CN203283810U - 一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，包括设置在皮带上方的摄像头，以及与摄像头匹配的补光灯，所述摄像头通过井下控制分站与井下环网连接，所述井下环网还连接有地面控制中心。本系统针对现有的各种监测装置存在的问题和缺点，依据系统的可靠性理论，采用高可靠性的非接触、远距离监测方法，结合机器视觉技术、带式输送机的运行理论和监控技术，使输送带纵向撕裂监测系统的可靠性大为提高，以最大限度的减少由输送机胶带发生纵向撕裂故障后所带来的影响和损失，对企业高效生产及提高皮带运输机管理和装备水平，都具有很重要的现实意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测技术，具体涉及一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统。
背景技术
带式输送机具有连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制等诸多优点，被广泛用于矿山、冶金等国民经济部门，作为散状物料输送的重要手段。根据现场调查，在其运行过程中，几乎所有用户都存在着程度不同的安全问题。输送带纵向撕裂是带式输送机三大灾害之一(纵向撕裂、横向撕断、火灾)，由于输送带单机长度部比较长(通常有几公里)，如果发生纵向撕裂不能及时发现，就有可能造成整条输送带报废。尤其对煤炭企业，钢绳芯带式输送机是生产过程中的运输大动脉，一旦出现纵向撕裂现象，直接和间接的损失十分巨大，甚至造成重大的伤亡事故，是安全生产的巨大隐患。
多年来，国内外很多研究机构对输送带的运行理论、纵向撕裂机理和防撕裂应用技术进行了大量的研究与开发，并取得了一定的研究成果。但其理论和应用技术都不尽系统和完善：纵观目前国内外输送带纵向撕裂保护装置，接触式保护装置具有结构简单，安装使用方便，价格便宜的优点，但其可靠性不高，误动作次数多，故障率高，很难推广使用。而现有的较为先进的检测方法有超声波扫描技术、X光探伤、原子物理方法、嵌入法等。比较这几种方法，X光探伤检测精度较高，但不宜在恶劣环境下操作，要求带速不可过高，且费用较高。超声波技术只能用于地面的输送机上，在使用上有很大局限性。而且中间环节多，系统设备多，耦合问题较为复杂。嵌入法应用较多，嵌入法是在输送带中埋金属导线或导电橡胶光导纤维等，当输送带被撕裂后，嵌入输送带中的物体也被撕裂，检测信号中断，控制停机。原子物理法还在研究讨论中。埋设导电橡胶，光导纤维成本高，工艺复杂。另外，从某种意义上说，由于嵌入物与橡胶之问有一个相容性问题，如果处理不善，会降低输送带的强度。预埋金属导电线圈在国外应用比较广泛，虽然理论上可以达到较高检测精度，实现无损检测，但由于其电磁信号的检测需要发射和接受两部分组成，现场操作比较困难，而且成本也比较高。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统。
本实用新型的技术方案是：一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，包括设置在皮带上方的摄像头，以及与摄像头匹配的补光灯，所述摄像头通过井下控制分站与井下环网连接，所述井下环网还连接有地面控制中心。
本实用新型的进一步改进包括：
所述摄像头距皮带表面的垂直距离为1.5米-2米。
所述摄像头设置在皮带边线的上方。
所述皮带表面均匀涂覆有多个反光层。
所述皮带表面边线处均匀涂覆有多个反光层。
所述任意两个相邻的反光层之间的距离相等。
所述地面控制中心包括与所述井下环网连接的监控服务器，所述监控服务器还分别连接有硬盘存储器、报警器和显示器。
本系统针对现有的各种监测装置存在的问题和缺点，依据系统的可靠性理论，采用高可靠性的非接触、远距离监测方法，结合机器视觉技术、带式输送机的运行理论和监控技术，使输送带纵向撕裂监测系统的可靠性大为提高，以最大限度的减少由输送机胶带发生纵向撕裂故障后所带来的影响和损失，对企业高效生产及提高皮带运输机管理和装备水平，都具有很重要的现实意义。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中：1、地面控制中心，101、监控服务器，102、路由器，103、硬盘存储器，104、显示器，105、打印机，106、报警器，2、井下环网，3、井下控制分站，4、摄像头，5、补光灯，6、反光层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1所示，本实用新型主要由地面控制中心1、井下控制分站3和视频采集终端即摄像头4三个部分组成。
地面监控中心：主要作用是对视频采集终端所获取的输送带传送的实时情况、输送带的运行记录、异常记录等进行展示和存储，同时对井下控制分站3所判断出的输送带异常信息进行声光报警。
井下控制分站3：主要作用是从视频采集终端设备内获取输送带运行的图像信息并通过专业的图像处理软件来获取输送带运行的速度、是否跑偏等状态，进而判断输送带是否正常运转。如果发现异常则向输送带发出控制信号停机，并向井上控制中心发出报警信息。
视频采集终端：主要作用是通过专门的视频摄像仪配合补光灯5来获取输送带的传送信息，并将实时监测的视频向井下监控分站和地面监控中心发送。
本实用新型的工作原理是：通过架设在输送带上方的高速面阵摄像机来连续的采集输送带运行的工作画面，同时将实时的视频信息传送给井下控制分站3进行处理和地表监控中心进行显示，井下的控制分站通过滤波、分割、填充和识别等图像处理过程来得出输送带的运行速度、是否跑偏等工作状态，若判断出输送带运行异常则向其发送停止信号并向地表中心发送报警信息。可以通过在皮带上涂覆反光层6来便于对图像进行处理。
本实用新型可以实现对钢丝绳芯输送带运行速度的检测，误差范围不超过0.1m/s。同时，通过与主从动轮线速度的比较，智能做出是否出现打滑的判断；并将结果发送至井下报警器106和地面监控中心。
本实用新型可以实现对钢丝绳芯输送带跑偏位置的测量，可由用户自定义阈值，超出阈值范围后，控制器智能做出是否出现跑偏的判断，并将结果发送至井下报警器106和地面监控中心，准确率可达98％以上。
本实用新型地面监控中心实时高质量显示输送带的运行状况并实现大容量数据的储存；支持多路切换模式，历史录像回放等；具有调度室地面监控中心的显示器104显示图像功能，局域网内用户可以在计算机上浏览访问视频图像；用户权限采用集中管理模式，统一管理设置参数、权限等。
智能建立输送带正常运行特征数据库，实现对撕裂、异物、裂痕等异常的报警。
实现数据共享，通过局域网可以在任何计算机上访问监控服务器101查看输送带运行状况数据。同时，可将输送带监测情况显示在手机端。
通过井下环网2实现数据的远距离通信，井下环网2通过路由器102与监控服务器连接。
通过地面控制中心1的打印机105实现对异常数据的日、月、历史数据报表及图形的打印，硬盘存储器103数据保存时间长达3年，并据此建立数据挖掘知识库。
摄像仪与输送带之间距离为1.5-2.0米，远距离非接触测量，大大提高了测量仪器的使用寿命。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，包括设置在皮带上方的摄像头，以及与摄像头匹配的补光灯，所述摄像头通过井下控制分站与井下环网连接，所述井下环网还连接有地面控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述摄像头距皮带表面的垂直距离为1.5米-2米。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述摄像头设置在皮带边线的上方。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述皮带表面均匀涂覆有多个反光层。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述皮带表面边线处均匀涂覆有多个反光层。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述任意两个相邻的反光层之间的距离相等。
7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理技术的矿下皮带输送机检测系统，其特征在于，所述地面控制中心包括与所述井下环网连接的监控服务器，所述监控服务器还分别连接有硬盘存储器、报警器和显示器。
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