CN116577354A - 一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法，一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，包括钢丝绳组件，所述钢丝绳组件的外部圆周环绕设置有防爆壳支撑端板，所述防爆壳支撑端板的内侧环绕设置有视觉防爆柜壳体，所述视觉防爆柜壳体的内侧设置有光源安装座，所述光源安装座的一侧设置有相机支架焊接组件，所述相机支架焊接组件的一侧设置有光源组件，所述光源组件的内侧设置有相机组件，所述相机组件的一侧设置有镜头组件。本发明通过采用正负样本同时对比逻辑方法，正样本为损伤钢丝绳样图，负样本为完好钢丝绳样图，跟正样本对比找相同判断损伤，跟负样本对比找不同判断损伤，有效的提高监测的分析判断精确性。
Description
技术领域
本发明涉及显影液浓度监测技术领域，具体为一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法。
背景技术
矿用钢丝绳指在矿山和矿井中使用的钢丝绳，具体来说侠义的矿用钢丝绳就是指煤矿用钢丝绳。矿用钢丝绳是煤炭生产的关键材料，是煤炭行业使用的重点钢材品种之一，包括磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳和光面钢丝绳，钢丝绳在矿井日常使用过程中容易发生损坏。
目前主要的钢丝绳损伤检测主要通过人工进行实时操作，没有专业用于钢丝绳表面检测的仪器，导致检测的效果不佳效率较低，容易造成危险事故的发生，大大降低了钢丝绳使用的整体安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法，以解决上述背景技术中提出目前主要钢丝绳损伤检测主要通过人工进行实时操作，没有专业用于钢丝绳表面检测的仪器，导致检测的效果不佳效率较低，容易造成危险事故的发生，大大降低了钢丝绳使用的整体安全性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，包括钢丝绳组件，所述钢丝绳组件的外部圆周环绕设置有防爆壳支撑端板，所述防爆壳支撑端板的内侧环绕设置有视觉防爆柜壳体，所述视觉防爆柜壳体的内侧设置有光源安装座，所述光源安装座的一侧设置有相机支架焊接组件，所述相机支架焊接组件的一侧设置有光源组件，所述光源组件的内侧设置有相机组件，所述相机组件的一侧设置有镜头组件。
优选的，所述视觉防爆柜壳体的外沿表面设置有视觉防爆柜前门板，所述视觉防爆柜前门板的外沿表面环绕设置有密封垫圈，且密封垫圈材质采用的为铜。
优选的，所述视觉防爆柜前门板的内侧嵌入设置有防护视镜，且防护视镜材质采用的为钢化玻璃。
优选的，所述防护视镜的外侧表面环绕套设有防护圈，所述防护圈采用的材质为橡胶，且防护圈的一侧外沿设置有视觉压板。
优选的，所述光源组件的两侧表面皆设置有安装板，且光源安装座的表面开设有通孔。
优选的，所述视觉防爆柜壳体的一侧表面设置有联通节，且联通节的一侧设置有小压紧螺母。
优选的，所述视觉防爆柜壳体的外侧表面卡合设置有防爆壳盖板，且防爆壳支撑端板的中心位置处开设有贯通口。
一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测方法，包括以下步骤：
S1、首先将装置各个部件通过螺栓或者卡合的方式进行组合安装在一起，并且在钢丝绳组件2圆周安装工业相机模块和位置传感器，实现钢丝绳组件2圆周的360度可视化无死角拍照检测，同时设备体积小不占用多余空间，钢丝绳组件2损伤处通过工业相机拍照范围时，工业相机拍照并将包含损伤位置图像的照片及位置信息发送至数据处理装置。
S2、然后利用深度学习对比分析，对运行的钢丝绳中的完好与损坏外表进行拍照分析计算提高判断准确率，例如断丝和断股，以及单丝钢丝挤出、单股钢丝绳绳芯挤出、绳顾凹陷、绳股挤出扭曲、扭结、局部压扁、外部磨损、锈蚀时，由矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测设备自动拍照检测钢丝绳损伤类型及损伤程度，检测结果以图片形式呈现，且计算图片内容附加损伤类型标签值。
S3、最后在钢丝绳使用时造成的损伤及其余检测设备无法检测出的细微损伤的情况下，此检测设备采用的为可视化检测方式，能够直观的通过相机照片和视屏观察钢丝绳的使用过程中造成的损伤情况，可同时且分别查询各相机拍照检测结果，数据处理采用正负样本同时对比方式，提高判定准确率，避免单一样本量不足导致判定失误情况的发生的概率。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法，本发明通过采用正负样本同时对比逻辑方法，正样本为损伤钢丝绳样图，负样本为完好钢丝绳样图，跟正样本对比找相同判断损伤，跟负样本对比找不同判断损伤，有效的提高监测的分析判断精确性。
该一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法，本发明相机的制作采用现有的工业相机并加装防爆结构，相机的布置位置利用钢丝绳圆周范围全面加装或钢丝绳圆周范围内前后错位加装多个特制的工业相机模块组，使得监测的效果能够更加全面无死角，同时使得装置整体的防护性更强，大大提升了装置使用的整体安全行。
该一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置及监测方法，本发明通过在线连续采集固定像素大小和照片长度，照片的方法，通过位置传感器信号触发启动相机拍照检测，检测结果由相机统一储存于检测记录内，并通过照片来显示，图像在线采集装置、数据处理装置采用隔爆式防爆设计，确保矿井下使用安全，井下装置之间采用防爆线缆传输数据，有效的提升了装置监测使用的整体寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构俯视图；
图2为本发明的整体结构爆炸图；
图3为本发明的防爆视觉组件爆炸图；
图4为本发明的整体结构侧视图。
图中：1、视觉防爆柜壳体；2、钢丝绳组件；3、防爆壳支撑端板；4、联通节；5、防爆壳盖板；6、小压紧螺母；7、光源安装座；8、相机支架焊接组件；9、安装板；10、镜头组件；11、防护圈；12、视觉压板；13、防护视镜；14、密封垫圈；15、视觉防爆柜前门板；16、相机组件；17、光源组件；18、通孔。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，包括钢丝绳组件2，钢丝绳组件2的外部圆周环绕设置有防爆壳支撑端板3，可对防爆壳起到支撑和限位作用，避免使用过程部件之间发生晃动移位影响监测效果，防爆壳支撑端板3的内侧环绕设置有视觉防爆柜壳体1，可对视觉监测部件起到包覆保护作用，避免部件直接暴露在外界环境中受到损坏，视觉防爆柜壳体1的内侧设置有光源安装座7，可对光源组件17起到支撑定位作用，避免监测过程光源发生晃动，影响监测的整体稳定性，光源安装座7的一侧设置有相机支架焊接组件8，相机支架焊接组件8的一侧设置有光源组件17，圆周最少均布3个工业相机模块包括镜头、光源、背光板等，360°无死角观测钢丝绳外表面，光源组件17的内侧设置有相机组件16，通过位置传感器信号触发启动相机拍照检测，检测结果由相机统一储存于检测记录内，并通过照片来显示，钢丝绳损伤处通过工业相机拍照范围时，工业相机拍照并将包含损伤位置图像的照片及位置信息发送至数据处理装置，相机组件16的一侧设置有镜头组件10，数据处理装置放置于煤矿井下，另地上调度室设置协同主机，协同主机与井下数据处理装置可实时通信及协同控制钢丝绳损伤监测活动，视觉防爆柜壳体1的外沿表面设置有视觉防爆柜前门板15，采用开放式设计，便于设备现场拆装与调试，视觉防爆柜前门板15的外沿表面环绕设置有密封垫圈14，且密封垫圈14材质采用的为铜，可增加部件之间的整体密封性能，避免长期使用过程中受到外部水分或者灰尘颗粒的侵蚀，导致内部相机组件16和光源组件17受到遮挡。
视觉防爆柜前门板15的内侧嵌入设置有防护视镜13，且防护视镜13材质采用的为钢化玻璃，可对镜头组件10起到保护作用，增加其整体防护性能，避免受到磕碰损坏，防护视镜13的外侧表面环绕套设有防护圈11，防护圈11采用的材质为橡胶，且防护圈11的一侧外沿设置有视觉压板12，图像在线采集装置、数据处理装置采用隔爆式防爆设计，确保矿井下使用安全，井下装置之间采用防爆线缆传输数据，通过正负样本同时对比逻辑方法，正样本为损伤钢丝绳样图，负样本为完好钢丝绳样图，跟正样本对比找相同判断损伤，跟负样本对比找不同判断损伤，光源组件17的两侧表面皆设置有安装板9，且光源安装座7的表面开设有通孔18，视觉防爆柜壳体1的一侧表面设置有联通节4，且联通节4的一侧设置有小压紧螺母6，可方便进行与其他监测部件之间进行连通和连接在一起，相互配合进行多方位和多角度的监测，视觉防爆柜壳体1的外侧表面卡合设置有防爆壳盖板5，且防爆壳支撑端板3的中心位置处开设有贯通口，可使钢丝绳能够与装置之间预留一定的监测空间，使得监测能够视觉效果更加清晰可靠。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，包括钢丝绳组件(2)，其特征在于：所述钢丝绳组件(2)的外部圆周环绕设置有防爆壳支撑端板(3)，所述防爆壳支撑端板(3)的内侧环绕设置有视觉防爆柜壳体(1)，所述视觉防爆柜壳体(1)的内侧设置有光源安装座(7)，所述光源安装座(7)的一侧设置有相机支架焊接组件(8)，所述相机支架焊接组件(8)的一侧设置有光源组件(17)，所述光源组件(17)的内侧设置有相机组件(16)，所述相机组件(16)的一侧设置有镜头组件(10)。
2.根据权利要求1所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述视觉防爆柜壳体(1)的外沿表面设置有视觉防爆柜前门板(15)，所述视觉防爆柜前门板(15)的外沿表面环绕设置有密封垫圈(14)，且密封垫圈(14)材质采用的为铜。
3.根据权利要求2所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述视觉防爆柜前门板(15)的内侧嵌入设置有防护视镜(13)，且防护视镜(13)材质采用的为钢化玻璃。
4.根据权利要求3所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述防护视镜(13)的外侧表面环绕套设有防护圈(11)，所述防护圈(11)采用的材质为橡胶，且防护圈(11)的一侧外沿设置有视觉压板(12)。
5.根据权利要求1所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述光源组件(17)的两侧表面皆设置有安装板(9)，且光源安装座(7)的表面开设有通孔(18)。
6.根据权利要求1所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述视觉防爆柜壳体(1)的一侧表面设置有联通节(4)，且联通节(4)的一侧设置有小压紧螺母(6)。
7.根据权利要求1所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测装置，其特征在于：所述视觉防爆柜壳体(1)的外侧表面卡合设置有防爆壳盖板(5)，且防爆壳支撑端板(3)的中心位置处开设有贯通口。
8.根据权利要求1-7所述的一种矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、首先将装置各个部件通过螺栓或者卡合的方式进行组合安装在一起，并且在钢丝绳组件2圆周安装工业相机模块和位置传感器，实现钢丝绳组件2圆周的360度可视化无死角拍照检测，同时设备体积小不占用多余空间，钢丝绳组件2损伤处通过工业相机拍照范围时，工业相机拍照并将包含损伤位置图像的照片及位置信息发送至数据处理装置；
S2、然后利用深度学习对比分析，对运行的钢丝绳中的完好与损坏外表进行拍照分析计算提高判断准确率，例如断丝和断股，以及单丝钢丝挤出、单股钢丝绳绳芯挤出、绳顾凹陷、绳股挤出扭曲、扭结、局部压扁、外部磨损、锈蚀时，由矿用钢丝绳表面损伤视觉在线监测设备自动拍照检测钢丝绳损伤类型及损伤程度，检测结果以图片形式呈现，且计算图片内容附加损伤类型标签值；
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