别搅拌车的接料斗的外形轮廓(即图4中的倒梯形轮廓)，根据物料和接料斗的灰度和纹理等差异，提取获得图4所示的H、h、Wd和W值，H表示搅拌车的接料斗的高度、Wd表示搅拌车的接料斗的宽度、h表示接料斗中物料的当前高度、W表示从卸料门内卸出的物料宽度。

通过计算机的显示界面设置卸料门开度百分比a1、卸料门增加开度第一百分比a2、卸料门开度减小开度第一百分比a3、物料高度最小值百分比a4、物料高度最大值百分比a5。计算机再分别计算卸料门开度设置值Bset、卸料门每次增加的开度D、卸料门每次减少的开度d、物料在接料斗中的高度的设定最小值Hmin、物料在接料斗中的高度的设定最大值Hmax，其中，Bset＝Wd×a1，D＝Wd×a2，d＝Wd×a3，Hmin＝H×a4，Hmax＝H×a5。

然后计算机根据当前卸料特征信息向控制装置发送控制信号，具体的步骤包括：

步骤302，获取卸料门的当前开度、接料斗中物料的当前高度、从卸料门内卸出的物料宽度。

步骤304，判断卸料门的当前开度是否大于Bset(即上述中的参考开度)，或者判断从卸料门内卸出的物料宽度是否等于零。

步骤306，当卸料门的当前开度大于Bset(即上述中的参考开度)时，或者从卸料门内卸出的物料宽度等于零时，向控制装置发送关闭卸料门的控制信号，以使控制装置通过该控制信号控制卸料门关闭。

步骤308，当卸料门的当前开度小于Bset时，或者从卸料门内卸出的物料宽度非零时，将接料斗中物料的当前高度h与Hmin进行比较。

步骤310，若h小于Hmin，则向控制装置发送卸料门开度增加的控制信号，以使控制装置根据该控制信号控制卸料门的开度增加D。

步骤312，若h大于或等于Hmin，则将h与Hmax进行比较。

步骤314，若h大于Hmax，则向控制装置发送卸料门开度减小的控制信号，以使控制装置根据该控制信号控制卸料门的开度减小d。

步骤316，若h小于或等于Hmax，则重新执行步骤302，以实时对卸料情况进行监控。

在上述方案中，物料在接料斗中的当前高度与卸料门开度的控制关系如表1所示：

表1

h范围	0～Hmin	Hmin～Hmax	Hmax～H
				卸料门开度	增加D	开度不变	减少d

当然，物料在接料斗中的当前高度与卸料门开度的控制关系也可以如表2所示：

表2

其中，Hmin2和Hmax2可以根据卸料门增加开度第二百分比a6、卸料门开度减小开度第二百分比a7和Wd计算得到。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，可以避免由于人工肉眼对卸料情况的判断失误或者处理不及时导致的物料从接料斗中溢出，从而提高了卸料时对物料控制的准确性。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“相连”、“连接”等均应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，包括：

图像采集装置，用于采集物料从搅拌主机卸到搅拌车中时的卸料图像；

计算机，所述计算机的输入端连接至所述图像采集装置的输出端，用于从所述卸料图像中提取当前卸料特征信息，根据所述当前卸料特征信息向控制装置发送控制信号；

所述控制装置，所述控制装置的输入端连接至所述计算机的输出端，所述控制装置的输出端连接至所述搅拌主机的卸料门，用于根据所述控制信号控制所述卸料门的开度。

2.根据权利要求1所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，所述图像采集装置包括：

摄像头，用于采集所述卸料图像。

3.根据权利要求2所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，所述图像采集装置还包括：

视频采集卡，连接至所述摄像头，用于将所述卸料图像的模拟信号转化成数字信号。

4.根据权利要求1所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，所述当前卸料特征信息包括以下之一或其组合：所述搅拌车的接料斗的高度、所述搅拌车的接料斗的宽度、所述接料斗中物料的当前高度、从所述卸料门内卸出的物料宽度。

5.根据权利要求4所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，还包括：

发声装置，连接至所述计算机，用于在所述物料宽度等于零或所述卸料门的当前开度大于参考开度时，发出声音。

6.根据权利要求5所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，所述发声装置是蜂鸣器或者语音播放装置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，所述控制装置包括单片机或可编程逻辑控制器。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，通过网线或USB数据线将所述图像采集装置和所述计算机连接。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的搅拌设备的卸料控制系统，其特征在于，通过网线将所述计算机与所述控制装置连接。

10.一种搅拌设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的搅拌设备的卸料控制系统。