CN219689045U - 基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，属于矿井提升机技术领域。包括现场检测端和监控中心端，所述现场检测端包括下井口安全门检测端、上井口安全门检测端、上井口缆绳检测端和第一交换机。本实用新型通过视频图像的采集实现了对煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳运行状态的智能检测，不仅可以避免人工检测容易出现漏检、误检的问题，而且不再需要检测人员的近距离检测，提高了检测准确率、提升了检测效率，还通过现场检测端的多个图像处理以及声光报警模块，可以实现现场实时检测、及时警告报警，极大的增强了提升机运行的安全性和可靠性。

Description

基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统

技术领域

本实用新型涉及矿井提升机领域，具体而言，涉及基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统。

背景技术

矿井提升机是整个煤矿生产过程中的命脉，其稳定性和安全性是煤矿生产和井下工作人员生命的重要保障，在提升机滚筒、天轮上的缆绳经常会出现松绳，导致缆绳从绳槽内脱离错位的现象，造成缆绳叠压、挤磨，使钢丝绳受到损伤，会严重缩短缆绳的使用寿命，将严重危害提升机机构的安全乃至整机的安全。在提升机系统中，采用平衡尾绳的方式减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，而提升机在工作中会出现因机体本身晃动产生尾绳缠绕情况，将导致提升系统平衡失效从而出现事故。矿井提升机通过罐笼和垂直罐道上下运动。提升机安全门作为罐笼出入的防护装置、如果没有完全关闭就运行提升机上下罐笼，极有可能出现安全事故。

现有提升机缆绳、尾绳、安全门的检测大多采用人工巡检的方式，部分采用摄像头视频监视的方式进行安全监测，很容易因为人的疲劳等原因造成漏检、误检，从而对提升机的运行带来较大安全隐患，而人工检测需要到现场近距离观察对检测人员也有一定的安全风险。视频图像监测往往需要将提升机缆绳、尾绳、安全门的现场图像通过网络传输到监控中心，距离远，具有一定的延时，不利于现场实时检测反馈，问题无法得到及时处理。

因此，需要一种基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，提高检测准确率、提升检测效率，增强检测安全性。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，旨在改善上述背景技术中的问题。

本实用新型实施例提供了基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，包括现场检测端和监控中心端，所述现场检测端包括下井口安全门检测端、上井口安全门检测端、上井口缆绳检测端和第一交换机，所述下井口安全门检测端包括第一下井口安全门、第二下井口安全门、第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第一图像处理以及声光报警模块，所述上井口安全门检测端包括第一上井口安全门、第二上井口安全门、第四摄像头、第五摄像头和第二图像处理以及声光报警模块，所述上井口缆绳检测端包括第六摄像头、第七摄像头、第八摄像头和第三图像处理以及声光报警模块，所述监控中心端包括第二交换机、服务器、显示屏和第四声光报警模块；

所述第一摄像头安装在井筒底部，所述第二摄像头和所述第三摄像头分别安装在下井口正对所述第一下井口安全门和所述第二下井口安全门，所述第一图像处理以及声光报警模块安装在所述第二下井口安全门的一侧，所述第四摄像头和所述第五摄像头分别安装在上井口正对所述第一上井口安全门和所述第二上井口安全门，所述第二图像处理以及声光报警模块安装在所述第二上井口安全门的一侧；

所述上井口内安装有滚筒、第一天轮和第二天轮，所述井筒内通过尾绳连接设置有第一罐笼和第二罐笼，所述第六摄像头、所述第七摄像头分别安装在所述第一天轮和所述第二天轮处，所述第八摄像头安装在所述滚筒处，所述第三图像处理以及声光报警模块安装在所述滚筒的上方，所述监控中心端安装在监控室内。

在上述实现过程中，通过视频图像的采集实现了对煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳运行状态的智能检测，不仅可以避免人工检测容易出现漏检、误检的问题，而且不再需要检测人员的近距离检测，提高了检测准确率、提升了检测效率，还通过现场检测端的多个图像处理以及声光报警模块，可以实现现场实时检测、及时警告报警，极大的增强了提升机运行的安全性和可靠性。

在一种具体的实施方案中，所述监控中心端与所述现场检测端通过光纤相连接，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头分别与所述第一图像处理以及声光报警模块的不同USB接口相连接，所述第一图像处理以及声光报警模块与所述第一交换机通过以太网接口相连接。

在一种具体的实施方案中，所述第四摄像头和所述第五摄像头分别与所述第二图像处理以及声光报警模块的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块与所述第一交换机通过以太网接口相连接。

在一种具体的实施方案中，所述第六摄像头、所述第七摄像头和所述第八摄像头分别与所述第三图像处理以及声光报警模块的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块与所述第一交换机通过以太网接口相连接。

在一种具体的实施方案中，所述第六摄像头、所述第七摄像头分别正对所述第一天轮的缆绳和所述第二天轮的缆绳设置，所述第八摄像头正对所述滚筒的缆绳设置。

在一种具体的实施方案中，所述第一交换机通过光纤与所述监控中心端的所述第二交换机相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过视频图像的采集实现了对煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳运行状态的智能检测，不仅可以避免人工检测容易出现漏检、误检的问题，而且不再需要检测人员的近距离检测，提高了检测准确率、提升了检测效率，还通过现场检测端的多个图像处理以及声光报警模块，可以实现现场实时检测、及时警告报警，极大的增强了提升机运行的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的系统组成机构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的系统的安装方式示意图。

图中：1、滚筒；2、第一天轮；3、第二天轮；4、第一上井口安全门；5、第二上井口安全门；6、第一下井口安全门；7、第二下井口安全门；8、第一罐笼；9、第二罐笼；10、尾绳；11、第一摄像头；12、第二摄像头；13、第三摄像头；14、第四摄像头；15、第五摄像头；16、第六摄像头；17、第七摄像头；18、第八摄像头；19、第一图像处理以及声光报警模块；20、第二图像处理以及声光报警模块；21、第三图像处理以及声光报警模块；22、第一交换机；23、监控中心端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，包括现场检测端和监控中心端23，所述现场检测端包括下井口安全门检测端、上井口安全门检测端、上井口缆绳检测端和第一交换机22，所述下井口安全门检测端包括第一下井口安全门6、第二下井口安全门7、第一摄像头11、第二摄像头12、第三摄像头13和第一图像处理以及声光报警模块19，所述上井口安全门检测端包括第一上井口安全门4、第二上井口安全门5、第四摄像头14、第五摄像头15和第二图像处理以及声光报警模块20，所述上井口缆绳检测端包括第六摄像头16、第七摄像头17、第八摄像头18和第三图像处理以及声光报警模块21，所述监控中心端23包括第二交换机、服务器、显示屏和第四声光报警模块；

所述第一摄像头11安装在井筒底部，所述第二摄像头12和所述第三摄像头13分别安装在下井口正对所述第一下井口安全门6和所述第二下井口安全门7，所述第一图像处理以及声光报警模块19安装在所述第二下井口安全门7的一侧，所述第四摄像头14和所述第五摄像头15分别安装在上井口正对所述第一上井口安全门4和所述第二上井口安全门5，所述第二图像处理以及声光报警模块20安装在所述第二上井口安全门5的一侧；

所述上井口内安装有滚筒1、第一天轮2和第二天轮3，所述井筒内通过尾绳10连接设置有第一罐笼8和第二罐笼9，所述第六摄像头16、所述第七摄像头17分别安装在所述第一天轮2和所述第二天轮3处，所述第八摄像头18安装在所述滚筒1处，所述第三图像处理以及声光报警模块21安装在所述滚筒1的上方，所述监控中心端23安装在监控室内。

具体的，所述监控中心端23与所述现场检测端通过光纤相连接，所述第一摄像头11、所述第二摄像头12、所述第三摄像头13分别与所述第一图像处理以及声光报警模块19的不同USB接口相连接，所述第一图像处理以及声光报警模块19与所述第一交换机22通过以太网接口相连接。

在具体设置时，所述第四摄像头14和所述第五摄像头15分别与所述第二图像处理以及声光报警模块20的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块20与所述第一交换机22通过以太网接口相连接。

在一些具体的实施方案中，所述第六摄像头16、所述第七摄像头17和所述第八摄像头18分别与所述第三图像处理以及声光报警模块21的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块20与所述第一交换机22通过以太网接口相连接。

在其他一些实施方案中，所述第六摄像头16、所述第七摄像头17分别正对所述第一天轮2的缆绳和所述第二天轮3的缆绳设置，所述第八摄像头18正对所述滚筒1的缆绳设置。

在本实用新型中，所述第一交换机22通过光纤与所述监控中心端23的所述第二交换机相连。

在本实用新型中，第一图像处理以及声光报警模块19、第二图像处理以及声光报警模块20和第三图像处理以及声光报警模块21均包括图像处理模块和声光报警模块，且图像处理模块为JetsonAGX Xavier图像处理模块。

该基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统的工作原理：

系统运行时，第一摄像头11实时拍摄提升机尾绳10视频图像，并传输到第一图像处理以及声光报警模块19中，第二摄像头12和第三摄像头13分别拍摄第一下井口安全门6和第二下井口安全门7的视频图像，并传输到第一图像处理以及声光报警模块19中，第一图像处理以及声光报警模块19运行图像检测模型同时对提升机尾绳10、第一下井口安全门6和第二下井口安全门7的运行状态进行检测，并将检测结果通过第一交换机22传输到监控中心端23，如果检测出异常状态及时控制第一图像处理以及声光报警模块19发出警报；

第四摄像头14和第五摄像头15分别拍摄第一上井口安全门4和第二上井口安全门5的视频图像，并传输到第二图像处理以及声光报警模块20中，第二图像处理以及声光报警模块20运行图像检测模型同时对提升机尾绳10、第一上井口安全门4和第二上井口安全门5的运行状态进行检测，并将检测结果通过第一交换机22传输到监控中心端23，如果检测出异常状态及时控制第一图像处理以及声光报警模块19发出警报；

第六摄像头16和第七摄像头17分别拍摄第一天轮2和第二天轮3的缆绳视频图像，并传输到第三图像处理以及声光报警模块21中，第八摄像头18实时拍摄滚筒1缆绳视频图像，并传输到第三图像处理以及声光报警模块21中，第三图像处理以及声光报警模块21运行图像检测模型同时对第一天轮2、第二天轮3和滚筒1上的缆绳运行状态进行检测，并将检测结果通过第一交换机22传输到监控中心端23，如果检测出异常状态及时控制第三图像处理以及声光报警模块21发出警报；第一图像处理以及声光报警模块19、第二图像处理以及声光报警模块20和第三图像处理以及声光报警模块21运行的图像检测模型是图像识别领域常用的YOLO目标识别模型；监控中心端23通过第二交换机将尾绳10、第一下井口安全门6、第二下井口安全门7、第一上井口安全门4、第二上井口安全门5、第一天轮2的缆绳、第二天轮3的缆绳和滚筒1的缆绳的运行状态和检测结果保存在服务器中，通过显示屏可以实时显示各个部分的所有视频图像、运行状态和检测结果，如果发生异常状态，监控中心端23的第四声光报警模块也将同步发出警报。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，包括现场检测端和监控中心端(23)，其特征在于，所述现场检测端包括下井口安全门检测端、上井口安全门检测端、上井口缆绳检测端和第一交换机(22)，所述下井口安全门检测端包括第一下井口安全门(6)、第二下井口安全门(7)、第一摄像头(11)、第二摄像头(12)、第三摄像头(13)和第一图像处理以及声光报警模块(19)，所述上井口安全门检测端包括第一上井口安全门(4)、第二上井口安全门(5)、第四摄像头(14)、第五摄像头(15)和第二图像处理以及声光报警模块(20)，所述上井口缆绳检测端包括第六摄像头(16)、第七摄像头(17)、第八摄像头(18)和第三图像处理以及声光报警模块(21)，所述监控中心端(23)包括第二交换机、服务器、显示屏和第四声光报警模块；

所述第一摄像头(11)安装在井筒底部，所述第二摄像头(12)和所述第三摄像头(13)分别安装在下井口正对所述第一下井口安全门(6)和所述第二下井口安全门(7)，所述第一图像处理以及声光报警模块(19)安装在所述第二下井口安全门(7)的一侧，所述第四摄像头(14)和所述第五摄像头(15)分别安装在上井口正对所述第一上井口安全门(4)和所述第二上井口安全门(5)，所述第二图像处理以及声光报警模块(20)安装在所述第二上井口安全门(5)的一侧；

所述上井口内安装有滚筒(1)、第一天轮(2)和第二天轮(3)，所述井筒内通过尾绳(10)连接设置有第一罐笼(8)和第二罐笼(9)，所述第六摄像头(16)、所述第七摄像头(17)分别安装在所述第一天轮(2)和所述第二天轮(3)处，所述第八摄像头(18)安装在所述滚筒(1)处，所述第三图像处理以及声光报警模块(21)安装在所述滚筒(1)的上方，所述监控中心端(23)安装在监控室内。

2.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，其特征在于，所述监控中心端(23)与所述现场检测端通过光纤相连接，所述第一摄像头(11)、所述第二摄像头(12)、所述第三摄像头(13)分别与所述第一图像处理以及声光报警模块(19)的不同USB接口相连接，所述第一图像处理以及声光报警模块(19)与所述第一交换机(22)通过以太网接口相连接。

3.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，其特征在于，所述第四摄像头(14)和所述第五摄像头(15)分别与所述第二图像处理以及声光报警模块(20)的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块(20)与所述第一交换机(22)通过以太网接口相连接。

4.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，其特征在于，所述第六摄像头(16)、所述第七摄像头(17)和所述第八摄像头(18)分别与所述第三图像处理以及声光报警模块(21)的不同USB接口相连接，所述第二图像处理以及声光报警模块(20)与所述第一交换机(22)通过以太网接口相连接。

5.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，其特征在于，所述第六摄像头(16)、所述第七摄像头(17)分别正对所述第一天轮(2)的缆绳和所述第二天轮(3)的缆绳设置，所述第八摄像头(18)正对所述滚筒(1)的缆绳设置。

6.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿提升机缆绳、安全门、尾绳智能检测系统，其特征在于，所述第一交换机(22)通过光纤与所述监控中心端(23)的所述第二交换机相连。