CN116216232A - 底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116216232A
CN116216232A CN202211590649.4A CN202211590649A CN116216232A CN 116216232 A CN116216232 A CN 116216232A CN 202211590649 A CN202211590649 A CN 202211590649A CN 116216232 A CN116216232 A CN 116216232A
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belt speed
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廖威敏
苏呈华
黄聪
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China Telecom Corp Ltd
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China Telecom Corp Ltd
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    • B65G23/30—Variable-speed gearing

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

本申请实施例提供了一种底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质。其中，底带速度控制方法包括：采集喂料仓内进料端的图像；基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。本申请实施例中，结合机器视觉技术，可以实现基于喂料仓内的当前物料流量与标准物料流量之间的关系，调节喂料仓内底带的速度，进而控制喂料仓内的物料流量符合生产要求，减少了底带电机的频繁启停，延长了设备的使用寿命。

Description

底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着工业进程的现代化趋势发展，现代企业生产自动化程度越来越高，渐渐的代替了传统的依靠人工的生产模式，致力于全流程智能化生产运营。在自动化生产运营中，通常会用到喂料机。喂料机用于把物料从贮料仓或其它贮料设备中均匀或定量的供给到受料设备中，是实行流水作业自动化的重要设备。
目前喂料机在传输物料的过程中，采用光电感应设备识别物料量，根据物料量控制喂料机上喂料仓的底带电机的启动和停止，从而实现底带间歇步进供料。但是，底带间歇步进供料的方式中，底带电机的启停较为频繁，对底带电机的损害较大，影响设备的使用寿命。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提出了一种底带速度控制方法、装置、电子设备及存储介质，用以。
根据本申请的实施例的一个方面，提供了一种底带速度控制方法，所述方法包括：
采集喂料仓内进料端的图像；
基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；
基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；
基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
可选地，所述基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积，包括：获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积；获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长；对所述物料运行时长内的所述物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到所述喂料仓内的物料体积。
可选地，所述获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积，包括：计算所述物料观测区域内的物料占比；将所述物料占比、所述喂料仓的仓内高度、所述底带的宽度、所述底带的当前速度和本次计算的时间间隔的乘积，作为所述物料观测区域内的物料体积。
可选地，所述计算所述物料观测区域内的物料占比，包括：确定所述图像中属于物料的像素点；计算所述物料观测区域内属于物料的像素点个数与所述物料观测区域内像素点总个数的比值，将所述比值作为所述物料观测区域内的物料占比。
可选地，所述基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量，包括：获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长；将所述喂料仓内的物料体积与所述底带电机运行时长的比值，确定为所述喂料仓内的当前物料流量。
可选地，所述基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度，包括：在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，增大所述底带的速度；在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，减小所述底带的速度。
可选地，所述基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度，包括：计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值；计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度；将所述底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
可选地，在所述计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度之后，还包括：判断所述目标底带速度是否大于预设的最大速度；在所述目标底带速度大于所述最大速度时，将所述目标底带速度调节为所述最大速度。
可选地，在所述计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度之后，还包括：判断所述目标底带速度与所述当前底带速度之间的差值的绝对值是否大于预设的偏差阈值；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度大于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的和；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度小于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的差。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种底带速度控制装置，所述装置包括：
采集模块，用于采集喂料仓内进料端的图像；
获取模块，用于基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；
计算模块，用于基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；
调节模块，用于基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
可选地，所述获取模块包括：第一体积获取单元，用于获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积；第一时长获取单元，用于获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长；第二体积获取单元，用于对所述物料运行时长内的所述物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到所述喂料仓内的物料体积。
可选地，所述第一体积获取单元包括：占比计算子单元，用于计算所述物料观测区域内的物料占比；体积计算子单元，用于将所述物料占比、所述喂料仓的仓内高度、所述底带的宽度、所述底带的当前速度和本次计算的时间间隔的乘积，作为所述物料观测区域内的物料体积。
可选地，所述占比计算子单元，具体用于确定所述图像中属于物料的像素点；计算所述物料观测区域内属于物料的像素点个数与所述物料观测区域内像素点总个数的比值，将所述比值作为所述物料观测区域内的物料占比。
可选地，所述计算模块包括：第二时长获取单元，用于获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长；流量计算单元，用于将所述喂料仓内的物料体积与所述底带电机运行时长的比值，确定为所述喂料仓内的当前物料流量。
可选地，所述调节模块包括：第一速度调节单元，用于在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，增大所述底带的速度；第二速度调节单元，用于在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，减小所述底带的速度。
可选地，所述调节模块包括：速度计算单元，用于计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值，计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度；第三速度调节单元，用于将所述底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
可选地，所述调节模块还包括：第一判断单元，用于判断所述目标底带速度是否大于预设的最大速度；第四速度调节单元，用于在所述目标底带速度大于所述最大速度时，将所述目标底带速度调节为所述最大速度。
可选地，所述调节模块还包括：第二判断单元，用于判断所述目标底带速度与所述当前底带速度之间的差值的绝对值是否大于预设的偏差阈值；第五速度调节单元，用于在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度大于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的和；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度小于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的差。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质；当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一项所述的底带速度控制方法。
根据本申请的实施例的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一项所述的底带速度控制方法。
本申请实施例中，实时采集喂料仓内进料端的图像，基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积，基于所述喂料仓内的物料体积计算所述喂料仓内的当前物料流量，基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。由此可知，本申请实施例中结合机器视觉技术，可以实现基于喂料仓内的当前物料流量与标准物料流量之间的关系，调节喂料仓内底带的速度，进而控制喂料仓内的物料流量符合生产要求，减少了底带电机的频繁启停，延长了设备的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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申请的一些附图，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是本申请实施例的一种喂料机的结构示意图。
图2是本申请实施例的一种底带速度控制方法的步骤流程图。
图3是本申请实施例的一种物料观测区域的示意图。
图4是本申请实施例的另一种底带速度控制方法的步骤流程图。
图5是本申请实施例的再一种底带速度控制方法的步骤流程图。
图6是本申请实施例的一种底带速度控制装置的结构框图。
图7是本申请实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的实施例可广泛应用于烟草、煤炭、矿山、港口、冶金、电力、化工等工业生产线中的喂料机底带速度智能控制。
参照图1，示出了本申请实施例的一种喂料机的结构示意图。如图1所示，喂料机包括：喂料仓1、陡角输送器2、陡角输送器减速电机M1、均料辊减速电机M2、喂料仓底带减速电机M3(也称为底带电机)、喂料仓尾部低料位检测光电开关N1、喂料仓尾部高料位检测光电开关N2、喂料仓满料/空料检测光电开关N3、陡角输送器防断料检测光电开关N4。
现有技术中，喂料机的工作原理如下：
上游设备将物料输送到喂料仓尾部底带上，当物料堆积到喂料仓尾部，喂料仓尾部高料位检测光电开关N2被物料遮挡时，喂料仓底带减速电机M3启动，喂料仓底带向前步进运动，直到喂料仓尾部低料位检测光电开关N1未被物料遮挡时，喂料仓底带减速电机M3停止，喂料仓底带停止运行，上游设备需继续进料。当喂料仓尾部高料位检测光电开关N2再次被物料遮挡，喂料仓底带减速电机M3再次启动。如此循环直到喂料仓满料/空料检测光电开关N3被物料遮挡，完成喂料仓物料预填充。
当喂料仓满料/空料检测光电开关N3被物料遮挡时，陡角输送器减速电机M1、均料辊减速电机M2启动，陡角输送器开始提升物料。随即喂料仓底带减速电机M3启动，喂料仓底带向陡角输送器供料，直至陡角输送器防断料检测光电开关N4被物料遮挡，喂料仓底带减速电机M3停止，喂料仓底带暂停供料。直至陡角输送器防断料检测光电开关N4未被物料遮挡(空料时)，喂料仓底带减速电机M3再次启动，喂料仓底带向陡角输送器供料，如此循环使喂料仓底带间歇步进供料，确保陡角输送器不断料。
但是，上述喂料仓底带间歇步进供料的方式中，底带电机(也即喂料仓底带减速电机M3)启停较为频繁，对电机的损害交大，影响使用寿命。
本申请实施例中，采用机器视觉技术对物料流量进行监测，通过设计巧妙的计算模型，实时判别喂料仓中的物料流量，以此来控制喂料仓底带的速度，使其物料流量符合主机生产要求，同时也减少了底带电机的频繁启停，延长了设备的使用寿命。
机器视觉技术，是一门涉及人工智能、神经生物学、心理物理学、计算机科学、图像处理、模式识别等诸多领域的交叉学科。机器视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。机器视觉技术最大的特点是速度快、信息量大、功能多，对于提升生产运营的智能化水平具有重大作用。
下面，结合附图对本申请中的底带速度控制方法进行详细说明。
参照图2，示出了本申请实施例的一种底带速度控制方法的步骤流程图。
如图2所示，底带速度控制方法可以包括以下步骤：
步骤201，采集喂料仓内进料端的图像。
示例性地，考虑到物料是由喂料仓的进料端进入喂料仓，因此可以在喂料仓的进料端观察窗上的合适位置设置视觉信息采集设备，利用该视觉信息采集设备采集喂料仓内进料端的图像。
其中，进料端观察窗可以是图1中的喂料仓尾部低料位检测光电开关N1和喂料仓尾部高料位检测光电开关N2所在的位置左侧的观察窗。视觉信息采集设备可以采用任意适用的摄像设备。
示例性地，视觉信息采集设备可以按照预设的采集时间间隔，采集喂料仓内进料端的图像。对于采集时间间隔的具体数值，可以采用任意适用的数值，本实施例对此不做限制。比如，采集时间间隔可以设置为0.1秒、0.5秒、1秒，等等。
步骤202，基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积。
在每采集到一次喂料仓内进料端的图像后，可以获取一次喂料仓内的物料体积。
本申请实施例中，可以选用任意适用的计算模型、传感器等方式，获取喂料仓内的物料体积，本实施例对此不做限制。
示例性地，对于选用计算模型的方式，在计算模型的设计中，考虑到传送的物料是随着时间而变化的，为了准确的估算出一段时间内喂料仓内的物料体积和底带的速度，引入了积分的计算模型，对时间变量进行积分计算，从而提高计算结果的准确性。
在一种可选实施方式中，基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积的过程，可以包括以下步骤A1～步骤A3：
步骤A1，获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积。
在每采集到一次喂料仓内进料端的图像后，可以基于本次采集的图像计算该图像上预设的物料观测区域内的物料体积。
本申请实施例中，可以预先划分喂料仓内的物料观测区域。由于喂料仓的进料端观察窗位于落料口下，落料不均匀，但靠近喂料仓中段部分的物料是均匀稳定的，因此可以将喂料仓进料端观察窗上靠近喂料仓中段部分的一部分区域作为物料观测区域。通过在喂料仓进料端观察窗选择合适的物料观测区域，设置视觉信息采集设备，能够采集到较准确的物料信息。
示例性地，获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积的过程，可以包括以下步骤A11～步骤A12：
步骤A11，计算所述物料观测区域内的物料占比。
首先，确定所述图像中属于物料的像素点。
示例性地，可以采用图像分割算法确定所述图像中属于物料的像素点和不属于物料的像素点。利用图像分割算法，可以识别出图像中属于物料的像素点和不属于物料的像素点及各像素点的在图像中的位置，进而得到物料在图像中的位置。
图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。从数学角度来看，图像分割是将数字图像划分成互不相交的区域的过程。图像分割的过程也是一个标记过程，即把属于同一区域的像素赋予相同的编号。
示例性地，本申请实施例中的图像分割可以采用基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法、基于特定理论的分割方法、基于小波分析和变换的多尺度分割方法、基于聚类的分割方法、基于人工神经网络的分割方法、基于遗传算法的分割方法、基于模糊理论的分割方法、基于随机场理论的分割方法，等等。对于具体的图像分割过程，本实施例在此不再详细论述。
然后，计算所述物料观测区域内属于物料的像素点个数与所述物料观测区域内像素点总个数的比值，将所述比值作为所述物料观测区域内的物料占比。
示例性地，所述物料观测区域内的物料占比可以通过如下公式一计算：
Figure BDA0003994109750000091
其中，si表示本次采集到的图像中所述物料观测区域内的物料占比，n表示所述物料观测区域内属于物料的像素点个数，N表示所述物料观测区域内像素点总个数。
参照图3，示出了本申请实施例的一种物料观测区域的示意图。如图3所示，物料观测区域(也即图3中的观测区域)位于喂料仓进料端观察窗上靠近喂料仓中段的部分，在物料观测区域内部下端部分为物料观测区域内属于物料的像素点，物料观测区域的完整内部为物料观测区域内的像素点。
步骤A12，将所述物料占比、所述喂料仓的仓内高度、所述底带的宽度、所述底带的当前速度和本次计算的时间间隔的乘积，作为所述物料观测区域内的物料体积。
示例性地，所述物料观测区域内的物料体积可以通过如下公式二计算：
vt＝i×Δt×v×L×H公式二
其中，vt表示本次采集到的图像对应的所述物料观测区域内的物料体积，si表示本次采集到的图像中所述物料观测区域内的物料占比，Δt作为微元，表示本次计算的时间间隔(也即本次计算与上次计算之间的时间差，比如可以为图像的采集时间间隔等)，v表示所述底带的当前速度，H表示所述喂料仓的仓内高度、L表示所述底带的宽度。其中，所述底带的当前速度可以通过底带电机的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)获取。
步骤A2，获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长。
在每采集到一次喂料仓内进料端的图像后，可以获取一次从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长。
利用测量设备测量从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端(具体可以为喂料仓出料端观察窗)之间的距离D，从本次采集到喂料仓内进料端的图像开始向前计算，分别计算每两次计算(也可以为每两次采集)之间的底带速度与计算时间间隔之间的乘积，并将计算得到的乘积相加，当相加后的和大于等于从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的距离D时，将计算过程中的最早的时间与本次计算的时间之间的时间间隔，作为本次采集到喂料仓内进料端的图像后，从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长。
比如，每隔1s采集一次喂料仓进料端的图像，本次采集的时间是第10s，因此计算第9s到第10s之间的底带速度与计算时间间隔(10s-9s＝1s)之间的乘积，第8s到第9s之间的底带速度与计算时间间隔(9s-8s＝1s)之间的乘积，第7s到第8s之间的底带速度与计算时间间隔(8s-7s＝1s)之间的乘积，此时将上述3个乘积相加等于物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的距离D，则将第7s到第10s之间的时间间隔也即3s，作为从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长。
步骤A3，对所述物料运行时长内的所述物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到所述喂料仓内的物料体积。
在每采集到一次喂料仓内进料端的图像后，可以获取一次所述喂料仓内的物料体积。
示例性地，所述喂料仓内的物料体积可以通过如下公式三计算：
Figure BDA0003994109750000101
其中，Vt表示本次采集到喂料仓内进料端图像后所述喂料仓内的物料体积，vt表示所述物料运行时长内各物料观测区域内的物料体积。
比如，按照上述举例，将第7s到第10s之间的时间间隔也即3s，作为从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长，因此对第7s到第10s之间获取到的内各物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到本次采集到喂料仓内进料端的图像后，所述喂料仓内的物料体积。
步骤203，基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量。
本申请实施例中，可以在每采集到一次喂料仓内进料端的图像并计算得到所述喂料仓内的物料体积后，可以基于当前所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量，并根据所述喂料仓内的当前物料流量调节底带的速度。
本申请实施例中，也可以设置调节时间间隔(也即调节周期)，按照该调节时间间隔，基于当前所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量，并根据所述喂料仓内的当前物料流量调节底带的速度。
在一种可选实施方式中，基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量的过程，可以包括以下步骤B1～步骤B3：
步骤B1，获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长。
当前(也即本次计算)从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长，与当前所述喂料仓内的物料体积计算时对应的从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长相关。
当前从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长通过如下方式计算：用当前所述喂料仓内的物料体积计算时对应的从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长，减去该物料运行时长内的底带电机暂停时长，得到当前从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长。
在喂料机运行过程中，可以实时记录底带电机的运行、暂停状态，以及运行、暂停的时长，通过这些记录的参数可以获得上述当前喂料仓内的物料体积计算时对应的从物料观测区域到喂料仓出料端之间的物料内的底带电机暂停时长。
步骤B2，将所述喂料仓内的物料体积与所述底带电机运行时长的比值，确定为所述喂料仓内的当前物料流量。
示例性地，所述喂料仓内的当前物料流量可以通过如下公式四计算：
Figure BDA0003994109750000111
/>
其中，Wt表示所述喂料仓内的当前物料流量，T1表示从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长。
步骤204，基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
本申请实施例中，考虑到在生产过程中，喂料机开始传输物料一段时间后，各环节的生产趋于稳定，因此可以预先基于各环节的生产趋于稳定后的数据计算所述喂料仓的标准物料流量。
标准过料量的计算方式与上述当前过料量的计算方式相同，只是计算过程中使用的数据不同。
示例性地，所述喂料仓内的标准物料流量可以通过如下公式五计算：
Figure BDA0003994109750000121
其中，
Figure BDA0003994109750000122
表示所述喂料仓内的标准物料流量，T2表示标准过料量计算开始到结束的时间(比如可以为该标准过料量对应的物料运行时长内的底带电机运行时长)，具体可参照上述当前过料量计算时的相关信息，本实施例在此不再详细论述。
在计算得到所述喂料仓内的当前物料流量后，基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，可以调节所述喂料仓内底带的速度，通过调节底带速度，间接作用于喂料仓内的物料流量，使得物料流量能够满足生产要求。对于基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度的具体过程，将在下面的实施例中详细论述。
本申请实施例中结合机器视觉技术，可以实现基于喂料仓内的当前物料流量与标准物料流量之间的关系，调节喂料仓内底带的速度，进而控制喂料仓内的物料流量符合生产要求，减少了底带电机的频繁启停，延长了设备的使用寿命。
参照图4，示出了本申请实施例的另一种底带速度控制方法的步骤流程图。
如图4所示，底带速度控制方法可以包括以下步骤：
步骤401，采集喂料仓内进料端的图像。
步骤402，基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积。
步骤403，基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量。
步骤404，比较所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量。在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，执行步骤405；在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，执行步骤406。
步骤405，在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，增大所述底带的速度。
在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，说明当前物料流量较小，需要增大喂料仓内的物料流量，因此可以增大喂料仓底带的速度，从而间接增大喂料仓内的物料流量。在实现中，可以向底带电机的PLC发送增速指令，从而通过PLC控制增大底带的速度。
示例性地，可以预设合适的速度增量，按照该预设的速度增量增大所述底带的速度。
示例性地，可以根据所述标准物料流量、所述当前物料流量以及当前底带速度计算目标底带速度，再根据该目标底带速度和当前底带速度计算当前速度增量，按照该当前速度增量增大所述底带的速度。
在实现中，可以按照底带速度和物料流量成正比的逻辑关系，计算当前状态下的目标底带速度。具体地，计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值；计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度。
所述目标底带速度可以通过如下公式六计算：
Figure BDA0003994109750000131
其中，v′表示目标底带速度，v表示当前底带速度，
Figure BDA0003994109750000132
表示标准物料流量，Wt表示当前物料流量。
在计算得到目标底带速度后，将目标底带速度减去当前底带速度得到的差值，确定为当前速度增量。
步骤406，在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，减小所述底带的速度。
在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，说明当前物料流量较大，需要减小喂料仓内的物料流量，因此可以减小喂料仓底带的速度，从而间接减小喂料仓内的物料流量。在实现中，可以向底带电机的PLC发送减速指令，从而通过PLC控制减小底带的速度。
示例性地，可以预设合适的速度减量，按照该预设的速度减量减小所述底带的速度。
示例性地，可以根据所述标准物料流量、所述当前物料流量以及当前底带速度计算目标底带速度，再根据该目标底带速度和当前底带速度计算当前速度减量，按照该当前速度减量减小所述底带的速度。
对于目标底带速度的计算过程，可以参照上述的相关说明。
在计算得到目标底带速度后，将当前底带速度减去目标底带速度得到的差值，确定为当前速度减量。
参照图5，示出了本申请实施例的再一种底带速度控制方法的步骤流程图。
如图5所示，底带速度控制方法可以包括以下步骤：
步骤501，采集喂料仓内进料端的图像。
步骤502，基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积。
步骤503，基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量。
步骤504，基于所述当前物料流量、预先计算的标准物料流量以及当前底带速度，计算目标底带速度。
计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值；计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度；对于目标底带速度的具体计算过程，可以参照上述的相关说明。
步骤505，将所述底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
在实现中，可以向底带电机的PLC发送调速指令，从而通过PLC控制将底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
在一种可选实施方式中，在计算得到目标底带速度之后，还可以判断所述目标底带速度是否大于预设的最大速度；在所述目标底带速度大于所述最大速度时，将所述目标底带速度调节为所述最大速度。
本申请实施例中，设置目标底带速度大于等于0且小于理论的最大速度，也即0≤v′≤F，其中F表示理论的最大速度。对于最大速度可以根据实际情况设置任意适用的数值，本实施例对此不做限制。示例性地，最大速度可以设置为5米/秒等等。
在一种可选实施方式中，在计算得到目标底带速度之后，还可以判断所述目标底带速度与所述当前底带速度之间的差值的绝对值是否大于预设的偏差阈值；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度大于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的和；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度小于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的差。
本申请实施例中，设置底带速度的波动控制在某个偏差阈值内，即|v′-|≤δ，其中δ表示偏差阈值。对于偏差阈值可以根据实际情况设置任意适用的数值，本实施例对此不做限制。示例性地，偏差阈值可以设置为0.1米/秒等等。
该种情况下，按照如下方式确定目标底带速度：
Figure BDA0003994109750000151
本申请实施例中，通过引入基于机器视觉技术的物料流量检测方法，实时判别喂料仓中实时的物料流量，推测出合适的底带速度，实时调节喂料仓底带的运行速度，使其出料流量符合主机生产流量，减少了设备的频繁启停，延长了设备的使用寿命。
参照图6，示出了本申请实施例的一种底带速度控制装置的结构框图。
如图6所示，底带速度控制装置可以包括以下模块：
采集模块601，用于采集喂料仓内进料端的图像；
获取模块602，用于基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；
计算模块603，用于基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；
调节模块604，用于基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
可选地，所述获取模块602包括：第一体积获取单元，用于获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积；第一时长获取单元，用于获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长；第二体积获取单元，用于对所述物料运行时长内的所述物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到所述喂料仓内的物料体积。
可选地，所述第一体积获取单元包括：占比计算子单元，用于计算所述物料观测区域内的物料占比；体积计算子单元，用于将所述物料占比、所述喂料仓的仓内高度、所述底带的宽度、所述底带的当前速度和本次计算的时间间隔的乘积，作为所述物料观测区域内的物料体积。
可选地，所述占比计算子单元，具体用于确定所述图像中属于物料的像素点；计算所述物料观测区域内属于物料的像素点个数与所述物料观测区域内像素点总个数的比值，将所述比值作为所述物料观测区域内的物料占比。
可选地，所述计算模块603包括：第二时长获取单元，用于获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长；流量计算单元，用于将所述喂料仓内的物料体积与所述底带电机运行时长的比值，确定为所述喂料仓内的当前物料流量。
可选地，所述调节模块604包括：第一速度调节单元，用于在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，增大所述底带的速度；第二速度调节单元，用于在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，减小所述底带的速度。
可选地，所述调节模块604包括：速度计算单元，用于计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值，计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度；第三速度调节单元，用于将所述底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
可选地，所述调节模块604还包括：第一判断单元，用于判断所述目标底带速度是否大于预设的最大速度；第四速度调节单元，用于在所述目标底带速度大于所述最大速度时，将所述目标底带速度调节为所述最大速度。
可选地，所述调节模块604还包括：第二判断单元，用于判断所述目标底带速度与所述当前底带速度之间的差值的绝对值是否大于预设的偏差阈值；第五速度调节单元，用于在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度大于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的和；在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度小于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的差。
本申请实施例中结合机器视觉技术，可以实现基于喂料仓内的当前物料流量与标准物料流量之间的关系，调节喂料仓内底带的速度，进而控制喂料仓内的物料流量符合生产要求，减少了底带电机的频繁启停，延长了设备的使用寿命。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
在本申请的实施例中，还提供了一种电子设备。该电子设备可以包括一个或多个处理器，以及其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质，指令例如应用程序。当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行上述任一实施例的底带速度控制方法。
参照图7，示出了本申请实施例的一种电子设备结构的示意图。如图7所示，电子设备包括处理器701、通信接口702、存储器703和通信总线704。其中，处理器701，通信接口702，存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。
存储器703，用于存放计算机程序。
处理器701，用于执行存储器703上所存放的程序时，实现上述任一实施例的底带速度控制方法。
通信接口702用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
上述提到的通信总线704可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
上述提到的处理器701可以包括但不限于：中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)、数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，等等。
上述提到的存储器703可以包括但不限于：只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、光盘只读储存器(Compact DiscRead Only Memory，简称CD-ROM)、电可擦可编程只读存储器(Electronic ErasableProgrammable Read Only Memory，简称EEPROM)、硬盘、软盘、闪存，等等。
在本申请的实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序可由电子设备的处理器执行，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上任一实施例所述的底带速度控制方法。
本说明书中的各个实施例是相互关联的，各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM、RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种底带速度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采集喂料仓内进料端的图像；
基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；
基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；
基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积，包括：
获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积；
获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端之间的物料运行时长；
对所述物料运行时长内的所述物料观测区域内的物料体积进行积分计算，得到所述喂料仓内的物料体积。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述图像上预设的物料观测区域内的物料体积，包括：
计算所述物料观测区域内的物料占比；
将所述物料占比、所述喂料仓的仓内高度、所述底带的宽度、所述底带的当前速度和本次计算的时间间隔的乘积，作为所述物料观测区域内的物料体积。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述物料观测区域内的物料占比，包括：
确定所述图像中属于物料的像素点；
计算所述物料观测区域内属于物料的像素点个数与所述物料观测区域内像素点总个数的比值，将所述比值作为所述物料观测区域内的物料占比。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量，包括：
获取从所述物料观测区域到所述喂料仓出料端的底带电机运行时长；
将所述喂料仓内的物料体积与所述底带电机运行时长的比值，确定为所述喂料仓内的当前物料流量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度，包括：
在所述当前物料流量小于所述标准物料流量时，增大所述底带的速度；
在所述当前物料流量大于所述标准物料流量时，减小所述底带的速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度，包括：
计算所述标准物料流量与所述当前物料流量的比值；
计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度；
将所述底带的速度从所述当前底带速度调节为所述目标底带速度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度之后，还包括：
判断所述目标底带速度是否大于预设的最大速度；
在所述目标底带速度大于所述最大速度时，将所述目标底带速度调节为所述最大速度。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述计算当前底带速度与所述比值的乘积，将所述乘积确定为目标底带速度之后，还包括：
判断所述目标底带速度与所述当前底带速度之间的差值的绝对值是否大于预设的偏差阈值；
在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度大于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的和；
在所述绝对值大于所述偏差阈值并且所述目标底带速度小于所述当前底带速度时，将所述目标底带速度调节为所述当前底带速度与所述偏差阈值的差。
10.一种底带速度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于采集喂料仓内进料端的图像；
获取模块，用于基于所述图像获取所述喂料仓内的物料体积；
计算模块，用于基于所述喂料仓内的物料体积，计算所述喂料仓内的当前物料流量；
调节模块，用于基于所述当前物料流量与预先计算的标准物料流量之间的关系，调节所述喂料仓内底带的速度。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个计算机可读存储介质；
当所述指令由所述一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至9任一项所述的底带速度控制方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至9任一项所述的底带速度控制方法。
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