CN211545017U - 基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置，该检测装置由透明圆筒一、工业相机、激光发射装置、透明圆筒二、毛刷一、毛刷二、电动机一，电动机二、高速识别模块、电机驱动模块、输送带控制装置和激光发射装置电源系统组成。激光发射装置发射一字线形激光，高速识别模块根据工业相机拍摄到的激光线束图像，识别出输送带撕裂部位。该装置能够自动除尘，克服了现有技术不适合在煤矿领域应用的不足，适合煤矿领域。

Description

基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿监测技术领域，具体说是一种基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置。

背景技术

目前，激光测距在国内外各行业中已经得到广泛应用，三角测量法因其精度高被广泛应用于各行各业对精度要求高的场合中，但是在煤矿行业中，还很少使用，主要原因是在煤矿领域中，由于多粉尘，光线容易受遮挡和干扰，不能满足煤矿行业特殊要求，光测量技术很少在煤矿工况场所应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能够进行高速连续测量的基于一字形线激光多点激光测距输送带撕裂检测装置，该装置能够自动除尘，克服了现有技术不适合在煤矿领域应用的不足，可用于煤矿领域。

本实用新型采用的技术方案为：一种基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置，该检测装置由透明圆筒一2、工业相机3、激光发射装置4、透明圆筒二5、毛刷一6、毛刷二7、电动机一8，电动机二9、高速识别模块10、电动机驱动模块11、输送带控制装置12和激光发射装置电源系统13组成。

所述工业相机3的横向视场角度为90度，横向分辨率为2048，满视野帧率为125帧/秒；所述高速识别模块10与工业相机3通过线缆相连，所述激光发射装置4和工业相机3固定安装在检测装置底座上，整个检测装置安装在输送带1的下方。

所述工业相机3安装在透明圆筒一2内，透明圆筒一2和毛刷二7在电动机一8的带动下同向转动。激光发射装置4安装在透明圆筒二5内，透明圆筒二5和毛刷一6在电动机二9的带动下同向转动。所述激光发射装置4发射一字形线状激光，激光线发散角为90度，波长为650nm。所述高速识别模块10与输送带控制装置12相连。高速识别模块10通过电动机驱动模块11控制电动机一8和电动机二9转动。

本实用新型中，激光发射装置4发射一字线形激光，由于工业相机3和激光发射装置4呈一定角度，根据工业相机3拍摄到的激光线束图像，高速识别模块10通过三角测量原理能够计算出图像中激光线束对应的实际垂直距离，所有的测量距离组成轮廓线。当输送带1表面有划伤或者撕裂时，轮廓线上会有明显的突起或者孔；高速识别模块10通过识别算法计算出突起或者孔位置，即撕裂部位。

本实用新型中的工业相机3视场角为90度，横向分辨率为2048、满视野时帧率为125帧/秒，当工业相机3与输送带1距离250mm时，工业相机的视野达到500mm,将实际视野等分为横向分辨率，每等分的实际大小即为测量的横向精度，因此，本实用新型中的在距离输送带250mm时，横向分辨率达到0.24mm。

本实用新型中，对输送带1撕裂检测时，本检测装置横向最小分辨率为0.24mm。保证了对输送带1表面的最小检测，确保在输送带1发生撕裂时及时检测出故障，在一定程度上避免了安全事故发生，降低煤矿企业的经济损失。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用一字形线激光对多点进行距离测量的方式，实现了对输送带撕裂现象的实时检测，有效的解决了输送带撕裂问题，检测装置精度高、响应快，检测过程由高速识别模块实现，无需人工干预，无需停止输送带，大大提高了工作效率和检测准确性。

附图说明

图1为本实用新型组成结构示意图。

图2 为本实用新型电气连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、图2所示，一种基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置，该检测装置由透明圆筒一2、工业相机3、激光发射装置4、透明圆筒二5、毛刷一6、毛刷二7、电动机一8，电动机二9、高速识别模块10、电动机驱动模块11、输送带控制装置12和激光发射装置电源系统13组成。

如图1所示，所述工业相机3安装在透明圆筒一2内，毛刷二7紧贴着安装在透明圆筒一2旁边，电动机一8通过链条带动毛刷二7和透明圆筒一2转动，透明圆筒一2和毛刷二7同向转动。激光发射装置4安装在透明圆筒二5内，透明圆筒二5和毛刷一6紧贴着安装，电动机二9通过链条带动毛刷一6和透明圆筒二5转动，透明圆筒二5和毛刷一6同向转动。所述激光发射装置4和工业相机3固定安装在检测装置底座上，整个检测装置安装在输送带1的下方。

如图2所示，所述高速识别模块10使用Nvidia 厂家Jetson TX2处理平台，由6核心CPU 、ROM和RAM组成，Jetson TX2处理平台带有USB接口、RS485接口（包含RS485A、RS485B）和CAN总线接口（包含CANH和CANL引脚），电动机驱动模块11采用VSTD0372模块，VSTD0372模块带有CAN总线接口，CAN总线接口包含CANH和CANL引脚，VSTD0372模块带有两组U、V、W接线端。所述电动机一8和电动机二9采用直流无刷电动机，均具有U、V、W接线端。

所述高速识别模块10通过USB接口与工业相机3相连，同时通过RS485接口与输送带控制装置12相连，用于发送报警信号。所述高速识别模块10的CANH引脚与电动机驱动模块11的CANH引脚相连, CANL引脚与电动机驱动模块11的CANL引脚相连，用于发送电动机控制命令。

所述电动机驱动模块11的两组U、V、W接线端分别和电动机一8和电动机二9的U、V、W接线端相连，用于驱动电动机一8和电动机二9转动。

所述激光发射装置电源系统13与激光发射装置4与通过线缆相连，用于控制激光发射亮度。所述激光发射装置4用于发射一字形线状激光，激光线发散角为90度，波长为650nm，发射的一字形线状激光在工业相机3的视野范围内。工业相机3的横向视场角度为90度、横向分辨率为2048、满视野帧率为125帧/秒，工业相机3用于接收激光反射光束。

基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置的工作过程是：首先由激光发射装置4发射一字形线激光垂直照射到输送带1上，工业相机3实时拍摄输送带1上反射的激光光束，工业相机3将拍摄的图像实时传送给高速识别模块10。高速识别模块10通过内置的识别算法程序，可计算出输送带表面激光束到工业相机3的距离。再将得到的激光束到工业相机3的距离转换到激光发射装置4的坐标系下，并由此得到所有点的距离，即得到输送带1表面轮廓。然后高速识别模块10遍历输送带表面所有点的距离，并查找距离突变位置；当突变距离超过设置的阈值时，高速识别模块10记录下当前帧为撕裂状态，同时高速识别模块10从输送带控制装置12读取输送带1的速度信息，通过计算得到输送带1的撕裂长度。当撕裂长度超过设置阈值时，高速识别模块10向输送带控制装置12发送报警或停机信号。

Claims (2)

1.基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置，其特征为：该检测装置由透明圆筒一（2）、工业相机（3）、激光发射装置（4）、透明圆筒二（5）、毛刷一(6)、毛刷二(7)、电动机一(8)，电动机二（9）、高速识别模块（10）、电动机驱动模块（11）、输送带控制装置（12）和激光发射装置电源系统（13）组成；所述工业相机（3）安装在透明圆筒一（2）内，毛刷二（7）紧贴着安装在透明圆筒一（2）旁边，电动机一（8）通过链条带动毛刷二（7）和透明圆筒一（2）转动，透明圆筒一（2）和毛刷二（7）同向转动；激光发射装置（4）安装在透明圆筒二（5）内，透明圆筒二（5）和毛刷一（6）紧贴着安装，电动机二（9）通过链条带动毛刷一（6）和透明圆筒二（5）转动，透明圆筒二（5）和毛刷一（6）同向转动；高速识别模块（10）通过电动机驱动模块（11）控制电动机一(8)和电动机二（9）转动；所述激光发射装置（4）和工业相机（3）固定安装在检测装置底座上，整个检测装置安装在输送带（1）的下方。

2.根据权利要求1所述基于一字形线激光多点测距输送带撕裂检测装置，其特征为：所述高速识别模块（10）采用Jetson TX2处理平台，由6核心CPU 、ROM和RAM组成，Jetson TX2处理平台带有USB接口、RS485接口（包含RS485A、RS485B）和CAN总线接口（包含CANH和CANL引脚），所述电动机驱动模块（11）采用VSTD0372模块，VSTD0372模块带有CAN总线接口，CAN总线接口包含CANH和CANL引脚，VSTD0372模块带有两组U、V、W接线端；所述电动机一（8）和电动机二（9）采用直流无刷电动机，均具有U、V、W接线端；所述高速识别模块（10）通过USB接口与工业相机（3）相连，同时通过RS485接口与输送带控制装置（12）相连;所述高速识别模块（10）的CANH引脚与电动机驱动模块（11）的CANH引脚相连, CANL引脚与电动机驱动模块(11)的CANL引脚相连，用于发送电动机控制命令；所述电动机驱动模块（11）的两组U、V、W接线端分别和电动机一（8）和电动机二（9）的U、V、W接线端相连，所述激光发射装置电源系统（13）与激光发射装置（4）通过线缆相连。

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