基于图像处理的皮带机载人安全监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，针对目前矿工违规爬乘输送带存在安全隐患的问题，提供了一种优于热释电红外传感器的新型监测系统的方案，该方案通过高清摄像头采集运动的皮带机上图像数据并存储在SD卡中，高速微处理器利用图像处理技术预处理、图像识别，然后判断输送带上是否有人，最后通过RS485总线输出一个开关量信号来控制皮带机紧急停车，起到保护乘人安全的作用。本实用新型利用图像识别技术进行输送带上爬乘人员检测，可有效的预防违章爬乘人员掉入煤仓的事故发生，具有可靠性高、误报率低、工作稳定安全可靠的特点。
【专利说明】基于图像处理的皮带机载人安全监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及图像处理技术，具体涉及基于图像处理的皮带机载人安全监测系统。
【背景技术】
[0002]带式输送机又称为皮带机，是煤矿井下最重要的输送设备，传动装置作为输送机的中枢神经，其运行状况的好坏直接决定了煤矿的效益。近年来，伴随着我国重工业发展以及能源消耗的持续增长，煤炭需求量越来越大。随着煤矿的不断开采，从井下到地面的距离越来越远，有些工人为了省时省力，可能会冒险乘坐运煤皮带机。由于皮带机上面没有专门的保护措施，且皮带机运行速度较高，一旦没注意就可能掉进煤仓或转载仓，造成人身安全事故。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供基于图像处理的皮带机载人安全监测系统。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:本实用新型提供了一个基于图像处理的皮带机载人安全监测系统。该监测系统利用摄像头采集运动的皮带机的图像数据，经过图像处理判断皮带机上是否有人，然后通过RS485总线输出一个开关量信号控制皮带机的紧急停车，起到保护乘人安全的作用。
[0005]本实用新型的进一步改进包括:
[0006]该载人安全监测系统包括以下几个部分:微处理器、摄像头、声光报警器、按键、JTAG接口、电源模块、SD卡、时钟/复位电路、RS485接口电路。
[0007]所述微处理器采用三星公司的基于ARM9内核的高速、稳定S3C2440微处理器；
[0008]所述摄像头采用蓝宙电子的数字输出彩色摄像头0V7620，通过IIC与所述微处理器连接通信；
[0009]所述SD卡用于存储摄像头采集的图像数据；
[0010]所述声光报警器输入端与微处理器的输出端连接，一旦微处理器检测到输送带上有人，则立即发出声光报警信号，提醒并警告爬乘人员尽快离开输送带。
[0011]所述图像处理包括预处理(图像滤波去噪、图像增强)，图像分割，然后提取特征值进行边缘检测，根据轮廓、颜色等特征值进行综合判断识别。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]本实用新型针对目前带式输送机自动监控系统存在的缺陷和不足，在此基础上提出了一种基于图像处理的新型皮带机载人安全监测系统的设计方案。本实用新型通过采集皮带机上的图像信息，对输送带上人员进行检测，当检测到有人时，进行声光报警以及急停，可有效的预防违章爬乘人员掉入煤仓的事故发生，具有可靠性高、误报率低、工作稳定安全可靠、便于安装维护的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明:
[0016]如图1所示。本实用新型主要由微处理器1、摄像头2、声光报警电路3、按键电路
4、JTAG接口 5、电源模块6、SD卡7、时钟/复位电路8、RS485接口 9等部分组成。
[0017]微处理器1:主要作用是对采集的图像数据进行处理，判断输送带上是否有人，通过RS485总线将结果发送给皮带机控制器，控制皮带机的急停，保护爬乘人员的安全。
[0018]摄像头2:主要作用是采集皮带机上的数字图像，并将数据通过IIC，发送给微处理器。
[0019]声光报警电路3:主要作用是当微处理器检测到皮带机上有人时，控制声光报警电路发出报警信号。
[0020]按键电路4:主要作用是用于人工手动控制皮带机的急停。
[0021]JTAG接口 5:主要作用是用于下载、调试程序，便于系统的升级改造。
[0022]电源模块6:主要作用是为各个模块提供稳定合适的电压。
[0023]SD卡7:与微处理器连接，主要作用是存储采集皮带机上的图像信息。
[0024]时钟/复位电路8:主要作用是实现上电复位和保证系统的稳定运行。
[0025]RS485接口 9:与微处理器连接，主要作用是进行电平转换，满足RS485通信电平要求。
[0026]本实用新型的工作原理:在输送带上距离机头25米地方安置摄像头2，摄像头采集皮带机上的图像信息，将数字图像信息发送给微处理器1，微处理器I将数字图像存储到SD卡7中，并对图像进行去噪滤波、增强等预处理，然后进行分割、提取特征信息并进行边缘检测，根据轮廓、颜色等特征值进行综合判断识别。识别结果为一个二值信号量，最后将该二值信号量通过RS485总线送给皮带机控制器，控制皮带机的急停。当检测到皮带机上有人时，控制皮带机紧急停止并启动声光报警器3发出警报信号。当皮带机的运行出现故障时，可以人工操作，通过按键4控制皮带机的启停。
[0027]以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行的修改或变动都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，包括微处理器、摄像头、声光报警器、SD卡、RS485接口等部分组成，所述摄像头作为输入设备连接到微处理器，所述声光报警器与微处理器直接连接，所述RS485接口与微处理器连接，所述SD卡与微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，所述摄像头为数字彩色高清摄像头，用于捕获皮带机上的图像信息。
3.根据权利要求2所述的基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，所述摄像头通过IIC总线与处理器进行通信。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，所述RS485接口实现了电平转换，用于处理器与皮带机的控制器进行通信，实现皮带机的急停控制，保护爬乘人员安全。
5.根据权利要求1所述的基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，所述微处理器用于对采集的图像信息进行处理、识别，判断皮带机上是否有人，通过RS485总线输出一个二值信号量控制皮带机的急停。
6.根据权利要求1所述的基于图像处理的皮带机载人安全监测系统，其特征在于，所述SD卡用于存储采集的皮带机上的数字图像信息。
【文档编号】B65G43/00GK204096547SQ201420201958
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】任玉东, 李云鹏 申请人:安徽理工大学