CN215325277U - 基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，属于煤矿井下设备技术领域。包括至少两个影像获取组件、带速检测组件及煤量计算组件。影像获取组件沿皮带机运行方向依次设置，煤量计算组件包括至少两个瞬时煤量计算模块及均值煤量计算模块。该装置通过获取不同点位的煤流影像，并结合皮带机带速，分别计算不同点位的瞬时煤量，然后综合若干瞬时煤量，计算平均煤量，作为当前皮带机的煤量，从而有效克服了由于皮带机振动、煤块滑移等因素影响，导致不同位置的瞬时煤量差别较大的问题，提高了皮带机煤量检测的精确度，降低测量误差。

Description

基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置。

背景技术

随着井下自动化技术的发展，井下皮带运输机线路不断延长，数量不断增加，变频技术逐渐在皮带运输机上被广泛运用，使得皮带运输机瞬时煤量和瞬时煤量分布检测具有重要的地位。

现有技术中，如专利号为201310517886.2的中国发明专利公开了一种基于运输设备上的煤量计算方法，在运输皮带两侧分别安装数字相机，通过比对数字相机采集两张图片的方式得出煤的图形，进而计算出煤的体积，得出煤的重量。然而，受煤矿井下复杂作业环境因素影响，尤其是皮带机在运行过程中，受振动、煤块位移等因素影像，单一位置煤形不稳地，导致对皮带机上煤量的计算精确度降低，测量误差较大。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，以解决现有技术中存在的对皮带机上煤量的计算精确度降低，测量误差较大的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，包括：

至少两个影像获取组件，所述影像获取组件沿皮带机运行方向依次设置，分别用于获取不同点位的煤流影像；

带速检测组件，所述带速检测组件用于检测皮带机带速；以及

煤量计算组件，所述煤量计算组件分别电性连接所述影像获取组件及所述带速检测组件，用于根据煤流影像和皮带机带速，计算皮带机煤量；

所述煤量计算组件包括至少两个瞬时煤量计算模块及均值煤量计算模块，所述瞬时煤量计算模块用于根据煤流影像和皮带机带速，计算瞬时煤量；所述均值煤量计算模块用于根据若干瞬时煤量，计算平均煤量。

优选地，所述瞬时煤量计算模块包括煤流影像接收单元、煤流影像解析单元、带速接收单元及瞬时煤量计算单元，所述煤流影像接收单元用于接收煤流影像；所述煤流影像解析单元用于解析煤流影像，获取煤流的截面轮廓，并求取截面轮廓面积；所述带速接收单元用于接收皮带机带速；所述瞬时煤量计算单元用于根据截面轮廓面积及皮带机带速，计算瞬时煤量。

优选地，相邻两个所述影像获取组件的间隔距离为0.5m～2m。

优选地，所述影像获取组件为双目相机。

优选地，所述影像获取组件包括至少一个结构光光源模块。

优选地，所述基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置还包括安装支架，所述安装支架设置于皮带机的一侧，所述影像获取组件安装于所述安装支架上。

优选地，所述安装支架上还安装有补光组件。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其有益效果是：沿皮带机运行方向，至少设置两个影像获取组件，获取不同点位的煤流影像，并结合皮带机带速，分别计算不同点位的瞬时煤量，然后综合若干瞬时煤量，计算平均煤量，作为当前皮带机的煤量，从而有效克服了由于皮带机振动、煤块滑移等因素影响，导致不同位置的瞬时煤量差别较大的问题，提高了皮带机煤量检测的精确度，降低测量误差。

附图说明

图1是基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置的结构示意图。

图2是基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置的功能示意图。

图中：基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置10、皮带机20、影像获取组件100、带速检测组件200、煤量计算组件300、瞬时煤量计算模块310、煤流影像接收单元311、煤流影像解析单元312、带速接收单元313、瞬时煤量计算单元314、均值煤量计算模块320、安装支架400、补光组件500。

具体实施方式

以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1与图2，一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置10，用于监测皮带机20输送的煤量，包括：至少两个影像获取组件100、带速检测组件200及煤量计算组件300。所述影像获取组件100沿皮带机20运行方向依次设置，分别用于获取不同点位的煤流影像。所述带速检测组件200用于检测皮带机20带速。所述煤量计算组件300分别电性连接所述影像获取组件100及所述带速检测组件200，用于根据煤流影像和皮带机带速，计算皮带机煤量。所述煤量计算组件300包括至少两个瞬时煤量计算模块310及均值煤量计算模块320，所述瞬时煤量计算模块310用于根据煤流影像和皮带机带速，计算瞬时煤量，所述均值煤量计算模块320用于根据若干瞬时煤量，计算平均煤量。

沿皮带机运行方向，至少设置两个影像获取组件100，获取不同点位的煤流影像，并结合皮带机带速，分别计算不同点位的瞬时煤量，然后综合若干瞬时煤量，计算平均煤量，作为当前皮带机的煤量，从而有效克服了由于皮带机20振动、煤块滑移等因素影响，导致不同位置的瞬时煤量差别较大的问题，提高了皮带机20煤量检测的精确度，降低测量误差。

具体地，所述瞬时煤量计算模块310包括煤流影像接收单元311、煤流影像解析单元312、带速接收单元313及瞬时煤量计算单元314，所述煤流影像接收单元311用于接收煤流影像，所述煤流影像解析单元312用于解析煤流影像，获取煤流的截面轮廓，并求取截面轮廓面积，所述带速接收单元313用于接收皮带机带速，所述瞬时煤量计算单元314用于根据截面轮廓面积及皮带机带速，计算瞬时煤量。其中，煤流影像解析单元312及瞬时煤量计算单元314基于负载软件程序的单片机实现，软件程序为现有煤流识别技术中的常规程序，不再赘述。

作为优选，相邻两个所述影像获取组件100的间隔距离为0.5m～2m，一方面，保证取样的科学性，另一方面，设置足够的取样距离，使得在煤流相对稳定的时候获取煤流影像，以进一步提高煤量计算的精确性。

作为优选，所述影像获取组件100为双目相机，进一步地，所述影像获取组件100包括至少一个结构光光源模块，以能够在光线条件较差、粉尘较大的环境下精确扫描出皮带上煤层的轮廓，降低煤矿井下光照度、粉尘等因素对煤流影像的清晰度、可辨识度的影响，进一步提高煤量计算的精确性。

进一步的，所述基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置10还包括安装支架400，所述安装支架400设置于皮带机20的一侧，所述影像获取组件100安装于所述安装支架上，以防止皮带机震动导致所述影像获取组件100晃动，提高煤流影像质量和稳定性。

进一步地，所述安装支架400上还安装有补光组件500，以提高和稳定光照度，提高煤流影像质量。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，包括：

至少两个影像获取组件，所述影像获取组件沿皮带机运行方向依次设置，分别用于获取不同点位的煤流影像；

带速检测组件，所述带速检测组件用于检测皮带机带速；以及

煤量计算组件，所述煤量计算组件分别电性连接所述影像获取组件及所述带速检测组件，用于根据煤流影像和皮带机带速，计算皮带机煤量；

所述煤量计算组件包括至少两个瞬时煤量计算模块及均值煤量计算模块，所述瞬时煤量计算模块用于根据煤流影像和皮带机带速，计算瞬时煤量；所述均值煤量计算模块用于根据若干瞬时煤量，计算平均煤量。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，所述瞬时煤量计算模块包括煤流影像接收单元、煤流影像解析单元、带速接收单元及瞬时煤量计算单元，所述煤流影像接收单元用于接收煤流影像；所述煤流影像解析单元用于解析煤流影像，获取煤流的截面轮廓，并求取截面轮廓面积；所述带速接收单元用于接收皮带机带速；所述瞬时煤量计算单元用于根据截面轮廓面积及皮带机带速，计算瞬时煤量。

3.如权利要求1所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，相邻两个所述影像获取组件的间隔距离为0.5m～2m。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，所述影像获取组件为双目相机。

5.如权利要求4所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，所述影像获取组件包括至少一个结构光光源模块。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于，还包括安装支架，所述安装支架设置于皮带机的一侧，所述影像获取组件安装于所述安装支架上。

7.如权利要求6所述的基于机器视觉的井下皮带机煤量监测装置，其特征在于， 所述安装支架上还安装有补光组件。

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