CN112499164A - 管带机自动巡检装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于管带机的自动巡检装置，所述管带机本体具有上下对应的两个管带，所述管带机本体上端支架上安装有巡检车，所述巡检车上运载有工控机，所述巡检车底部设置有正对上管带顶部的摄像头，所述巡检车两侧设置有支架，所述支架中部与底部设置有分别正对上下两管带两侧面的摄像头，所述摄像头均通过连接线与工控机电连接，所述工控机通过无线通讯模块与监控终端无线通讯连接，所述巡检车上设置有电源，所述电源与巡检车、工控机供电本发明可以完全取代人工巡检，提高了自动化程度，并提高检查的准确率，极大地提高了效率，降低整个系统的运行成本，针对管带机的运行场景能完全实现动态检测。

Description

管带机自动巡检装置及其系统

技术领域

本发明涉及电自动化检测及图像识别技术领域，具体涉及一种管带机自动巡检装置及其系统。

背景技术

管带机是一种兼有管道输送和带式输送的新型输送机，具有输送倾角大，曲率半径小，机身横截面积小，三维空间弯曲输送等优点，适合用于输送煤炭、矿石、粮食、水泥、纸浆以及混凝土等各种块状与粉状物料。近年来随着管带机的成熟，其运输距离越来越远，可以穿越复杂的地理环境，因而带来了巡检不便、故障报警不及时等诸多问题。管带机使用过程中出现的主要问题包括：传送带磨损/裂纹、管带倾斜导致物料撒漏、传送带滚轴卡死、管带机附近非法施工等问题。

管带机传统的巡检方法主要依赖人工进行或者吊轨机器人。人工巡检缺点在于：检测速度慢、人工成本高、容易遗漏故障点等问题，特殊地形下高空作业还会导致一些安全问题发生。吊轨机器人的缺点在于：长距离架设成本高，吊轨机器人需要在管带机上架设同等长度的滑轨来供机器人移动，长距离情况下成本快速增加，同时地形复杂弯道多的情况下滑轨架设难度很大，另外目前市面上吊轨机器人缺少针对管道机场景的智能化算法。

而同时随着近年来机器视觉、深度学习等图像处理技术的快速发展，智能化的检测手段越来越多地应用于工业巡检领域，同时结合高速通讯技术，远程、无人化的检测技术成为可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种管带机自动巡检装置以及基于该装置的自动巡检系统，以替代目前依靠人工进行管带机巡检的传统模式。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管带机自动巡检装置，包括管带机本体，其特征在于，所述管带机本体具有上下对应的两个管带，所述管带机本体上端支架上安装有巡检车，所述巡检车上运载有工控机，所述巡检车底部设置有正对上管带顶部的摄像头，所述巡检车两侧设置有支架，所述支架中部与底部设置有分别对应上下两管带侧面的两个呈45度夹角摄像头，所述摄像头均通过连接线与工控机电连接，所述工控机通过无线通讯模块与监控终端无线通讯连接，所述巡检车上设置有电源，所述电源与巡检车、工控机电连接。

管带机传输检测系统，基于所述的管带机传输检测装置，包括：

摄像头，用于采集管带机顶部与侧面图像信息；

工控机，用于获取与处理摄像头采集的图像信息，所述工控机集成有数据处理模块与无线通讯模块；所述数据处理模块用于对图像信息进行图像识别和数据处理；所述无线通讯模块转发图像信息与数据处理结果至监控终端。

作为本发明实施例的优选设置，所述数据处理模块通过内置的图像识别算法对所述图像信息进行处理，获得识别结果。

作为本发明实施例的优选设置，所述图像识别算法基础为CNN深度卷积神经网络，包括图像分类算法Resnet,目标检测算法Yolov4以及行为识别算法YOWO。

作为本发明实施例的优选设置，所述无线通讯模块采用4G或5G作为通讯手段，同时支持LORA作为辅助通讯手段。

本发明具备以下有益效果：

巡检车在管带机本体上部轨道运行，带动安装在行走检车上的9个摄像头移动，摄像头持续拍摄管带机上下两个管带的顶部以及两侧面的运行状态，并实时将数据通过数据线传送到工控机，工控机数据处理模块根据摄像头传输的图像信息，对图像根据预先设计的算法进行图像识别和检测判断是否有包裹膜反转或者扭曲、包裹膜是否有裂缝、检测转轴是否有异物阻塞、周边是否有人危险作业等问题，检测结果通过无线网卡发送消息到监控终端进行后续处理。本发明可以完全取代人工巡检，提高了自动化程度，并提高检查的准确率，极大地提高了效率，降低整个系统的运行成本，针对管带机的运行场景能完全实现动态检测。

附图说明

图1为管带机传输检测装置立体结构示意图；

图2为管带机传输检测装置正视图；

图3为管带机传输检测系统结构示意图；

图4为管带机传输检测系统流程图。

1-管带机本体；

2-上管带；

3-下管带；

4-巡检车；

5-摄像头；

6-支架；

7-连接线；

8-工控机；

9-无线通讯模块；

10-监控终端；

11-数据处理模块；

12-导轨；

13-电源。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1～2本发明实施例提供一种管带机传输检测装置，其包括管带机本体1，所述管带机本体1具有上下对应的两个管带(上管带2，下管带3)，所述管带机本体1上端支架导轨12上安装有巡检车4，所述巡检车4上运载有工控机8，所述巡检车4底部设置有正对上管带2的摄像头5，所述巡检车4两侧设置有支架6，所述支架6中部与底部设置有分别正对上下两管带(2,3)侧面的两个呈45度夹角摄像头5，所述摄像头5均通过连接线7与工控机8电连接，所述工控机8通过无线通讯模块9与监控终端10无线通讯连接，所述巡检车4上设置有电源13，所述电源13与巡检车4、工控机8电连接。所述巡检车4为自动无人驾驶电力驱动小车。

本实施例中，通过设置于巡检车4底部与两侧支架6上的摄像头5分别对上下管带(2,3)顶端与两侧面进行图像采集，每个摄像头5均采用独立线程处理，采集的图像数据通过连接线7传输到工控机8，工控机8对图像数据进行数据处理，并通过无线通讯模块9将图像数据与经处理后的数据发送到监控终端10。

在本实施例中，工控机8内内存有图像识别算法，图像识别算法对摄像头5采集的图像数据进行图像识别处理，所述图像识别算法基础为CNN深度卷积神经网络，包括图像分类算法Resnet,目标检测算法Yolov4以及行为识别算法YOWO。

实施例2

参照图3，实施例2提供一种基于实施例1的管带机传输检测系统，包括：

摄像头5，用于采集管带顶部与侧面图像信息；

工控机8，用于获取与处理摄像头5采集的图像信息，所述工控机8集成有数据处理模块11与无线通讯模块9；所述数据处理模块11用于对图像信息进行图像识别和数据处理；所述无线通讯模块9转发图像信息与数据处理信息至监控终端10；

电源13，用于为工控机8和摄像头5供电。

作为本发明实施例的优选设置，摄像头均与管带机的工控机电连接，工控机通过图像分析和人工智能算法对管带机的运行状态进行监测，所述数据处理模块11通过内置的图像识别算法对所述图像信息进行处理，获得识别结果。优选地，所述图像识别算法基础为CNN深度卷积神经网络，包括图像分类算法Resnet,目标检测算法Yolov4以及行为识别算法YOWO。

作为本发明实施例的优选设置，所述无线通讯模块采用4G或5G作为通讯手段，同时支持LORA作为辅助通讯手段。

参照图4，本发明的工作流程为，发布采图指令，各摄像头采图发送至工控机进行检测，工控机将检测结果发送至监控终端，并同步将采集的图像压缩同步发送至监控终端实现实时在线查看。

综上所述，巡检车4在管带机本体1上部轨道12运行，带动安装在行走检车上的9个摄像头持续拍摄管带机上下两个管带(2,3)的顶部以及两侧面的运行状态，并实时将数据通过数据线7传送到工控机8，工控机8数据处理模块9根据摄像头5传输的图像信息，对图像根据预先设计的算法进行图像识别和检测判断是否有包裹膜反转或者扭曲、包裹膜是否有裂缝、检测转轴是否有异物阻塞、周边是否有人危险作业等问题，检测结果通过无线网卡发送消息到监控终端进行后续处理。本发明可以完全取代人工巡检，提高了自动化程度，并提高检查的准确率，极大地提高了效率，降低整个系统的运行成本，针对管带机的运行场景能完全实现动态检测。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种管带机自动巡检装置，包括管带机本体，其特征在于，所述管带机本体具有上下对应的两个管带，所述管带机本体上端支架上安装有巡检车，所述巡检车上运载有工控机，所述巡检车底部设置有正对上管带顶部的摄像头，所述巡检车两侧设置有支架，所述支架中部与底部设置有分别对应上下两管带侧面的两个呈45度夹角摄像头，所述摄像头均通过连接线与工控机电连接，所述工控机通过无线通讯模块与监控终端无线通讯连接，所述巡检车上设置有电源，所述电源与巡检车、工控机电连接。

2.一种管带机自动巡检系统，其特征在于，基于权利要求1所述的管带机自动巡检装置，包括：

摄像头，用于采集管带机顶部与侧面图像信息；

工控机，用于获取与处理摄像头采集的图像信息，所述工控机集成有数据处理模块与无线通讯模块；

所述数据处理模块用于对图像信息进行图像识别和数据处理；

所述无线通讯模块转发图像信息与数据处理结果至监控终端；

电源，用于为工控机和摄像头供电。

3.如权利要求2所述的管带机传输检测系统，其特征在于，所述数据处理模块通过内置的图像识别算法对所述图像信息进行处理，获得识别结果。

4.如权利要求3所述的管带机传输检测系统，其特征在于，所述图像识别算法基础为CNN深度卷积神经网络，包括图像分类算法Resnet,目标检测算法Yolov4以及行为识别算法YOWO。

5.如权利要求2所述的管带机传输检测系统，其特征在于，所述无线通讯模块采用4G或5G作为通讯手段，同时支持LORA作为辅助通讯手段。

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