CN116839475A - 一种输送带料流检测方法和装置 - Google Patents

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CN116839475A
CN116839475A CN202310814174.0A CN202310814174A CN116839475A CN 116839475 A CN116839475 A CN 116839475A CN 202310814174 A CN202310814174 A CN 202310814174A CN 116839475 A CN116839475 A CN 116839475A
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CN
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conveyor belt
sectional area
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scanning
belt
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陈陆义
邱立运
莫旭红
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Mcc Changtian Changsha Intelligent Technology Co ltd
Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
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Mcc Changtian Changsha Intelligent Technology Co ltd
Zhongye Changtian International Engineering Co Ltd
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Abstract

本申请涉及一种输送带料流检测方法和装置，该方法包括：获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据；根据扫描数据分析各离散数据点的坐标值；根据各离散数据点的坐标值拟合得到B‑样条插值曲线；根述B‑样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积其中，输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。利用扫描装置扫描得到的扫描数据进行分析实现输送带料流检测，占用空间小且结构简单，提高了检测便利性。

Description

一种输送带料流检测方法和装置
技术领域
本申请涉及测量技术领域，特别是涉及一种输送带料流检测方法和装置。
背景技术
原料场是接受、贮存、加工处理和混匀钢铁冶金原、燃料的场地。现代化大型原料场的贮料场(贮存原料的场地)包括矿石场、煤场、辅助原料场和混匀料场；不但贮存外来的铁矿石、铁精矿、球团矿、锰矿石、石灰石、白云石、蛇纹石、硅石、焦煤、动力煤，还贮存一部分烧结矿、球团矿以及钢铁厂内的循环物，如氧化铁皮、高炉灰、碎焦、烧结粉、匀矿端部料等。料场中的皮带是输送物料的关键设备，可以将汽车输送的原料、火车输送的原料等传递到原料场，可以在原料厂内部各环节间传输物料，也可以将原料输出到烧结厂、球团厂、高炉、焦化等各个工序。在输送带输送物料时，检测输送带的料流不仅能获取皮带上是否有料的信息，还能获取输送带上物料的流量。
传统的输送带料流检测方式是通过输送带秤检测，输送带秤是通过称重的方式测量料量，但是输送带秤需要较大的空间，且结构比较复杂。传统的输送带料流检测方式存在检测便利性差的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高检测便利性的输送带料流检测方法和装置。
一种输送带料流检测方法，包括：
获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据；
根据所述扫描数据分析各离散数据点的坐标值；
根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线；
根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积；其中，所述输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。
在其中一个实施例中，根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积之前，还包括：
获取扫描装置对输送带底部位置轮廓扫描得到的底部轮廓数据，根据所述底部轮廓数据进行三次曲线拟合，得到输送带轮廓线方程；或
根据输送带未覆盖物料的两端位置点进行二次曲线标定，得到输送带轮廓线方程。
在其中一个实施例中，所述根据所述扫描数据分析各离散数据点的坐标值，包括：以扫描装置的光心位置为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系，根据所述扫描数据确定各离散数据点在所述坐标系的坐标值。
在其中一个实施例中，所述根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线，包括：
根据各离散数据点的坐标值，计算各离散数据点与x轴方向相邻离散数据点的梯度；
将梯度满足设定条件的离散数据点作为飞点进行剔除，根据剩余离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。
在其中一个实施例中，所述B-样条插值曲线包括：
其中，xk为离散数据点Pk的x轴坐标值，yk为离散数据点Pk的y轴坐标值，Nk,p(t)是p次B-样条基函数。
在其中一个实施例中，所述根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积，包括：
B(x)＝g(f-1(x))
其中，Se为物料的截面积，为面积补偿值，L为输送带的宽度，/>为x轴方向的步长，h(x)为输送带轮廓线方程。
在其中一个实施例中，所述根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积之后，该方法还包括：
根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量。
在其中一个实施例中，所述输送带的运行速度恒定，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量，包括：
Wm＝ρ*WV
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的物料的截面积；Wm为质量流量，ρ为物料的平均堆密度。
在其中一个实施例中，所述输送带的运行速度不恒定，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量，包括：
Wm＝ρ*WV
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的物料的截面积；Wm为质量流量，ρ为物料的平均堆密度。
在其中一个实施例中，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量之后，该方法还包括：根据输送带上物料的体积流量进行物料偏心检测，在确定物料出现偏心时进行报警。
一种输送带料流检测装置，包括：
数据获取模块，用于获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据；
坐标分析模块，用于根据所述扫描数据分析各离散数据点的坐标值；
曲线拟合模块，用于根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线；
料流检测模块，用于根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积；其中，所述输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。
上述输送带料流检测方法和装置，通过扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据后，根据扫描数据分析各离散数据点的坐标值，根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线，根据B-样条插值曲线以及对输送带底部位置轮廓进行测算得到的输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积。利用扫描装置扫描得到的扫描数据进行分析实现输送带料流检测，占用空间小且结构简单，提高了检测便利性。
附图说明
图1为一个实施例中输送带料流检测方法的流程示意图；
图2为一个实施例中皮带机带料截面示意图；
图3为另一个实施例中输送带料流检测方法的流程示意图；
图4为一个实施例中输送带料流检测装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
皮带机是带式输送机的简称，有固定式和移动式，结构简单，效率高。以挠性输送带作物料承载和牵引构件的连续输送机械。一条无端的输送带环绕驱动滚筒和改向滚筒。两滚筒之间的上下分支各以若干托辊支承。物料置于上分支上，利用驱动滚筒与带之间的摩擦力曳引输送带和物料运行。适用于水平和倾斜方向输送散粒物料和成件物品，也可用于进行一定工艺操作的流水作业线。结构简单，工作平稳可靠，对物料适应性强，输送能力较大，功耗小，应用广泛。
原料厂中，堆取料机需要通过皮带输料，对于堆料机而言，皮带的料流可以指导其堆料工作，根据皮带的料流控制堆料机的运动速度，达到精确布料的目的；对于取料机而言，皮带的料流可以能够反馈指导取料机的运行。所以原料厂中，皮带的料流检测非常主要。目前的皮带料流检测，是采用皮带秤通过称重的方式测量料量，但是皮带秤需要安装在物料比较稳定的地方、需要较大的空间、价格较贵、结构比较复杂，不便于进行料流检测。基于此，本申请提供一种输送带料流检测方法，通过扫描装置实时检测输送带上物料截面的轮廓信息，再结合输送带底部的形状计算出物料的截面积。进一步地，还可综合输送带的运行速度，测量出输送带的料流。利用扫描装置扫描得到的扫描数据进行分析实现输送带料流检测，占用空间小且结构简单，提高了检测便利性。
在一个实施例中，提供了一种输送带料流检测方法，适用于皮带机的皮带料流检测。如图1所示，该方法包括：
步骤S110：获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据。其中，扫描装置可以是激光扫描装置或线结构光扫描装置，可通过处理器连接扫描装置，获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据。
具体地，激光扫描装置的激光测距是利用时间飞行原理，当激光发射器发出激光脉冲，内部定时器开始计算时间(t1)，当激光波碰到物体部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，停止内部定时器(t2)。因为光速V已知，所以能测量出与被测物体的距离信息d＝(t2-t1)*V。
激光扫描装置具体可以是2D激光扫描装置，2D激光扫描装置指能连续不停的发射激光脉冲，通过装置自身所带的光学机构将激光脉冲按一定角度间隔(角度分辨率)发射向扫描角度内的各个方向，而形成一个径向坐标为基准的二维扫描面。通过扫描器到物体的距离及对应的角度数据给出被测物体位置信息。也就是说2D激光扫描装置能快速测量出一个截面上的距离数据。2D激光扫描装置因为测量范围广、测量速度快、测量精度高、性能稳定及受扬尘、雾霾影响小等优点，能很好的适用有工业检测领域。
2D激光扫描装置输出的数据是距离与角度的组合数据，线结构光扫描装置输出的是一串二维的截面点，而且线结构光扫描装置的精度会优于激光扫描装置，实际使用中可根据不同场景需要选择扫描装置的具体类型。为便于理解，以下均以2D激光扫描装置进行数据扫描为例说明。
步骤S120：根据扫描数据分析各离散数据点的坐标值。对应地，处理器在接收到扫描装置输出的扫描数据之后，根据扫描数据分析物料各离散数据点在坐标系中的坐标值。在一个实施例中，步骤S120包括：以扫描装置的光心位置为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系，根据扫描数据确定各离散数据点在坐标系的坐标值。
以皮带机的皮带料流检测为例，如图2所示，标号1为2D激光扫描装置，标号2为2D激光扫描装置的安装支架，标号3为物料，标号4为皮带，标号5为托辊，标号6为皮带支架，H为2D激光扫描装置到皮带上表面的高度，L为皮带的宽度。
根据2D激光扫描装置建立二维坐标系，坐标系的x轴、y轴的方向及位置如图2所示，坐标系的圆心在2D激光扫描装置的光心位置。2D激光扫描装置单次采集一个截面的数据可以得到m个点的数据，包括m个被测量点到2D激光扫描装置的距离及每个点的测量角度，根据每个测量点的角度与距离信息可以转为坐标系下的二维点，这一系列二维点构成了皮带上物料的表面轮廓线。
具体地，2D激光扫描装置单次数据测量，产生m个测量点到2D激光扫描装置的距离及对应的角度数据，其中第k个数据为离散数据点Pk,其测量角度为θk，测量距离值为dk，则其对应的x轴、y轴的坐标值Pk-x、Pk-y分别为：
Pk-x＝dk*cos(θk) (1)
Pk-y＝dk*sin(θk) (2)
步骤S130：根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。处理器在确定各离散数据点的坐标值之后，可以是直接根据所有离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线；也可以是先对离散数据点进行数据滤波处理，然后利用滤波后的离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。
在一个实施例中，步骤S130包括：根据各离散数据点的坐标值，计算各离散数据点与x轴方向相邻离散数据点的梯度；将梯度满足设定条件的离散数据点作为飞点进行剔除，根据剩余离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。
具体地，数据滤波处理主要针对激光因为部分灰尘、遮挡等产生的飞点滤波，该类点的特征是与前后点跳变。数据滤波处理的方法如下：按x轴方向计算每个离散数据点与前一点和与后一点的梯度(除开首尾点)，如果该梯度较大且方向相反，则认定为飞点，直接剔除该离散数据点。第k个离散数据点的梯度计算如下：
其中，nk1为第k个离散数据点与第k-1个离散数据点的梯度，分别为第k个离散数据点的x轴坐标值和y轴坐标值，/>分别为第k-1个离散数据点的x轴坐标值和y轴坐标值；nk2为第k个离散数据点与第k+1个离散数据点的梯度，/>分别为第k+1个离散数据点的x轴坐标值和y轴坐标值。
设定条件的具体内容也不是唯一的，可根据实际情况进行设置。本实施例中，当满足如下条件时，判断该离散数据点的为飞点，需要剔除：
其中t为固定阈值。
根据数据滤波处理后剩余的n个离散数据点，可以拟合出B-样条插值曲线，其曲线方程为：
其中，xk为离散数据点Pk的x轴坐标值，yk为离散数据点Pk的y轴坐标值，Nk,p(t)是p次B-样条基函数，通常p取2,t＝[0,1]。每一个输入变量x,可以通过公式(5)求出一个对应的t,进而通过t计算出对应的y值,可以描述为：y＝B(x)＝g(f-1(x))。
步骤S140：根据B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积。其中，输送带轮廓线方程h(x)为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。根据测量位置的输送带是否发生形变，输送带轮廓线方程h(x)的具体形式也会对应有所不同。在一个实施例中，步骤S140之前，该方法还包括：获取扫描装置对输送带底部位置轮廓扫描得到的底部轮廓数据，根据底部轮廓数据进行三次曲线拟合，得到输送带轮廓线方程；或根据输送带未覆盖物料的两端位置点进行二次曲线标定，得到输送带轮廓线方程。
当测量位置输送带没有形变时，输送带的截面函数h(x)是一个高次曲线，可能是椭圆的下半部分方程，也可能是一条抛物线或者为分段抛物线，假设输送带的方程是一个三次曲线，则：
h(x)＝a*x3+b*x2+c*x+d (6)
实际测量时对于输送带不变形的部位，先通过2D激光扫描装置测量出不带料的输送带轮廓坐标，将输送带所在位置坐标点带入公式(6)可以求出方程的系数。
在堆取料机上测量部位需要根据需求设定，安装处输送带都不是一直完全贴合托辊的，造成输送带带料与不带料时形状是不同的，即有料时输送带会向下凹，直到与托辊完全贴合，且带料的多少不同，形变也不同。此时就需要的针对输送带的位置的精确测算，才能确保流量的计算准确。确定输送带轮廓线方程有两种方案：
1)输送带下方同样设置一台扫描装置，可以是2D激光扫描装置，也可以是线结构光扫描装置。将实时扫描出来的点用公式(6)拟合，得到实时的输送带位置曲线方程。
2)通过拟合的方式的求取，由于输送带运输物料的负载有限，通常物料不会盖满输送带，输送带两端会留有较多空地，这也能防止物料在输送带上运输时散落。取输送带两端的n个点数，拟合抛物线，即2次曲线，用该抛物线校准输送带的实时位置。由于只选取两端点的部分点，采用多次曲线易出现过拟合现象，故该处采用2次曲线，曲线方程同样可采用公式(6)，只是a＝0。其中，选取两端的n个数据点的依据是，先根据角度确定大致的位置，再根据梯度变化，选取非物料点，即左端的点梯度均为负，如出现正则说明该处有物料，该点的前一点为截止点，右侧的点均为正，如果出现的负则为物料点，只保留输送带点。
根据计算出来的输送带轮廓线方程，可以进一步计算出物料的截面积。输送带上物料的截面积计算为：
其中，L为输送带的宽度，为x轴方向的步长，也就是x＝0，/>
由于输送带的抖动会使得不带料部分产生干扰，出现局部h(x)-B(x)<0的情况发生，这样会严重影响测量精度。因此，优化的截面积计算方式如下：
根据公式(8)可以测量出输送带上物料的截面积。
此外，还可进一步对截面积计算方式进行补偿优化。当输送带底面曲线采用抛物线预估的方式计算时，则可以通过标定的方式补偿最终计算出的截面积。通过预先在输送带不带料时，按公式(7)计算计算扫描曲线拟合出的样条曲线与边界点拟合的抛物线围成的相对面积偏移量作为面积补偿值。即，最终截面积Se为：
通过2D激光扫描装置/线结构光扫描装置每次采集一次截面数据，便可以计算出以一次截面积Se，该截面积为后续数据应用做准备。
上述输送带料流检测方法，通过扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据后，根据扫描数据分析各离散数据点的坐标值，根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线，根据B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积。利用扫描装置扫描得到的扫描数据进行分析实现输送带料流检测，占用空间小且结构简单，提高了检测便利性。
在一个实施例中，如图3所示，步骤S140之后，该方法还包括步骤S150：根据物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量。根据步骤S140求出的截面积，处理器再结合输送带的速度，可以计算出输送带上物料的体积流量与质量流量。
在一个实施例中，输送带的运行速度恒定，步骤S150中体积流量的计算方式为：
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的料流截面积。输送带的运行速度恒定时，由于截面积是离散量，可以采用累加的方式计算出单位时间内输送带上物料的体积流量。
在一个实施例中，输送带的运行速度不恒定，步骤S150中体积流量的计算方式为：
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的料流截面积。输送带的运行速度不恒定时，可以根据测量时输送带运动的偏移量计算体积流量。
进一步地，物料的质量流量为
Wm＝ρ*WV (13)
其中，Wm为质量流量，ρ为物料的平均堆密度。
通过公式(10)可以计算输送带上单位时间内的物料的体积，通过连续测量出单位时间内的物料的体积值，从而判断物料的波动状况；也可以通过公式(13)计算出输送带上物料的质量，能够实时计算出物料流量及一定时间内物料累计量。
当输送带的运行速度为0.1m/s时，以10s为一个单位时间，数据采集频率为10次/s，那么一个单位时间可以采集100次数据，每次采集数据的距离间隔为10mm。当输送带速度不恒定时，采用公式(12)计算质量流量，单位时间内采集数据帧数不变，采集距离间隔可以根据速度积分计算，如公式(11)。该测量方案可以达到实时测量，测量误差主要取决于2D激光扫描装置的精度及输送带的速度测量。由于距离近，2D激光扫描装置的精度可以达到mm级别，输送带的运行速度较慢，测量速度的误差很小。
通过公式(10)可以测量出单位时间内输送带上物料的体积，该体积可以判断该时间段内是否有料，也能测量出物料的体积流量，通过公式(13)可以计算出单位时间内物料质量流量。统计输送带上物料的体积及质量，可以统计运输料量；对于料场中，知道输送带的料流可以知道堆料机精确堆料，也能控制取料均匀取料。
在一个实施例中，步骤S150之后，该方法还包括步骤S160：根据输送带上物料的体积流量进行物料偏心检测，在确定物料出现偏心时进行报警。输送物料时如果物料偏心严重时会导致物料散落、输送带跑偏，进而导致机器出现故障，所以出现过大偏心度时需要报警，由人工处理。具体地，处理器以中间为分割线，统计左侧物料体积量WVL与右侧的体积量WVL，当一段时间t内，一侧的物料体积量大于另一侧的值，则说明存在偏心，即以下情况时存在偏心进行报警：
其中，k为固定阈值。
本申请通过单台2D激光扫描装置，实现对输送带的料流测量，通过该测量结果可以实时计算出输送带的料流值，并判断料流的稳定性；可以统计输送带输送物料的料量；安装在料场输送带上时，该测量的料流数据可以指导堆料机按要求堆料，也能反馈给取料机，用于对取料速度的控制；该料流检测技术为后续料场无人化打下基础；该设备结构简单、容易安装；体积小，狭小空间可以安装测量；维护成本较低；配套的设备较少；稳定可靠。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的输送带料流检测方法的输送带料流检测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个输送带料流检测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于输送带料流检测方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种输送带料流检测装置，包括数据获取模块110、坐标分析模块120、曲线拟合模块130和料流检测模块140，其中：
数据获取模块110，用于获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据。
坐标分析模块120，用于根据扫描数据分析各离散数据点的坐标值。
曲线拟合模块130，用于根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。
料流检测模块140，用于根据B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积；其中，输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。
在一个实施例中，料流检测模块140还用于根据物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量。
在一个实施例中，料流检测模块140还用于根据输送带上物料的体积流量进行物料偏心检测，在确定物料出现偏心时进行报警。
上述输送带料流检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种输送带料流检测方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种输送带料流检测方法，其特征在于，包括：
获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据；
根据所述扫描数据分析各离散数据点的坐标值；
根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线；
根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积；其中，所述输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积之前，还包括：
获取扫描装置对输送带底部位置轮廓扫描得到的底部轮廓数据，根据所述底部轮廓数据进行三次曲线拟合，得到输送带轮廓线方程；或
根据输送带未覆盖物料的两端位置点进行二次曲线标定，得到输送带轮廓线方程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线，包括：
根据各离散数据点的坐标值，计算各离散数据点与x轴方向相邻离散数据点的梯度；
将梯度满足设定条件的离散数据点作为飞点进行剔除，根据剩余离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述B-样条插值曲线包括：
其中，xk为离散数据点Pk的x轴坐标值，yk为离散数据点Pk的y轴坐标值，Nk,p(t)是p次B-样条基函数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积，包括：
B(x)＝g(f-1(x))
其中，Se为物料的截面积，为面积补偿值，L为输送带的宽度，/>为x轴方向的步长，h(x)为输送带轮廓线方程。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积之后，还包括：
根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输送带的运行速度恒定，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量，包括：
Wm＝ρ*WV
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的物料的截面积；Wm为质量流量，ρ为物料的平均堆密度。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输送带的运行速度不恒定，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量，包括：
Wm＝ρ*WV
其中，WV为体积流量，f为数据测量频率，v为输送带的运行速度，Si为第i次检测到的物料的截面积；Wm为质量流量，ρ为物料的平均堆密度。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述物料的截面积，计算得到输送带上物料的体积流量与质量流量之后，还包括：根据输送带上物料的体积流量进行物料偏心检测，在确定物料出现偏心时进行报警。
10.一种输送带料流检测装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取扫描装置对输送带上物料进行扫描得到的扫描数据；
坐标分析模块，用于根据所述扫描数据分析各离散数据点的坐标值；
曲线拟合模块，用于根据各离散数据点的坐标值拟合得到B-样条插值曲线；
料流检测模块，用于根据所述B-样条插值曲线以及输送带轮廓线方程，计算得到物料的截面积；其中，所述输送带轮廓线方程为对输送带底部位置轮廓进行测算得到。
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