工况检测方法、装置及系统的制作方法

文档序号:6029476阅读:191来源:国知局
专利名称:工况检测方法、装置及系统的制作方法
技术领域
本发明涉及工况检测技术,尤其涉及一种带式输送机的非接触式工况检测方法、 装置及系统;属于自动化技术领域。
背景技术
如今,作为一种重要的传输设备,带式输送机的应用极为广泛,但由于带式输送机 的工作环境和工作条件相当复杂,难免会出现各种各样的突发事故。为了保证带式输送机 正常工作,少出乃至不出事故,或者在出现事故时能及时发现并给予修复,对带式输送机的 实时工况监测与故障诊断技术提出了越来越高的要求,特别是针对跑偏、堆煤、异物、纵向 撕带、火灾等常见重大事故的在线监测与综合保护技术,这些技术基于分别安装相应的传 感器,监控特定的工况。 例如在带式输送机工作过程中,由于大块异物如尖角矸石、煤块及长条铁等落到 输送带上卡住而造成输送带纵向撕裂,其撕裂部分主要在给料点,必须加以保护,目前常用 的几种撕裂检测装置有棒型检测器、渔线式检测装置、测振式检测装置等等。又例如用于 防偏保护的DXM型防偏装置、矿用跑偏开关(KPT1)型防偏装置,用于烟雾保护的CY1型烟 检装置,用于堆煤保护的带有防漏环的煤位电极式传感器和带触头的机械结构碰撞式传感 器。 以上检测与保护装置种类虽多,但其基本工作原理却非常相似,即通过各种传感 器、信号处理器和周围环境信号进行交换,然后再提供给控制系统进行分析、判断和决策, 但由于应用环境与条件复杂,传感器在实际应用中往往灵敏度不高,可靠性较低,寿命亦较 短。

发明内容
本发明实施例提供一种工况检测方法、装置及系统,以实现对带式输送机的各种 工况进行高可靠性地实时检测。 本发明实施例提供了一种工况检测方法,该方法包括采集带式输送机的图像信 息;对上述图像信息进行分析处理,判断出上述带式输送机的工况。 本发明实施例提供了 一种工况检测装置,该装置包括采集单元,用于采集带式输 送机的图像信息;处理单元,用于对上述图像信息进行分析处理;检测单元,用于根据处理 单元处理后的信息,判断出上述带式输送机的工况。 本发明实施例提供了一种工况检测系统,该系统包括工况检测装置和带式输送 机,其中工况检测装置用于采集上述带式输送机的图像信息,对上述图像信息进行分析处 理,并根据分析处理后的信息判断出上述带式输送机的工况。 上述工况检测方法、装置及系统,通过采集带式输送机的图像信息,并对上述图像 信息进行分析处理以判断带式输送机的工况,避免了设置多个传感器的复杂性,提高了检 测的可靠性和灵敏性。



I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
1为本发明工况检测 2为本发明工况检测 3为本发明工况检测 4为本发明工况检测 5为本发明工况检测 6为本发明工况检测 7为本发明工况检测 8为本发明工况检测 9为本发明工况检测 10为本发明工况检《 11为本发明工况检i 12为本发明工况检i 13为本发明工况检《 14为本发明工况检i 15为本发明工况检《
方法实施例的流程方法实施例中输送带在tn—工时刻的图像示意图; 方法实施例中输送带在tn时刻的图像示意图; 方法实施例中输送带未跑偏时的图像示意图; 方法实施例中输送带跑偏时的图像示意图; 方法实施例中输送带未纵向撕裂时的图像示意图; 方法实施例中输送带纵向撕裂时的图像示意图; 方法实施例中不存在堆料时的图像示意图; 方法实施例中存在堆料时的图像示意图; 卯方法实施例中不存在异物时的图像示意图; 卯方法实施例中存在异物时的图像示意图; 卯方法实施例中带式输送机正常运行时的图像示意图 卯方法实施例中带式输送机超载运行时的图像示意图 卯装置实施例的结构示意图; 卯系统实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。
如图1所示,为本发明工况检测方法实施例的流程图,该方法包括
步骤101、采集带式输送机的图像信息; 步骤102、对上述图像信息进行分析处理,判断出上述带式输送机的工况。 上述步骤101中,采集带式输送及的图像信息可以通过在带式输送机上方设置多
个摄像头来实现;上述步骤102中,带式输送机的工况包括很多参数,例如带式输送机的运
行速度、跑偏程度、输送带的纵向撕裂程度、烟雾与灰尘的区分、堆料的检测、异物的检测和
超载的检测等等,下面分别针对这些参数信息来阐明本发明的实现过程,其中,图2-图13
中的B均表示输送带 1、判断带式输送机的运行速度 通过定时采集到的相邻两幅图像中特征点,并对上述特征点的位移进行计算得 到;例如,本实施例中通过采集图2中输送带B在tn—工时刻的特征点A和图3中输送带B在 tn时刻的特征点A间的位移L,根据如下公式计算带式输送机的运行速度v : "丄xa A 其中,A t = tn_tn—i ;L为两幅图像中特征点A的位移;A t表示带式输送机的运行 时间,a为几何修正系数。 另外,如图2、图3所示,输送带上的特征点可以设置多个,具体个数根据需要设 置,但通常情况下,特征点可以分为输送带或物料固有的局部几何点组合和人工预先在输 送带边缘做的标记两种。
4
2、判断带式输送机是否跑偏通过将所述带式输送机的实时图像与本地保存的标 准图像进行比较,计算带式输送机输送带的跑偏偏移量。例如,可以通过记录输送机正常运 行时如图4中所示的输送带左边缘与图像左边缘的间距1。,实时测量采集图5中输送带左 边缘与图像左边缘的间距L,来计算输送带的偏移量Al :
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中,当A 1 > 0时为左跑偏;反之则为右跑偏。 3、判断带式输送机是否存在纵向撕裂带式输送机工作过程中,由于大块异物如 尖角矸石、煤块及长条铁等落到输送带上卡住而造成输送带纵向撕裂。由于异物卡在裂缝 中,使皮带变宽。通过测量图像中输送带的宽度是否变宽,可以判定输送带是否纵向撕裂。 图6中的x。表示输送带未纵向撕裂即正常时的宽度、图7中的Xl表示输送带纵向撕裂后的 宽度,当x。 < Xl时,可以认定输送带发生纵向撕裂现象。 4、烟雾检测由于机械原因,输送带与托滚发生摩擦生热,产生烟雾,进而发生火 灾,通过对烟雾的监测可以防止发生火灾。通过图像判断烟雾与通过图像判断图像中有粉 尘的方法比较接近;但由于烟雾的颜色发青,而粉尘的颜色与物料的颜色基本相同,所以通 过对图像中不同颜色的分析,可以区分出烟雾和粉尘。 5、堆料检测堆料现象主要发生在输送机机头或其他卸料点;通过分析采集来的 卸料点的图像,监视料堆的轮廓大小,当料堆的轮廓超过预定值时,则判断发生堆料现象。 上述料堆的预定值可以根据需要进行设置,例如,可以将图8中料堆C的轮廓大小设为预定 值,当图9中料堆C的轮廓大小大于上述预定值时,则可以确认图9中发生了堆料现象。
6、异物检测异物检测主要是检测输送带上是否有影响输送机安全运转的物品, 如棍棒、长形铁、人等。因输送机主要运载的是散装物料,其形状与异物有明显区别,所以 通过实时分析采集来的图像,可以发现异物,例如通过将图IO和图11的图像中的输送带上 的物料和棍棒D的形状进行比较,判断出D为异物。 7、超载检测对散装物料而言,输送机是否超载,可以根据其料流宽度来判断。通 过图像处理测量出图12中的料流E的宽度为yl,图13中的料流E的宽度为y2,当y2大于 yl时,判断为超载运行。另外,经过标定或通过已知物料的动堆积角和堆密度,还可以计算 出输送量的大小。 上述工况检测方法,通过采集带式输送机的图像信息,并对上述图像信息进行分 析处理以判断带式输送机的工况,避免了在输送带的多个位置设置多个传感器,降低了检 测的复杂性,提高了检测的可靠性和灵敏性。 如图14所示,为本发明工况检测装置实施例的结构示意图,该装置包括采集单
元ll,用于采集带式输送机的图像信息;处理单元12,用于对上述图像信息进行分析处理;
检测单元13,用于根据处理单元12处理后的信息,判断出上述带式输送机的工况。 其中,上述采集单元可以和处理单元及检测单元嵌入在一个实体中,当然,也可以
根据需要分开设置在不同的实体中,但无论哪种设置方式,只要其包括上述采集单元、处理
单元及检测单元所具有的功能,都属于本发明要保护的技术方案。 上述工况检测装置,通过采集单元采集带式输送机的图像信息,通过处理单元对 上述图像信息进行分析处理,并通过检测单元来判断带式输送机的工况,避免了在输送带 的多个位置设置多个传感器,降低了检测的复杂性,提高了检测的可靠性和灵敏性。
如图15所示,为本发明工况检测系统实施例的结构示意图,该系统包括工况检 测装置1和带式输送机2,其中工况检测装置1用于采集上述带式输送机2的图像信息,对 上述图像信息进行分析处理,并根据分析处理后的信息判断出上述带式输送机2的工况。
上述工况检测系统,通过采集带式输送机的图像信息,并对上述图像信息进行分 析处理以判断带式输送机的工况,避免了在输送带的多个位置设置多个传感器,降低了检 测的复杂性,提高了检测的可靠性和灵敏性。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替 换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种工况检测方法,其特征在于包括采集带式输送机的图像信息;对所述图像信息进行分析处理,判断出所述带式输送机的工况。
2. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述采集带式输送机的图像信息 包括定时采集带式输送机的相邻两幅图像中的特征点信息; 所述对所述图像信息进行分析处理,判断出所述带式输送机的工况包括 通过对所述相邻两幅图像中的特征点的位移进行计算得到带式输送机的运行速度。
3. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括将所述带式输送机的实时图像与本地保存的标准图像进行比较,计算带式输送机输送 带的跑偏偏移量。
4. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括通过比较带式输送机图像中的输送带的宽度,确定带式输送机的输送带是否纵向撕裂。
5. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括通过对带式输送机图像中的不同颜色进行分析,区分出烟雾和灰尘。
6. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括识别出带式输送机中堆料点的位置,并对所述位置处的图像轮廓进行分析; 当所述图像轮廓大于预定值,则确认所述位置处的物料发生堆料现象。
7. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括对带式输送机上的料流图像形状进行分析,识别出异物。
8. 根据权利要求1所述的工况检测方法,其特征在于所述对所述图像信息进行分析处 理,判断出所述带式输送机的工况包括通过对带式输送机上的料流宽度进行测量,计算出料流输送量的大小,判断出是否超 载运行。
9. 一种工况检测装置,其特征在于包括 采集单元,用于采集带式输送机的图像信息; 处理单元,用于对所述图像信息进行分析处理;检测单元,用于根据处理单元处理后的信息,判断出所述带式输送机的工况。
10. —种工况检测系统,包括工况检测装置和带式输送机,其特征在于所述工况检测装 置,用于采集所述带式输送机的图像信息,对所述图像信息进行分析处理,并根据分析处理 后的信息判断出所述带式输送机的工况。
全文摘要
本发明实施例涉及一种工况检测方法、装置及系统,其中,上述工况检测方法包括采集带式输送机的图像信息;对所述图像信息进行分析处理,判断出所述带式输送机的工况。工况检测装置包括采集单元,用于采集带式输送机的图像信息;处理单元,用于对所述图像信息进行分析处理;检测单元,用于根据处理单元处理后的信息,判断出所述带式输送机的工况。上述工况检测方法、装置及系统,通过采集带式输送机的图像信息,并对上述图像信息进行分析处理以判断带式输送机的工况,避免了设置多个传感器的复杂性,提高了检测的可靠性和灵敏性。
文档编号G01D21/02GK101738224SQ20081022552
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者任安祥, 孙静, 田柏林 申请人:任安祥;田柏林;孙静
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1