CN110171691B - 带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 - Google Patents
带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110171691B CN110171691B CN201910537747.3A CN201910537747A CN110171691B CN 110171691 B CN110171691 B CN 110171691B CN 201910537747 A CN201910537747 A CN 201910537747A CN 110171691 B CN110171691 B CN 110171691B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- belt
- image
- radio frequency
- tearing
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 27
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 10
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
- B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
- B65G2207/40—Safety features of loads, equipment or persons
Landscapes
- Control Of Conveyors (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种带式传输机皮带撕裂状态检测系统及检测方法，其方法包括依次进行的1)连续获取具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像，2)识别每张图像上的激光光线并判断皮带是否出现撕裂异常，3)射频接收器接收埋设在皮带内的电子标签的射频信号并形成信息数据库，4)确定异常图像对应在皮带上的位置；其检测系统包括用于获取具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像的成像单元、用于皮带定位的缺陷定位单元、以及相应地数据处理单元和传输单元；该方法及系统采用非接触式视频监控技术，实现实时监控皮带运行状态，自动检测皮带撕裂状态以及时发现皮带异常隐患，避免发生重大生产事故发生。
Description
技术领域
本发明涉及炉内工况和生产过程的连续监控装置技术领域，特别涉及一种带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统。
背景技术
带式输送机被广泛的应用于采矿、冶金、电力、钢铁等行业。然而，由于输送带长期运转及受各种意外因素的影响，皮带撕裂、划伤、失速和跑偏等异常状态在皮带运行中时有发生，如果能及时报警并进行维修，就可以避免发生生产事故、减少经济损失。
目前，皮带撕裂等异常状态只能通过人工检测或接触式检测设备(传感器)来判断，然而在实际生产中，皮带的各类异常状态在早期阶段是很难发现，加之人力的有限性和接触式设备的检测精度低，不可能实时、精确地监控皮带的实时运行状态，因此待发现皮带有异常时，设备的各项重大损失已经发生无可挽回了。
近年来，随着机器视觉技术的广泛应用，基于上述皮带检测异常状态存在的问题，我公司研发了一套代替以往各种接触式传感器检测皮带异常状态的技术，核心技术全部采用机器视觉技术，模拟皮带巡检工的工作，24小时时刻守护在皮带机旁，实时监控皮带的运行状态，自动检测皮带撕裂、划伤、失速和跑偏等皮带运行情况，并对装载物料的料流异常、异形异物等在线检测。当有异常出现时，系统自动报警(可联动停机)并弹出问题照片，提醒相关工作人员进行检查及时维修，可以避免发生生产事故、减少经济损失。系统既可以直观的看到图像上设备的运行情况，而且运用大数据和云计算技术，对设备状态进行智能分析，具有数据准确、安全可靠、使用成本低的优势。在现在成本压力巨大的情况下，采用该系统可以最大程度的解放劳动生产力。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现准确监控带式传输机撕裂状态并准确定位撕裂位置的带式传输机皮带撕裂状态检测方法。
本发明的另一目的是提供一种实现上述带式传输机皮带撕裂状态检测方法的皮带撕裂状态检测系统
为此，本发明技术方案如下：
一种带式传输机皮带撕裂状态检测方法，步骤如下：
S1、在带式传输机皮带运行状态下，获取由成像单元连续采集的具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像；其中，N条平行激光光线通过设置在成像单元邻侧的激光光源朝向皮带非工作面并横穿皮带非工作面发射形成；
S2、依次对经过步骤S1获取的每张图像上的N条平行激光光线进行识别和判断：
S201、识别图像上每条激光光线的端点个数并进行如下判断；
1)当一条激光光线的端点个数为0或1个，则判断该激光光线无断点，具有直线性；
2)当一条激光光线的端点个数为2个，且两个端点之间的间距≥距离阈值L，则判断该两个端点为激光光线两端的端点，该激光光线无断点，具有直线性；
3)当一条激光光线的端点个数≥2个，且存在其中两个端点之间的间距＜距离阈值L，则判断该条激光光线有断点，不具有直线性；
其中，距离阈值L根据待检测皮带的宽度进行设定，一般设定为略小于皮带宽度的值，以减少激光光线出现轻微衰减而导致的误判。
S202、当经过步骤S201后，图像上判断为不具有直线性的激光光线的条数≥条数阈值n，则判断该图像对应处皮带出现撕裂异常；
S3、在进行步骤S1～S2的同时，射频接收器在皮带的正常运行过程中接收运行至其下方的电子标签发射的射频信号，同时利用每相邻两个电子标签之间的设置距离以及射频接收器接收到相邻两个电子标签发射的射频信号之间的间隔时间，计算出皮带实时运行速度；并基于此，根据每个电子标签发射的射频信号不同，形成包含电子标签射频采集时刻、电子标签编号、以及皮带实时运行速度的数据库；
S4、当经过步骤S2判断出皮带某个位置出现撕裂异常时，调取数据库中该异常图像采集时刻对应时间段内由射频接收器识别到的两个电子标签的编号，并根据两个电子标签在皮带上的设置位置利用插值法得到在当前皮带运行速度下，异常图像对应在皮带上的具体位置范围。
优选，该带式传输机皮带撕裂状态检测方法还包括步骤S5，即根据步骤S4判断出的皮带撕裂异常位置确定是否启动报警：
1)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中没有被标记过，则判断该异常被初次检出，报警器启动进行报警；同时，显示器实时显示异常图像；
2)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中已被标记过，则判断该异常已经进行报警，报警器不再启动，避免重复报警。
优选，在步骤S1中，N＝10～15，且图像上相邻两条激光光线的间隔距离为15～25mm；在步骤S2中，对应条数阈值n＝5。
优选，在进行步骤S2前，对步骤S1得到的皮带非工作面图像利用均值滤波算法和中值滤波算法对图像进行去噪处理，再利用直方图均衡化算法和伽马矫正算法对经过去噪处理的图像再进行均衡处理。
一种实现上述带式传输机皮带撕裂状态检测方法的检测系统，包括用于获取具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像的成像单元、用于定位出现撕裂异常的皮带位置的缺陷定位单元、用于对成像单元和缺陷定位单元获取的数据进行处理和异常报警的数据处理单元和传输单元；其中：
所述成像单元设置在皮带一侧的图像采集设备和设置在图像采集设备邻侧的激光光源；其中，图像采集设备的安装高度低于皮带的设置高度，使其朝向皮带非工作面进行图像采集，且采集的图像宽度超过皮带的宽度；激光光源设置在皮带一侧，其包括在位于皮带侧的壳体上设置的N个激光发射装置，N个激光发射装置发射的N条激光光线相互平行且横穿皮带的非工作面；
所述缺陷定位单元包括设置在皮带上方的一台射频接收器和沿皮带运行方向间隔设置在皮带边缘处的至少两个电子标签；电子标签埋设在靠近皮带工作面的皮带内部，每个电子标签在皮带上的设置位置与皮带边缘侧等距，且相邻两个电子标签之间等距；射频接收器对应设置在电子标签设置位置处的上方，使任一电子标签运行至射频接收器下方时，射频接收器能够采集到电子标签的信号。
优选，所述图像采集设备为设置在一防护套内的相机和与相机相匹配的变焦镜头，所述防护套前端设置有一开口，使相机镜头能够通过该开口采集皮带图像；在防护套内还设置有一气体吹扫装置，其与外部气源连接，使气体吹扫装置输送的干燥压缩空气自内向外持续吹扫相机镜头表面。
优选，每个所述激光发射装置的激光光线发射方向与相机镜头的中轴线之间的夹角为45°；相邻两个激光发射装置之间的间隔设置距离应满足其发射的两条激光光线在图像上的间隔距离为20mm。
优选，所述数据处理单元包括设置在中心控制室内的工控机、显示器和报警器；其中，所述工控机包括用于接收相机和射频接收器发来的图像信息和电子标签读取信息的信息接收模块、用于对图像进行截取、去噪与均衡处理、以及对图像上激光光线的特征信息进行提取和异常信息判断的图像分析模块、用于对射频接收器接收电子标签的时间、电子标签型号、以及皮带实时运行速度进行归纳形成数据库的射频分析模块、用于对初次接收到的皮带异常位置信息进行报警的报警模块，以及用于对信息接收模块、图像分析模块、射频分析模块和报警模块的处理信息进行存储的存储模块；显示器与工控机连接，实时显示出现撕裂异常的皮带图像；报警器与工控机连接，用于报警模块驱动发出报警声音。
优选，所述传输单元包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，第一光纤收发器分别与成像单元和射频接收器连接，第一光纤收发器通过光纤与第二光纤收发器连接，第二光纤收发器与工控机连接。
与现有技术相比，该带式传输机皮带撕裂状态检测系统采用非接触式视频监控技术，实现实时监控皮带运行状态，自动检测皮带撕裂状态，当有皮带撕裂异常出现时自动报警，且对相同位置异常不重复报警，提醒相关工作人员进行及时维修。该系统能及时发现皮带异常隐患，为预防性维护及皮带群组事故提供具实可靠的数据及图像资料，避免发生重大生产事故，减少经济损失。
附图说明
图1为本发明的带式传输机皮带撕裂状态检测系统的结构示意图；
图2为本发明的带式传输机皮带撕裂状态检测系统安装在带式传输机皮带处的结构示意图；
图3为本发明的带式传输机皮带撕裂状态检测方法的流程图；
图4为本发明的带式传输机皮带撕裂状态检测系统的成像单元获取的正常状态下的带式传输机皮带的非工作面图像；
图5为本发明的带式传输机皮带撕裂状态检测系统的成像单元获取的出现撕裂状态下的带式传输机皮带的非工作面图像。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1
如图1和图2所示，该带式传输机皮带撕裂状态检测系统包括图像采集单元、缺陷定位单元、传输单元和数据处理单元；其中，
所述成像单元包括设置在皮带一侧的图像采集设备2和设置在图像采集设备邻侧的激光光源1；具体地，
图像采集设备2为设置在一防护套内的相机和与相机相匹配的变焦镜头，图像采集设备2的安装高度低于皮带的设置高度，并使相机镜头朝向皮带非工作面(即皮带背面)设置，使其采集的图像的宽度超过皮带的宽度；
在本实施例中，由于皮带的设置高度为450mm，因此图像采集设备的架设高度为300mm，低于皮带的设置高度，相机镜头朝向皮带非工作面，其视野范围为700mm×440mm，相机的采集频率设定为8帧/秒，使1s内纵向(即皮带运行方向)有效覆盖5m以上，因此可以检测皮带的最快运行速度5m/s，检测精度可以达到±5mm；
所述防护套前端设置有一开口，使相机镜头能够通过该开口采集皮带图像；在防护套内还设置有一气体吹扫装置，其与外部气源连接，使气体吹扫装置输送的干燥压缩空气自内向外持续吹扫相机镜头表面，实现镜头表面和不产生雾气的目的；
激光光源1设置在图像采集设备邻侧，其上位于皮带侧的壳体上设置有11个激光发射装置，使其发射的11条激光光线相互平行且横穿皮带的非工作面；其中，激光发射装置打光角度与相机之间的夹角为45°，即每个激光发射装置的激光光线发射方向与相机镜头的中轴线之间的夹角为45°，以保证图像采集设备能够清楚采集到映射到皮带非工作面上的11条激光光线，另外，为了能够有效确定皮带撕裂部位连续性，相邻两个激光发射装置之间的间隔设置距离应满足其发射的两条激光光线在图像上的间隔距离为20mm；
缺陷定位单元3包括设置在皮带上方的一台射频接收器301和沿皮带运行方向间隔设置在皮带边缘处的至少两个电子标签302；电子标签302埋设在靠近皮带工作面的皮带内部，每个电子标签302在皮带上的设置位置与皮带边缘侧等距，且相邻两个电子标签302之间等距；射频接收器301对应设置在电子标签302设置位置处的上方，使任一电子标签302运行至射频接收器301下方时，射频接收器301能够采集到电子标签302的信号；
具体地，电子标签302的设置个数和设置位置依据皮带的长度和皮带速度计算的精度，皮带越长、皮带速度计算精度越高，需要设置的电子标签302就越多，电子标签302的间距也越短；电子标签302沿着皮带运行方向安装；
在本实施例中，射频接收器301安装在电子标签302设置位置的正上方，距离皮带表面1m；由于皮带的总长度为200m，电子标签的设置个数为4个，每间隔50m设置一个；每个电子标签302距离皮带工作面的距离为0.5cm，其设置位置距离皮带边缘20cm；
该缺陷定位单元3用于根据射频接收器301接收电子标签302发射的射频信号的时间差计算出皮带的实时运行速度，通过皮带实时运行速度和电子标签302埋设的位置，定位皮带撕裂相对于某个电子标签302的相对距离，进而实现皮带撕裂部位的精准定位；同时也能够用于检测皮带是否运行正常，未发生打滑现象；
所述数据处理单元包括设置在中心控制室内的工控机7、显示器8和报警器9，显示器8和报警器9分别通过数据传输线与工控机7连接；具体地，
工控机7包括依次连接的信息接收模块、图像分析模块、射频分析模块和报警模块，以及与信息接收模块、图像分析模块、射频分析模块和报警模块分别连接的存储模块；其中，
信息接收模块用于接收相机和射频接收器发来的图像信息和电子标签读取信息的信息，并发送至图像处理模块；图像处理模块用于对相机采集的图像进行最佳位置截取、图像去噪处理、图像均衡处理、以及对图像上激光光线的特征信息进行提取和异常信息判断；射频处理模块用于对射频接收器接收电子标签的时间、电子标签型号、以及皮带实时运行速度进行归纳形成数据库；同时当图像处理模块判断出其上激光光线异常时，报警模块用于接收射频处理模块发送的皮带异常位置信息，并判断是否已发出警报，并在皮带异常位置初次检测出时，启动报警器，发送报警信号；存储模块用于对上述信息接收模块、图像分析模块、射频分析模块和报警模块接收和处理得到的信息进行存储；
显示器8通过数据传输线与工控机连接，用于实时显示相机采集的皮带图像和工控机对图像的处理结果；
报警器9通过数据传输线与工控机连接，用于当报警模块接收到皮带撕裂信号且皮带撕裂位置为初次检出时启动，发出警报声音；
所述传输单元包括设置在位于带式传输机邻侧的现场箱内第一光纤收发器4和设置在中心控制室内的第二光纤收发器6，第一光纤收发器和第二光纤收发器之间通过光纤连接；具体地，第一光纤收发器分别与相机和射频接收器连接，接收相机和射频接收器发送的图像信号和频率信号并转换为光信号，并通过光纤发送至第二光纤收发器上，再由第二光纤收发器将光信号转换为图像信号和频率信号后发送至工控机上，进行相应的数据处理；其中，连接在相机和之间的网线长度为1～5m，连接在第一光纤收发器和第二光纤收发器之间的光纤长度为1～5m，以满足数据传输的速度要求；另外，现场箱内还设置有分别与激光光源1、图像采集设备2和射频接收器301通过电源线连接的供电装置，用于为激光光源1、图像采集设备2和射频接收器301供电。
实施例2
如图3所示，一种带式传输机皮带撕裂状态检测系统实现的检测方法，具体步骤如下：
S1、利用成像单元以相同的图像采集频率连续获取具有11条平行激光光线的皮带的非工作面图像；其中，相邻两条激光光线的间隔距离为20mm；
其中，由于激光光线相对于相机的位置是固定的，因此安装完成后激光光线在图像中的位置也是固定的，因此在调试阶段将相机的设置位置调整为其采集的图像上的每条激光光线保持有相同的长度、亮度和清晰度，且每条激光光线没有断点出现，如图4所示；若图像采集范围较大，也可以通过设定目标图像的坐标位置以在相机采集的图像中进行目标图像截取，以得到用于后续进行图像分析的局部图像；另外，每张图像同时记录有图像采集时刻；
接着，利用均值滤波算法和中值滤波算法对图像进行去噪处理，接着利用直方图均衡化算法和伽马矫正算法对图像进行均衡处理；
在该步骤中通过对图像进行去噪处理的目的为去除图像中因机械运动、电磁干扰产生的噪点，以及因皮带上不光滑所造成的图像干扰点，通过对图像进行均衡处理的目的为修正图像的灰度间距使灰度分布均匀，使图像细节清晰；
S2、在经过步骤S1处理后的图像中提取其上的11条激光光线图像，并依次判断出每条激光光线的端点个数、每条激光光线是否具有直线性、以及是否存在皮带撕裂问题；
在该步骤中，当皮带没有出现撕裂异常时，图像中的每条激光光线均应该呈现出连续、光滑的特性；而当皮带出现撕裂异常时，图像中出现撕裂位置的激光光线会出现不连续、错位或断开的现象，且皮带上每出现一处撕裂则对应位置处的激光光线就会出现一对线段的端点，通过检测每条激光光线的端点的个数，就可以判断此条激光光线上是否出现了撕裂点，以及出现了几处撕裂点；而由于同一处撕裂在皮带上会是一条连续光滑的线，因此若皮带撕裂部位对应的多条连续激光光线上出现的撕裂点的水平位置应该呈现连续性和一致性；
因此，该步骤的具体判断方法为：
S201、识别图像上每条激光光线的端点个数，并进行如下判断；
1)当一条激光光线的端点个数为0或1个，则判断该激光光线无断点，具有直线性；
2)当一条激光光线的端点个数为2个，且两个端点之间的间距≥距离阈值L，则判断该两个端点为激光光线两端的端点，该激光光线无断点，具有直线性；
3)当一条激光光线的端点个数≥2个，且存在其中两个端点之间的间距＜距离阈值L，则判断该条激光光线有断点，不具有直线性；
S202、当经过步骤S201后，图像上判断为不具有直线性的激光光线的条数≥条数阈值5，则判断该处皮带出现撕裂异常，如图5所示；
S3、在进行步骤S1～S2的同时，射频接收器在皮带的正常运行过程中接收运行至其下方的电子标签发射的射频信号，同时利用每相邻两个电子标签之间的设置距离以及射频接收器接收到相邻两个电子标签发射的射频信号之间的间隔时间，计算出皮带实时运行速度；并基于此，根据每个电子标签发射的射频信号不同，形成包含电子标签射频采集时刻、电子标签编号、以及皮带实时运行速度的数据库，便于后续调用。
S4、当经过步骤S2判断出皮带某个位置出现撕裂异常时，调取数据库中该异常图像采集时刻对应时间段内由射频接收器识别到的两个电子标签的编号，并根据两个电子标签在皮带上的设置位置利用插值法得到在当前皮带运行速度下，异常图像对应在皮带上的具体位置范围；
S5、根据步骤S4判断出的皮带撕裂异常位置确定是否启动报警：
1)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中没有被标记过，则判断该异常被初次检出，报警器启动进行报警；同时，异常图像在显示器上进行实时显示；
2)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中已被标记过，则判断该异常已经进行报警，报警器不再启动，避免重复报警。
以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种带式传输机皮带撕裂状态检测方法，其特征在于，步骤如下：
S1、在带式传输机皮带运行状态下，获取由成像单元连续采集的具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像；其中，N条平行激光光线通过设置在成像单元邻侧的激光光源朝向皮带非工作面并横穿皮带非工作面发射形成；每条激光光线发射方向与成像单元中图像采集设备的中轴线之间的夹角为40～50°；相邻两个激光发射装置之间的间隔设置距离应满足其发射的两条激光光线在图像上的间隔距离为15～25mm；
S2、依次对步骤S1获取的每张图像上的N条平行激光光线进行识别和判断：
S201、识别图像上每条激光光线的端点个数并进行如下判断；
1)当一条激光光线的端点个数为0或1个，则判断该激光光线无断点，具有直线性；
2)当一条激光光线的端点个数为2个，且两个端点之间的间距≥距离阈值L，则判断该两个端点为激光光线两端的端点，该激光光线无断点，具有直线性；
3)当一条激光光线的端点个数≥2个，且存在其中两个端点之间的间距＜距离阈值L，则判断该条激光光线有断点，不具有直线性；
S202、当经过步骤S201后，图像上判断为不具有直线性的激光光线的条数≥条数阈值n，则判断该图像对应处皮带出现撕裂异常；
S3、在进行步骤S1～S2的同时，射频接收器在皮带的正常运行过程中接收运行至其下方的电子标签发射的射频信号，同时利用每相邻两个电子标签之间的设置距离以及射频接收器接收到相邻两个电子标签发射的射频信号之间的间隔时间，计算出皮带实时运行速度；并基于此，根据每个电子标签发射的射频信号不同，形成包含电子标签射频采集时刻、电子标签编号、以及皮带实时运行速度的数据库；
S4、当经过步骤S2判断出皮带某个位置出现撕裂异常时，调取数据库中该异常图像采集时刻对应时间段内由射频接收器识别到的两个电子标签的编号，并根据两个电子标签在皮带上的设置位置利用插值法得到在当前皮带运行速度下，异常图像对应在皮带上的具体位置范围。
2.根据权利要求1所述的带式传输机皮带撕裂状态检测方法，其特征在于，还包括步骤S5，即根据步骤S4判断出的皮带撕裂异常位置确定是否启动报警：
1)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中没有被标记过，则判断该异常被初次检出，报警器启动进行报警；同时，显示器实时显示异常图像；
2)若该皮带撕裂异常位置在本次皮带运行中已被标记过，则判断该异常已经进行报警，报警器不再启动，避免重复报警。
3.根据权利要求1所述的带式传输机皮带撕裂状态检测方法，其特征在于，在步骤S1中，N＝10～15，且图像上相邻两条激光光线的间隔距离为15～25mm；在步骤S2中，对应条数阈值n＝5。
4.根据权利要求1所述的带式传输机皮带撕裂状态检测方法，其特征在于，在进行步骤S2前，对步骤S1得到的皮带非工作面图像利用均值滤波算法和中值滤波算法对图像进行去噪处理，再利用直方图均衡化算法和伽马矫正算法对经过去噪处理的图像再进行均衡处理。
5.一种实现如权利要求1所述的带式传输机皮带撕裂状态检测方法的带式传输机皮带撕裂状态检测系统，其特征在于，包括用于获取具有N条平行激光光线的皮带的非工作面图像的成像单元、用于定位出现撕裂异常的皮带位置的缺陷定位单元、用于对成像单元和缺陷定位单元获取的数据进行处理和异常报警的数据处理单元和传输单元；
所述成像单元包括设置在皮带一侧的图像采集设备和设置在图像采集设备邻侧的激光光源；其中，图像采集设备的安装高度低于皮带的设置高度，使其朝向皮带非工作面进行图像采集，且采集的图像宽度超过皮带的宽度；激光光源设置在皮带一侧，其包括在位于皮带侧的壳体上设置的N个激光发射装置，N个激光发射装置发射的N条激光光线相互平行且横穿皮带的非工作面；
所述缺陷定位单元包括设置在皮带上方的一台射频接收器和沿皮带运行方向间隔设置在皮带边缘处的至少两个电子标签；电子标签埋设在靠近皮带工作面的皮带内部，每个电子标签在皮带上的设置位置与皮带边缘侧等距，且相邻两个电子标签之间等距；射频接收器对应设置在电子标签设置位置处的上方，使任一电子标签运行至射频接收器下方时，射频接收器能够采集到电子标签的信号。
6.根据权利要求5所述的带式传输机皮带撕裂状态检测系统，其特征在于，所述图像采集设备为设置在一防护套内的相机和与相机相匹配的变焦镜头，所述防护套前端设置有一开口，使相机镜头能够通过该开口采集皮带图像；在防护套内还设置有一气体吹扫装置，其与外部气源连接，使气体吹扫装置输送的干燥压缩空气自内向外持续吹扫相机镜头表面。
7.根据权利要求5所述的带式传输机皮带撕裂状态检测系统，其特征在于，埋设在皮带内部的电子标签的设置位置距离皮带边缘20～50cm、距离皮带工作面0.1～0.5cm，且相邻两个电子标签之间间距20～50m；射频接收器对应设置在电子标签设置位置处的上方0.5～1m。
8.根据权利要求5所述的带式传输机皮带撕裂状态检测系统，其特征在于，所述数据处理单元包括设置在中心控制室内的工控机、显示器和报警器；其中，所述工控机包括用于接收图像采集设备和射频接收器发来的图像信息和电子标签读取信息的信息接收模块、用于对图像进行截取、去噪与均衡处理、以及对图像上激光光线的特征信息进行提取和异常信息判断的图像分析模块、用于对射频接收器接收电子标签的时间、电子标签型号、以及皮带实时运行速度进行归纳形成数据库的射频分析模块、用于对初次接收到的皮带异常位置信息进行报警的报警模块，以及用于对信息接收模块、图像分析模块、射频分析模块和报警模块的处理信息进行存储的存储模块；显示器与工控机连接，实时显示出现撕裂异常的皮带图像；报警器与工控机连接，用于报警模块驱动发出报警声音。
9.根据权利要求8所述的带式传输机皮带撕裂状态检测系统，其特征在于，所述传输单元包括第一光纤收发器和第二光纤收发器，第一光纤收发器分别与成像单元和射频接收器连接，第一光纤收发器通过光纤与第二光纤收发器连接，第二光纤收发器与工控机连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910537747.3A CN110171691B (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910537747.3A CN110171691B (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110171691A CN110171691A (zh) | 2019-08-27 |
| CN110171691B true CN110171691B (zh) | 2021-06-15 |
Family
ID=67697446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910537747.3A Active CN110171691B (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110171691B (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116794058A (zh) * | 2020-02-28 | 2023-09-22 | 瑞思特(珠海)科技有限责任公司 | 输送皮带撕裂检测方法及检测系统 |
| CN111591716A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-08-28 | 西安电子科技大学 | 传输机皮带损伤状况的光电一体智能检测装置 |
| CN111717617A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-09-29 | 南京毫末科技有限公司 | 一种激光辅助传送带撕裂检测装置及方法 |
| CN111977313A (zh) * | 2020-09-03 | 2020-11-24 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种胶带线圈定位停车方法 |
| CN112213317B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-02-09 | 武汉科技大学 | 基于三维激光扫描技术的输送带撕裂检测系统及其检测方法 |
| CN113034842A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-25 | 神思电子技术股份有限公司 | 一种油气管线安全防护方法、装置及系统 |
| CN112857230B (zh) * | 2021-01-07 | 2023-01-17 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种感应板间距测量系统及方法 |
| CN112919050A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-08 | 华润电力技术研究院有限公司 | 输送皮带监控方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| CN112862806B (zh) * | 2021-03-05 | 2023-01-20 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | 一种皮带机打滑检测方法、系统、介质及电子终端 |
| CN113306991B (zh) * | 2021-04-16 | 2023-07-04 | 北京伟景智能科技有限公司 | 基于立体视觉的煤炭运输机监测管理系统 |
| CN113192037B (zh) * | 2021-05-06 | 2023-05-02 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | 一种皮带机监测方法、系统、介质及电子终端 |
| CN113658136B (zh) * | 2021-08-17 | 2023-10-13 | 燕山大学 | 一种基于深度学习的传送带缺陷检测方法 |
| CN113859862B (zh) * | 2021-09-28 | 2023-06-06 | 无锡宝通智能物联科技有限公司 | 一种输送带自动纠偏系统及纠偏方法 |
| CN114013923B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-05-16 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种皮带纠偏方法、装置、系统及计算机可读存储介质 |
| CN114104652B (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-22 | 山东山矿机械有限公司 | 基于图像分析的井下带式输送用自动调速方法及系统 |
| CN115475788A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-16 | 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 | 基于机器视觉相机集成装置的防护方法及皮带机的监测方法 |
| CN116142727B (zh) * | 2023-04-14 | 2023-09-19 | 合肥金星智控科技股份有限公司 | 一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法及系统 |
| CN117228262B (zh) * | 2023-11-16 | 2024-03-08 | 徐州众图智控通信科技有限公司 | 基于激光检测的煤矿运输皮带纵撕检测系统和方法 |
| CN117495857B (zh) * | 2023-12-29 | 2024-04-02 | 合肥金星智控科技股份有限公司 | 皮带撕边的检测方法、系统、设备和介质 |
| CN118183220B (zh) * | 2024-05-17 | 2024-07-09 | 西昌学院 | 一种基于总线结构的带式传输机监控系统 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2413543A1 (de) * | 1974-03-21 | 1975-10-02 | Licentia Gmbh | Ueberwachungseinrichtung zum feststellen von laengsrissen in einem foerderband |
| JP2006282319A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Jfe Steel Kk | コンベアベルトの縦裂き検知方法および装置 |
| CN101804907A (zh) * | 2010-03-17 | 2010-08-18 | 燕山大学 | 机器视觉皮带撕裂检测及保护装置 |
| CN201890600U (zh) * | 2010-05-07 | 2011-07-06 | 燕山大学 | 机器视觉皮带撕裂检测装置 |
| CN102910437A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-06 | 天津工业大学 | 基于机器视觉的输送带表面图像获取方法 |
| KR101466638B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2014-12-01 | 삼성물산 주식회사 | 벨트 찢김 검지 장치가 구비된 벨트 컨베이어 및 이를 이용한 벨트 찢김 검지 방법 |
| CN104316593A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-01-28 | 徐州工程学院 | 钢绳芯输送带的实时在线无损检测装置 |
| CN104692078B (zh) * | 2015-02-03 | 2017-01-18 | 赵磊 | 一种带式输送机运行状态监控方法 |
| CN104792796A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-07-22 | 太原理工大学 | 基于机器视觉的矿用胶带运行工况在线监测系统 |
| CN105692120B (zh) * | 2015-12-18 | 2017-11-14 | 河北省机电一体化中试基地 | 一种输送带纵向撕裂检测装置及检测方法 |
| CN105775664A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-07-20 | 中交航局安装工程有限公司 | 一种基于射频识别的带式输送机速度检测系统 |
| CN105692122B (zh) * | 2016-04-19 | 2017-12-08 | 南京工程学院 | 一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法 |
| CN106276132A (zh) * | 2016-07-28 | 2017-01-04 | 天津工业大学 | 一种基于线激光图像的输送带纵向撕裂在线检测方法 |
| CN207030292U (zh) * | 2017-07-20 | 2018-02-23 | 石泽宇 | 带式输送机用激光检测纵向撕裂装置 |
| CN207329617U (zh) * | 2017-08-25 | 2018-05-08 | 秦皇岛燕大滨沅科技发展有限公司 | 皮带撕裂检测装置及皮带撕裂检测系统 |
| CN109230358A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-18 | 辽宁工程技术大学 | 一种长距离输送带撕裂检装置 |
| CN109335575B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-07-30 | 河北省机电一体化中试基地 | 一种用于大型输送皮带纵向撕裂检测装置及方法 |
-
2019
- 2019-06-20 CN CN201910537747.3A patent/CN110171691B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110171691A (zh) | 2019-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110171691B (zh) | 带式传输机皮带撕裂状态检测方法及检测系统 | |
| CN105491349B (zh) | 皮带群组异常状态自动巡视检测系统及其检测方法 | |
| CN1882078B (zh) | 监视摄像机的图像异常检测装置 | |
| CN104792796A (zh) | 基于机器视觉的矿用胶带运行工况在线监测系统 | |
| CN106990109B (zh) | 一种基于多摄像头判定的井下皮带异物检测系统及方法 | |
| CN110057198B (zh) | 烧结机台车轮工作状态检测方法及检测装置 | |
| CN110015553B (zh) | 基于视频分析的运输皮带系统异物检测保护方法 | |
| CN114348581B (zh) | 一种皮带撕裂检测方法和系统 | |
| CN110458157A (zh) | 一种电力电缆生产过程智能监控系统 | |
| CN111289529A (zh) | 一种基于ai智能分析的输送皮带撕裂检测系统及检测方法 | |
| JP2020033137A (ja) | エレベータロープ検査装置及びエレベータロープ検査方法 | |
| CN115258589A (zh) | 用于皮带输送机的检测方法及检测装置、控制器和皮带输送机 | |
| CN118023777B (zh) | 基于数据分析的焊接机器人故障预警系统 | |
| JP5792671B2 (ja) | 異常検知方法及び異常検知装置 | |
| CN113762283A (zh) | 传送带跑偏监测方法及装置 | |
| CN113469974A (zh) | 球团链篦机蓖板状态监测方法及其监测系统 | |
| CN205378105U (zh) | 皮带群组异常状态自动巡视检测系统 | |
| CN116229854A (zh) | 一种液晶显示屏玻璃显示内容异常的监测装置及方法 | |
| CN214398635U (zh) | 输送带撕裂监测装置和带有撕裂监测装置的输送线 | |
| CN105911074A (zh) | 钢丝芯皮带接头x射线在线检测中自适应阈值标定方法 | |
| CN104985002A (zh) | 一种热轧带钢边部缺陷报警方法及装置 | |
| US20230084675A1 (en) | Vibration processing apparatus, vibration processing method, and non-transitorycomputer-readable storage medium | |
| KR20230072164A (ko) | 불량률 제로를 위한 제품의 품질 관리 시스템 | |
| CN116630316B (zh) | 一种基于视频分析的皮带疲劳检测报警方法及报警系统 | |
| CN112950545A (zh) | 一种棒材钢料弯曲检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |