CN110053944A - 一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及下料口落点检测，具体涉及一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，包括继电器、摄像头和激光灯，激光灯安装在下料箱上并调节好照射角度，摄像头拍摄下料箱内部待检区域的图像，继电器接入供电电源，继电器输出端通过串口与开发板相连，开发板接收摄像头拍摄的待检区域图像，继电器通过第一可控电源为激光灯供电，继电器通过第二可控电源为报警器供电；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法精确检测下料口处发生堵塞情况的缺陷。

Description

一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统
技术领域
本发明涉及下料口落点检测，具体涉及一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统。
背景技术
皮带输送机在输煤时起到重要作用，在生产中广泛应用。但是运送过程中煤中会掺杂有煤矸石，导致在皮带输送机的下料口处，容易发生发生堵塞。如果此时不能及时报警，将造成各种状况，如撒料严重、撕裂皮带，甚至可能导致皮带输送机电机烧坏，不仅造成了设备损坏，也带来了后期维护成本的提高，浪费了大量人力物力，严重影响了生产的正常进行。所以目前急需一套设备在下料口发生堵塞，煤块堆积至某个位置时能够及时报警，提醒工作人员及时处理。
传统的检测设备是在下料箱的某阈值位置安装传感器，当煤炭堆积至此阈值位置时，触发报警设备。但是由于煤炭的湿度、粘度等因素影响，使得堵塞时煤炭不会均匀堆积至下料箱的边缘位置，导致下料口堵塞时，设备不能及时报警。如果采用纯视觉检测的形式，由于环境比较暗，加上煤的颜色也是黑色，检测特征不明显，导致系统对事故的检测率低，误检率高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，能够有效克服现有技术所存在的无法精确检测下料口处发生堵塞情况的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，包括继电器、摄像头和激光灯，所述激光灯安装在下料箱上并调节好照射角度，所述摄像头拍摄所述下料箱内部待检区域的图像，所述继电器接入供电电源，所述继电器输出端通过串口与开发板相连，所述开发板接收所述摄像头拍摄的待检区域图像，所述继电器通过第一可控电源为所述激光灯供电，所述继电器通过第二可控电源为报警器供电。
优选地，所述摄像头通过网络将拍摄的待检区域图像发送给所述开发板，所述开发板判断所述待检区域内是否出现红外光线。
优选地，所述开发板通过算法处理待检区域图像进行判断。
优选地，若所述待检区域内出现红外光线，则所述开发板将报警信号发送给所述继电器，所述继电器控制第二可控电源为报警器供电报警。
优选地，所述待检区域为与所述下料箱底部贴合的竖直长方形区域。
优选地，所述待检区域之间的间距可调。
优选地，所述供电电源为12V电源，所述第一可控电源为3.3V可控电源，所述第二可控电源为12V可控电源。
优选地，所述激光灯采用红外激光灯，所述红外激光灯发射的红外光线与所述下料箱底部之间的夹角可调。
优选地，所述继电器通过周期性可控信号控制所述激光灯的亮灭状态。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统在下料箱上方安装摄像头和激光灯，激光灯向下料箱底部射出红外光线，在下料箱内部没有煤炭堆积的情况下，待检区域内不会检测到红外光线，而在有煤炭堆积的情况下，在待检区域内能够检测到红外光线，借助检测下料箱内是否有煤炭堆积来对下料口是否发生堵塞进行判断，有效提高检测精度，防止安全生产事故发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明在下料箱内部检测原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，如图1和图2所示，包括继电器、摄像头和激光灯，激光灯安装在下料箱上并调节好照射角度，摄像头拍摄下料箱内部待检区域的图像，继电器接入供电电源，继电器输出端通过串口与开发板相连，开发板接收摄像头拍摄的待检区域图像，继电器通过第一可控电源为激光灯供电，继电器通过第二可控电源为报警器供电。
摄像头通过网络将拍摄的待检区域图像发送给开发板，开发板判断待检区域内是否出现红外光线。
开发板通过算法处理待检区域图像进行判断。
若待检区域内出现红外光线，则开发板将报警信号发送给继电器，继电器控制第二可控电源为报警器供电报警。
待检区域为与下料箱底部贴合的竖直长方形区域。
待检区域之间的间距可调。
供电电源为12V电源，第一可控电源为3.3V可控电源，第二可控电源为12V可控电源。
激光灯采用红外激光灯，红外激光灯发射的红外光线与下料箱底部之间的夹角可调。
继电器通过周期性可控信号控制激光灯的亮灭状态。
如图2所示，在没有煤炭堆积时，红外光线照射至O点，当煤炭堆积至A点时，红外光线的照射位置在A’，当煤炭堆积至B点时，红外光线的照射位置在B’。由此随着煤炭的不断堆积，红外光线照射至下料箱内的位置不断向右移动。如图2所示在B’周围设置待检区域，只需要检测待检区域内是否有红外光线，如果有则表示煤炭已经堆积至预警位置，便可发出报警信息。
利用以上原理，继电器通过周期性可控信号控制激光灯的亮灭状态，激光灯在下料箱上合适位置发出红外光线，摄像头不断采集下料箱内部待检区域的图像，并实时通过网络传送给开发板。开发板通过算法处理待检区域图像进行判断，判断待检区域内是否出现红外光线。
若待检区域内出现红外光线，则开发板将报警信号发送给继电器，继电器控制第二可控电源为报警器供电报警。借助检测下料箱内是否有煤炭堆积来对下料口是否发生堵塞进行判断，有效提高检测精度，防止安全生产事故发生。
待检区域为与下料箱底部贴合的竖直长方形区域，待检区域之间的间距可调。本申请技术方案中的开发板为本领域中经常使用到的处理器。
本发明所提供的一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统在下料箱上方安装摄像头和激光灯，激光灯向下料箱底部射出红外光线，在下料箱内部没有煤炭堆积的情况下，待检区域内不会检测到红外光线，而在有煤炭堆积的情况下，在待检区域内能够检测到红外光线，借助检测下料箱内是否有煤炭堆积来对下料口是否发生堵塞进行判断，有效提高检测精度，防止安全生产事故发生。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，包括继电器、摄像头和激光灯，其特征在于：所述激光灯安装在下料箱上并调节好照射角度，所述摄像头拍摄所述下料箱内部待检区域的图像，所述继电器接入供电电源，所述继电器输出端通过串口与开发板相连，所述开发板接收所述摄像头拍摄的待检区域图像，所述继电器通过第一可控电源为所述激光灯供电，所述继电器通过第二可控电源为报警器供电。
2.根据权利要求1所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述摄像头通过网络将拍摄的待检区域图像发送给所述开发板，所述开发板判断所述待检区域内是否出现红外光线。
3.根据权利要求2所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述开发板通过算法处理待检区域图像进行判断。
4.根据权利要求2所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：若所述待检区域内出现红外光线，则所述开发板将报警信号发送给所述继电器，所述继电器控制第二可控电源为报警器供电报警。
5.根据权利要求1、2、4中任意一项所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述待检区域为与所述下料箱底部贴合的竖直长方形区域。
6.根据权利要求5所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述待检区域之间的间距可调。
7.根据权利要求1所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述供电电源为12V电源，所述第一可控电源为3.3V可控电源，所述第二可控电源为12V可控电源。
8.根据权利要求1所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述激光灯采用红外激光灯，所述红外激光灯发射的红外光线与所述下料箱底部之间的夹角可调。
9.根据权利要求1所述的基于视觉和激光的输煤皮带下料口落点检测系统，其特征在于：所述继电器通过周期性可控信号控制所述激光灯的亮灭状态。
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