WO2021244106A1 - 带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其监控方式 - Google Patents

带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其监控方式 Download PDF

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赵诚
高灿宏
袁佳春
刘建国
翟桂金
左毅
马青峰
王银
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    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
    • B65G43/02—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting detecting dangerous physical condition of load carriers, e.g. for interrupting the drive in the event of overheating

Definitions

  • infrared detection device Through the setting of infrared detection device, it is ensured that the heating phenomenon before tearing in the part of the conveyor belt before the tearing occurs can be acquired and sensed, so that the tearing of the conveyor belt can be warned in advance, and the visible light detection device can be used at the same time.
  • Step 3 Perform gray-scale processing on the thermal infrared image to obtain a gray-scale image
  • step 2 and step 3 the location of the conveyor belt area is included, and the location of the conveyor belt area uses an encoder to calibrate the conveyor belt.

Abstract

一种带有红外结合视觉防撕裂装置的输送线及其撕裂破损检测方式，包括框架（9）、输送带、动力装置（10）、张紧部（8）、至少一个撕裂检测装置、上料部（11）和下料部（12），输送带连接动力装置（10）和张紧部（8）并跨设在框架（9）上，撕裂破损监控装置设置在框架（9）的架体上并置于输送带之间，撕裂破损监控装置的检测方向朝向上层输送带的背面，通过红外检测装置的设置，保证了输送带在发生撕裂之前输送带的局部产生的发热的现象能够被获取和感知，从而能够提前预警输送带的撕裂情况，同时通过可见光检测装置将对应位置的图片监控对比排查，避免了红外检测的漏判情况。

Description

带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其监控方式 技术领域
本发明涉及输送带监控的技术领域，尤其涉及带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其监控方式。
背景技术
现有的撕裂监控常用的都是机械式的监控方式，通过在输送带中埋设金属丝，给金属丝通电后看是否通路即可检测处输送带是否发生断裂，同时现在也有采用视觉相机获取输送带的表面情况，通过后台分析输送带表面图片来分析输送带是否发生撕裂。
但是上述方式都是只能在输送带已经发生撕裂产生变形以后才能检测到输送带的撕裂，在输送带撕裂之前或者微小撕裂的情况下无法做出提前预警，通过红外相机获取输送带的升温情况，撕裂部位的温度相比于其他地方的温度会高很多，所以能够提前发现撕裂的情况，在输送带撕断之前就能够避免。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的技术方案提供了带有带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其监控方式。技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，包括框架、输送带、动力装置、张紧部、至少一个撕裂破损监控装置、上料部和下料部，所述输送带连接所述动力装置和所述张紧部并跨设在所述框架上，所述撕裂破损监控装置设置在所述框架的架体上并置于所述输送带之间，所述撕裂破损监控装置的检测方向朝向上层所述输送带的背面。
具体地，张紧部包括张紧滚筒和张紧架，所述张紧滚筒安装在所述伸缩架上。
具体地，动力装置包括电机和传动滚筒，所述电机带动所述传动滚筒转动。
特别地，框架上还设有多个托举辊。
特别地，撕裂破损监控装置包括箱体和设置在箱体内的可见光检测装置和红外光检测装置，所述箱体设置在输送带的框架上，所述可见光检测装置和所述红外光检测装置朝向所述输送带背面，所述可见光检测装置与所述红外光检测装置固定在所述箱体内，所述箱体上对应所述可见光检测装置与所述输送带之间的位置开设有第一透光部，所述箱体上对应所述红外光检测装置与所述输送带之间的位置开设有第二透光部。
具体的，第一透光部上设有第一透光片，所述第二透光部上设有第二透光片。
具体的，箱体靠近所述输送带一面设置有防尘罩，所述防尘罩设置在所述第一透光部和所述第二透光部的同一侧。
具体的，防尘罩与所述箱体之间夹角处设有至少一个风刀，所述风刀的出风面与所述第一透光部和所述第二透光部所在的平面相重合。
具体的，可见光检测装置为RGB相机，所述红外光检测装置为热像仪。
通过红外检测装置的设置，保证了输送带在发生撕裂之前输送带的局部产生撕裂前的发热的现象能够被获取和感知，从而能够提前预警输送带的撕裂情况，同时通过可见光检测装置的设置，将对应位置的图片监控对比排查，避免了红外检测的漏判情况。
另一方面，本发明还提供了红外结合视觉的输送带撕裂破损监控检测方式，包括以下步骤：
步骤一：红外摄像头采集输送带上的热量红外图像；
步骤二：RGB摄像头采集输送带的显示图像；
步骤三：将所述热量红外图像进行灰度化处理，得到灰度图像；
步骤四：将所述灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；
步骤五：对所述二值化图像进行膨胀和腐蚀操作，排除杂质；
步骤六：对所述步骤五得到的图像进行CANNY边缘算法进行计算，识别异常位置边缘数据；
步骤七：将所述边缘数据的高度与预设高度阈值进行对比；
步骤八：所述边缘数据的高度达到预设高度阈值则进入步骤九，所述边缘数据的高度达不到所述预设高度阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
步骤九：将所述边缘数据的长宽比与预设长宽比的阈值进行对比：
步骤十：所述边缘数据的长宽比达到所述长宽比的阈值则进入步骤十一，所述边缘数据的长宽比达不到所述长宽比的阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
步骤十一：将所述边缘数据同步到所述显示图像上，并发出撕裂破损报警信号。
通过先采集输送带的红外图像，然后对图像进行处理，在输送带上的部分地区的温度与周边的输送带具有一定的温度差的时候，则温度较高的位置则判定为已经或将要发生撕裂情况，通过将原始图片和处理图片的显示通知操作人员输送带具有输送带撕裂的可能，保证了输送带输送的稳定性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，其中：
图1是本发明实施方式所示的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线的结构图；
图2为图1中A处的局部视图；
图3为图1中B处的局部视图；
图4为输送带撕裂破损监控装置的立体结构示意图；
图5为红外结合视觉的输送带撕裂破损监控方式的流程图。
附图标记：1箱体、2可见光检测装置、3红外光检测装置、4第一透光部、5第二透光部、6防尘罩、7风刀、8张紧部、9框架、10动力装置、11、上料部、12下料部
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
现有的撕裂检测常用的都是机械式的检测方式，通过在输送带中埋设金属丝，给金属丝通电后看是否通路即可检测处输送带是否发生断裂，同时现在也有采用视觉相机获取输送带的表面情况，通过后台分析输送带表面图片来分析输送带是否发生撕裂。
但是上述方式都是只能在输送带已经发生撕裂产生变形以后才能检测到输送带的撕裂，在输送带撕裂之前或者微小撕裂的情况下无法做出提前预警，通过红外相机获取输送带的升温情况，撕裂部位的温度相比于其他地方的温度会高很多，所以能够提前发现撕裂的情况。
为了保证红外检测的准确度，同时避免误报，本发明提供了带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线及其防撕裂检测方式，技术方案如下：
下面根据附图1至附图5对本发明做进一步详细说明。
一方面，本发明提供了一种带有红外结合视觉防撕裂装置的输送线，其特征在于，包括框架9、输送带、动力装置10、张紧部8、至少一个撕裂检测装置、上料部11和下料部12，所述输送带连接所述动力装置10和所述 张紧部8并跨设在所述框架9上，所述撕裂破损监控装置设置在所述框架9的架体上并置于所述输送带之间，所述撕裂破损监控装置的检测方向朝向上层所述输送带的背面、
具体地，张紧部8包括张紧滚筒和张紧架，所述张紧滚筒安装在所述张紧架上。
具体地，动力装置10包括电机和传动滚筒，所述电机带动所述传动滚筒转动。
特别地，框架9上还设有多个托举辊。
特别地，撕裂破损监控装置包括箱体1和设置在箱体1内的可见光检测装置2和红外光检测装置3，所述箱体1设置在输送带的框架9上，所述可见光检测装置2和所述红外光检测装置3朝向所述输送带，所述可见光检测装置2与所述红外光检测装置3固定在所述箱体1内，所述箱体1上对应所述可见光检测装置2与所述输送带之间的位置开设有第一透光部4，所述箱体1上对应所述红外光检测装置3与所述输送带之间的位置开设有第二透光部5。
具体的，第一透光部4上设有第一透光片，所述第二透光部5上设有第二透光片。
具体的，箱体1靠近所述输送带一面设置有防尘罩6，所述防尘罩6设置在所述第一透光部4和所述第二透光部5的同一侧。
具体的，防尘罩6与所述箱体1之间夹角处设有至少一个风刀7，所述风刀7的出风面与所述第一透光部4和所述第二透光部5所在的平面相重合。
具体的，可见光检测装置2为RGB相机，所述红外光检测装置3为热像仪。
通过红外检测装置的设置，保证了输送带在发生撕裂之前输送带的局部产生撕裂前的发热的现象能够被获取和感知，从而能够提前预警输送带的撕 裂情况，同时通过可见光检测装置2的设置，将对应位置的图片监控对比排查，避免了红外检测的漏判情况。
另一方面，本发明还提供了红外结合视觉的输送带撕裂破损监控方式，包括以下步骤：
步骤一：红外摄像头采集输送带上的热量红外图像；
步骤二：RGB摄像头采集输送带的显示图像；
步骤三：将所述热量红外图像进行灰度化处理，得到灰度图像；
步骤四：将所述灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；
步骤五：对所述二值化图像进行膨胀和腐蚀操作，排除杂质；
步骤六：对所述步骤五得到的图像进行CANNY边缘算法进行计算，识别异常位置边缘数据；
步骤七：将所述边缘数据的高度与预设高度阈值进行对比；
步骤八：所述边缘数据的高度达到预设高度阈值则进入步骤九，所述边缘数据的高度达不到所述预设高度阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
步骤九：将所述边缘数据的长宽比与预设长宽比的阈值进行对比：
步骤十：所述边缘数据的长宽比达到所述长宽比的阈值则进入步骤十一，所述边缘数据的长宽比达不到所述长宽比的阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
步骤十一：将所述边缘数据同步到所述显示图像上，并发出撕裂破损报警信号。
通过先采集输送带的红外图像，然后对图像进行处理，在输送带上的部分地区的温度与周边的输送带具有一定的温度差的时候，则温度较高的位置则判定为已经或将要发生撕裂情况，通过将原始图片和处理图片的显示通知操作人员输送带具有输送带撕裂的可能，保证了输送带输送的稳定性。
在实际操作中，为了缩减计算流程避免计算的冗杂，膨胀算法和腐蚀算法在计算的时候增加了全卷积特征点识别。
特别的，步骤二与步骤三之间包括输送带区域定位，输送带区域定位采用RFID芯片对输送带进行标定。
特别的，步骤二与步骤三之间包括输送带区域定位，输送带区域定位采用编码器对输送带进行标定。
通过对输送带的标定操作，使得操作人员可以尽快的寻找到发生撕裂的部位，从而方便操作人员尽快对输送带进行维修和更换。
实际操作的时候，高度和长宽比其实就是对异常温度区域面积进行阈值比较，异常面积小于设定的阈值的话即可判定为无效数据。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

  1. 带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，包括框架、输送带、动力装置、张紧部、至少一个撕裂破损监控装置、上料部和下料部，所述输送带连接所述动力装置和所述张紧部并跨设在所述框架上，所述撕裂检测装置设置在所述框架的架体上并置于所述输送带之间，所述撕裂破损监控装置的检测方向朝向上层所述输送带的背面。
  2. 根据权利要求1所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述张紧部包括张紧滚筒和张紧架，所述张紧滚筒安装在所述张紧架上。
  3. 根据权利要求1所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述动力装置包括电机和传动滚筒，所述电机带动所述传动滚筒转动。
  4. 根据权利要求1所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述框架上还设有多个托举辊。
  5. 根据权利要求1所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述撕裂破损监控装置包括箱体和设置在箱体内的可见光检测装置和红外光检测装置，所述箱体设置在输送带的框架上，所述可见光检测装置和所述红外光检测装置朝向所述输送带，所述可见光检测装置与所述红外光检测装置固定在所述箱体内，所述箱体上对应所述可见光检测装置与所述输送带之间的位置开设有第一透光部，所述箱体上对应所述红外光检测装置与所述输送带之间的位置开设有第二透光部。
  6. 根据权利要求5所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述第一透光部上设有第一透光片，所述第二透光部上设有第二透光片。
  7. 根据权利要求6所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述箱体靠近所述输送带一面设置有防尘罩，所述防尘罩 设置在所述第一透光部和所述第二透光部的同一侧。
  8. 根据权利要求7所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述防尘罩与所述箱体之间夹角处设有至少一个风刀，所述风刀的出风面与所述第一透光部和所述第二透光部所在的平面相重合。
  9. 根据权利要求8所述的带有红外结合视觉撕裂破损监控装置的输送线，其特征在于，所述可见光检测装置为RGB相机，所述红外光检测装置为热像仪。
  10. 红外结合视觉的输送带撕裂破损监控方式，应用于如权利要求1-9任一所述的带有红外结合视觉防撕裂装置的输送线，其特征在于，包括以下步骤：
    步骤一：红外摄像头采集输送带上的热量红外图像；
    步骤二：RGB摄像头采集输送带的显示图像；
    步骤三：将所述热量红外图像进行灰度化处理，得到灰度图像；
    步骤四：将所述灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；
    步骤五：对所述二值化图像进行膨胀和腐蚀操作，排除杂质；
    步骤六：对所述步骤五得到的图像进行CANNY边缘算法进行计算，识别异常位置边缘数据；
    步骤七：将所述边缘数据的高度与预设高度阈值进行对比；
    步骤八：所述边缘数据的高度达到预设高度阈值则进入步骤九，所述边缘数据的高度达不到所述预设高度阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
    步骤九：将所述边缘数据的长宽比与预设长宽比的阈值进行对比：
    步骤十：所述边缘数据的长宽比达到所述长宽比的阈值则进入步骤十一，所述边缘数据的长宽比达不到所述长宽比的阈值则将所述边缘数据认定为无效数据；
    步骤十一：将所述边缘数据同步到所述显示图像上，并发出撕裂破损报警信号。
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