CN215754835U - 基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，属于煤矿井下安全技术领域。包括安装支架、皮带影像获取组件及跑偏识别组件，安装支架设置于皮带输送机附近，所述皮带影像获取组件安装于所述安装支架上，用于获取皮带输送机的运行影像信息，所述跑偏识别组件电性连接所述皮带影像获取组件，用于根据所述运行影像信息，识别皮带跑偏故障。通过所述跑偏识别组件对皮带输送机的运行影像信息进行分析识别，判断皮带输送机是否发生跑偏故障，实现非接触识别皮带输送机跑偏故障，确保能够及时、准确地发现皮带输送机跑偏故障，及时停机检修维护，避免造成设备损坏，影像生产组织。

Description

基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下安全技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置。

背景技术

采煤机双向往返割煤，由采煤机割落下来的大部分煤都自动落入到工作面前部的刮板输送机中部槽内，少部分煤在工作面刮板机前移时自动铲入中部槽内。割落的煤和自行垮落的煤由刮板输送机输送到转载机，经由破碎机破碎后送至顺槽转运皮带机，再经由转载皮带机转运到地面。皮带机在采煤工艺中是非常重要的设备，它的的可靠运行是采煤工艺有序进行的前提条件之一。但是，皮带机由于安装质量不好或者运行过程中的振动、物料黏连、煤料分布不均匀等会造成皮带在运行过程中容易发生跑偏。皮带跑偏不仅会影响输送物料质量，造成设备主要部件的非正常损坏，还会引起系统故障停机影响生产作业效率。因此，实现皮带运行时跑偏监测非常重要。

目前，井下皮带机跑偏检测多采用接触式跑偏检测系统。该系统往往在皮带的两侧放置两个触碰开关，当皮带跑偏后皮带触碰到开关，故而开关发出跑偏信号。该系统存在机械运动部件，在具有粉尘等恶劣环境下工作时，极易被环境污染，导致运动部件失灵而无法正常工作，进而导致无法及时检测皮带跑偏故障，导致设备损坏，生产停滞。

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跑偏识别装置，以解决现有技术中存在的由于接触式皮带跑偏系统易受粉尘等影响损坏，导致无法及时检测皮带跑偏故障的技术问题。

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跑偏识别装置，用于检测皮带输送机的跑偏故障，包括：

安装支架，所述安装支架设置于皮带输送机附近；

皮带影像获取组件，所述皮带影像获取组件安装于所述安装支架上，用于获取皮带输送机的运行影像信息；以及

跑偏识别组件，所述跑偏识别组件电性连接所述皮带影像获取组件，用于根据所述运行影像信息，识别皮带跑偏故障。

优选地，所述跑偏识别组件包括：

影像接收模块，用于接收皮带输送机的运行影像信息；

影像对比识别模块，用于对比运行影像信息与预存的标准影像信息，获取跑偏故障信息；以及

故障信息输出模块，用于输出跑偏故障信息。

优选地，所述跑偏识别组件还包括偏移量识别模块，所述偏移量识别模块用于获取皮带输送机的皮带偏移量信息。

优选地，所述跑偏识别组件还包括偏移预警模块，所述偏移预警模块用于根据皮带偏移量信息，发出预警信号。

优选地，所述偏移预警模块包括偏移量对比单元及一级预警单元，所述偏移量对比单元用于对比皮带偏移量信息与预设的第一偏移量阈值信息，获取一级预警信号，所述一级预警单元用于响应一级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

优选地，所述偏移量对比单元还用于对比皮带偏移量信息与预设的第二偏移量阈值信息，获取二级预警信号，所述偏移预警模块还包括二级预警单元，所述二级预警单元用于响应二级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

优选地，所述偏移量对比单元还用于对比皮带偏移量信息与预设的停机偏移量阈值信息，获取三级预警信号，所述偏移预警模块还包括停机预警单元，所述停机预警单元用于响应三级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

优选地，所述跑偏识别组件还包括影像显示模块，所述影像显示模块用于将皮带输送机的运行影像信息可视化。

优选地，所述皮带影像获取组件为红外相机。

优选地，所述皮带影像获取组件通过螺栓固定安装于所述安装支架上，且所述皮带影像获取组件与所述安装支架之间设置有缓冲垫片。

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跑偏识别装置，其有益效果是：在皮带输送机附近设置安装支架，安装支架上安装皮带影像获取组件，获取皮带输送机的运行影像信息，通过所述跑偏识别组件对皮带输送机的运行影像信息进行分析识别，判断皮带输送机是否发生跑偏故障，实现非接触识别皮带输送机跑偏故障，确保能够及时、准确地发现皮带输送机跑偏故障，及时停机检修维护，避免造成设备损坏，影像生产组织。同时，上述井下皮带跑偏识别装置能够实时进行自检或由运维人员进行不停机的检查，防止由于井下皮带跑偏识别装置自身故障，导致无法快速、及时准确判断皮带输送机是否发生跑偏故障。

附图说明

图1是基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置的结构示意图。

图2是跑偏识别组件的模块示意图。

图中：基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置10、皮带输送机20、安装支架100、皮带影像获取组件200、跑偏识别组件300、影像接收模块310、影像对比识别模块320、故障信息输出模块330、偏移量识别模块340、偏移预警模块350、移量对比单元351、一级预警单元352、二级预警单元353、停机预警单元354、影像显示模块360。

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1，一具体实施方式中，一种基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置10，用于检测皮带输送机20的跑偏故障，包括：安装支架100、皮带影像获取组件200及跑偏识别组件300，所述安装支架100设置于皮带输送机20附近，所述皮带影像获取组件200安装于所述安装支架100上，用于获取皮带输送机20的运行影像信息，所述跑偏识别组件300电性连接所述皮带影像获取组件200，用于根据所述运行影像信息，识别皮带跑偏故障。

在皮带输送机20附近设置安装支架100，安装支架100上安装皮带影像获取组件200，获取皮带输送机的运行影像信息。例如，所述皮带影像获取组件200为红外相机，在确保所述皮带影像获取组件200获取的影像清晰，且能够有效覆盖皮带输送机20的关键部位的基础上，所述安装支架100设置于距离所述皮带输送机20尽可能远的地方，以降低由于皮带输送机20振动原因、或者粉尘等原因，导致所述皮带影像获取组件200无法获取清晰可读的影像信息的风险。通过所述跑偏识别组件300对皮带输送机的运行影像信息进行分析识别，判断皮带输送机20是否发生跑偏故障，实现非接触识别皮带输送机20跑偏故障，确保能够及时、准确地发现皮带输送机20跑偏故障，及时停机检修维护，避免造成设备损坏，影像生产组织。同时，上述基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置10能够实时进行自检或由运维人员进行不停机的检查，防止基于机器视觉的由于井下皮带跑偏识别装置10自身故障，导致无法快速、及时准确判断皮带输送机20是否发生跑偏故障。

请一并参看图2，具体地，所述跑偏识别组件300包括影像接收模块310、影像对比识别模块320及故障信息输出模块330，所述影像接收模块310用于接收皮带输送机20的运行影像信息，所述影像对比识别模块320用于对比运行影像信息与预存的标准影像信息，获取跑偏故障信息，所述故障信息输出模块330，用于输出跑偏故障信息。例如，所述跑偏识别组件300由电子计算机硬件及装载于所述电子计算机硬件的软件组成，能够实现对运行影像信息的接收、识别及输出识别结果等功能。例如，所述影像对比识别模块320为一判断电路，装载有基于图像识别技术或AI技术的图像处理及识别方法，用于对比运行影像信息与预存的标准影像信息，识别皮带输送机20是否发生跑偏故障及识别发生跑偏故障的程度。

进一步地，所述跑偏识别组件300还包括偏移量识别模块340，所述偏移量识别模块340用于获取皮带输送机20的皮带偏移量信息。也就是说，通过对比运行影像信息与预存的标准影像信息，通过影像处理技术，以一相同的基准线为参照，识别皮带输送机20的皮带偏移量信息。

一优选实施例中，所述跑偏识别组件300还包括偏移预警模块350，所述偏移预警模块350用于根据皮带偏移量信息，发出预警信号。

例如，所述偏移预警模块350包括偏移量对比单元351及一级预警单元352，所述偏移量对比单元351用于对比皮带偏移量信息与预设的第一偏移量阈值信息，获取一级预警信号，所述一级预警单元352用于响应一级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。即将皮带偏移量信息与预设的第一偏移量阈值信息（偏移量较小）进行比较，当皮带偏移量信息大于第一偏移量阈值时，形成一级预警信号。所述一级预警单元352响应一级预警信号，发出报警声和/或闪烁光。

进一步地，所述偏移量对比单元351还用于对比皮带偏移量信息与预设的第二偏移量阈值信息，获取二级预警信号，所述偏移预警模块350还包括二级预警单元353，所述二级预警单元353用于响应二级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。即将皮带偏移量信息与预设的第二偏移量阈值信息（偏移量较大）进行比较，当皮带偏移量信息大于第二偏移量阈值时，形成二级预警信号。所述二级预警单元353响应二级预警信号，发出报警声和/或闪烁光。

进一步地，所述偏移量对比单元351还用于对比皮带偏移量信息与预设的停机偏移量阈值信息，获取三级预警信号，所述偏移预警模块350还包括停机预警单元354，所述停机预警单元354用于响应三级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。即将皮带偏移量信息与预设的第三偏移量阈值信息（偏移量超过可接受的最大量）进行比较，当皮带偏移量信息大于第三偏移量阈值时，形成三级预警信号。所述停机预警单元354响应三级预警信号，发出报警声和/或闪烁光，以提醒运维人员及时停机检修。

一实施例中，所述跑偏识别组件300还包括影像显示模块360，所述影像显示模块360用于将皮带输送机的运行影像信息可视化，以便于运维人员随时观察判断皮带输送机运行状况。

一实施例中，所述皮带影像获取组件200通过螺栓固定安装于所述安装支架100上，且所述皮带影像获取组件200与所述安装支架100之间设置有缓冲垫片，以进一步降低所述皮带影像获取组件200受振动的频率，提高影像采集的清晰度和准确度。

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 (8)

1.一种基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，用于检测皮带输送机的跑偏故障，其特征在于，包括：

安装支架，所述安装支架设置于井下皮带输送机附近；

皮带影像获取组件，所述皮带影像获取组件安装于所述安装支架上，用于获取皮带输送机的运行影像信息；以及

跑偏识别组件，所述跑偏识别组件电性连接所述皮带影像获取组件，用于根据所述运行影像信息，识别皮带跑偏故障；

所述皮带影像获取组件为红外相机，所述皮带影像获取组件通过螺栓固定安装于所述安装支架上，且所述皮带影像获取组件与所述安装支架之间设置有缓冲垫片。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述跑偏识别组件包括：

影像接收模块，用于接收皮带输送机的运行影像信息；

影像对比识别模块，用于对比运行影像信息与预存的标准影像信息，获取跑偏故障信息；以及

故障信息输出模块，用于输出跑偏故障信息。

3.如权利要求2所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述跑偏识别组件还包括偏移量识别模块，所述偏移量识别模块用于获取皮带输送机的皮带偏移量信息。

4.如权利要求3所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述跑偏识别组件还包括偏移预警模块，所述偏移预警模块用于根据皮带偏移量信息，发出预警信号。

5.如权利要求4所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述偏移预警模块包括偏移量对比单元及一级预警单元，所述偏移量对比单元用于对比皮带偏移量信息与预设的第一偏移量阈值信息，获取一级预警信号，所述一级预警单元用于响应一级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

6.如权利要求5所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述偏移量对比单元还用于对比皮带偏移量信息与预设的第二偏移量阈值信息，获取二级预警信号，所述偏移预警模块还包括二级预警单元，所述二级预警单元用于响应二级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

7.如权利要求6所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述偏移量对比单元还用于对比皮带偏移量信息与预设的停机偏移量阈值信息，获取三级预警信号，所述偏移预警模块还包括停机预警单元，所述停机预警单元用于响应三级预警信号，并发出以声和/或光为载体的警报信号。

8.如权利要求2所述的基于机器视觉的井下皮带跑偏识别装置，其特征在于，所述跑偏识别组件还包括影像显示模块，所述影像显示模块用于将皮带输送机的运行影像信息可视化。

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