一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法和装置与流程

本发明涉及管状带式输送机，具体而言，涉及一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法和装置。

背景技术：

1、目前，带式输送机广泛应用于电力、钢铁、煤炭、水利、化工、冶金、建材等领域。而带式输送机系列中的管状带式输送机由于具有密闭输送，布置灵活，保护环境等优点，在各行各业中均得到了更为广泛应用。

2、管状带式输送机是指通过托辊将输送带卷成边缘搭接的圆管状进行输送的一种带式输送机。正常情况下，输送带的搭接口位于上管的正上方和下管的正下方，但当出现安装不当，机械结构发生变形，输送带本身刚性不均匀等情况时，输送带的搭接口将会偏离正常位置，偏离正常位置越远，越易发生扭管事故，而管状带式输送机扭管将导致输送带边缘发生磨损或卡入托辊，造成输送带撕裂，出现撒料或损坏机械结构等事故。

3、现有申请号为cn201320810636.3的中国专利公开了一种圆管带式输送带扭转监测装置，以圆输送带的对合重叠处的中心线作为0°基准线，在±40°、±135°这四个位置上，每个位置设置一个传感器；每个传感器固定在传感器支架的下端，传感器支架的上端固定在圆管带式输送机结构架上。以及申请号为cn201410019386.0的中国专利公开了一种输送带的扭转监测装置和方法，利用微型电机带动滑块在导轨上滑动，将激光位移传感器安装在滑块上，实时采集输送带表面到导轨的距离值，实现了对输送带上半圆部分的完整采集，并将距离值发送给高速ad采集电路；在导轨上均匀布置接近传感器，接近传感器实时采集激光位移传感器的位置，并将位置信号发送给高速ad采集电路，使激光位移传感器当前位置的定位和采集到的各距离值一一对应；高速ad采集电路分析输送带的状态后，判断其扭转是否超出预设范围，如超出，向报警装置发送报警信号实现报警。可见，在传统的检测技术方案中，均需要使用贴近输送带安装的传感器，根据传感器采集到的信息判断扭转角度，传感器故障将影响输送机的可靠稳定运行，且传感器的设置位置也会对输送带的运行形成一定的安全隐患，测试方法不够智能，且信号传递过程中容易受到干扰，导致测试结果不够准确，可靠性较差。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在缺少对于管状带式输送机扭转角度有效监测的方法，传统解决方案的可靠性差，容易受信号干扰，难以在输送带扭转角度过大时及时发出预警的技术问题之一。

2、为此，本发明第一方面提供了一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法。

3、本发明第二方面提供了一种管状带式输送机输送带扭转角度识别装置。

4、本发明提供了一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，包括以下步骤：

5、s1、采集输送带搭接位置图片信息；

6、s2、根据输送带外径构建数据标尺，并规定数据标尺的刻度和量程；

7、s3、提取图片中输送带搭接位置的特征像素点；

8、s4、保留位于中间位置的特征像素点作为判定像素点；

9、s5、取所有判定像素点中最小行数与最大行数的平均值作为输送带搭接位置横坐标；

10、s6、以输送带搭接位置横坐标向数据标尺投影，根据投影与数据标尺上刻度的交点判断输送带扭转角度。

11、根据本发明上述技术方案的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，还可以具有以下附加技术特征：

12、在上述技术方案中，在s1中，采集管状带式输送机的输送带搭接位置图片后，对采集的图片进行灰度处理和/或降噪处理和/或增强处理。

13、在上述技术方案中，在s2中，数据标尺以输送带外径作为数据标尺的量程，将数据标尺均匀划分为n段，每段上标记的刻度与输送带扭转的角度对应。

14、在上述技术方案中，在s3中，提取图片中输送带搭接位置的特征像素点时，筛选连续的像素点作为特征像素点。

15、在上述技术方案中，筛选连续的像素点作为特征像素点的方法包括：

16、s31、获取输送带搭接位置的全部像素点；

17、s32、判断像素点是否连续，若连续，则沿第一方向逐列扫描，记录像素点个数，将记录的像素点定义为特征像素点；若不连续，则执行下一步；

18、s33、沿第一方向分别以每一个像素点为中心，判断该像素点周围是否至少存在三个相邻的像素点，若存在，则保留该像素点，返回s32；若不存在，则删除该像素点，返回s32。

19、在上述技术方案中，在判断像素点是否连续前还包括对输送带搭接位置的像素点进行降噪和平滑处理。

20、在上述技术方案中，s4中保留位于中间位置的特征像素点作为判定像素点包括以下步骤：

21、s41、判断每列特征像素点的个数为奇数或偶数；

22、s42、当该列特征像素点的个数为奇数时，则仅保留最中间一行特征像素点作为判定像素点；

23、s43、当该列特征像素点的个数为偶数时，则保留中间两行像素点，删除其余像素点；判断保留的两行像素点分别与最近的判定像素点的距离，保留与判定像素点距离最小的像素点，删除其余像素点；将保留的像素点作为判定像素点。

24、在上述技术方案中，s1中利用摄像机拍摄管状带式输送机的输送带搭接位置图片。

25、在上述技术方案中，在执行s3提取图片中输送带搭接位置的特征像素点前，还包括：根据拍摄角度对图片进行矫正变换。

26、本发明提出的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别装置，包括：

27、摄像机，用于拍摄管状带式输送机的输送带搭接位置图片，摄像机的拍摄角度水平朝向输送带搭接位置或倾斜朝向输送带搭接位置；

28、图片信息处理单元，与摄像机相连，采用如上述技术方案中任一项所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法判断输送带的扭转角度。

29、综上所述，由于采用了上述技术特征，本发明的有益效果是：

30、采用本发明的一种管状带式输送机扭转角度识别方法，可根据输送带搭接位置输入信息，建立识别算法模型，实时计算搭接位置旋转角度，使维护和管理人员掌握准确输送带搭接点扭转角度，为决策提供数据参考。本发明完全替代了人工巡视，避免了人员作业存在的弊端，同时无需使用传统的检测技术方案中的应用的传感器元件，避免传感器故障影响输送机的可靠稳定运行，克服了信号传递过程中容易受到干扰，导致测试结果不够准确的问题；可靠性较高，提高了系统运行效率和识别准确度，降低了企业运行及维护成本。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，在s1中，采集管状带式输送机的输送带搭接位置图片后，对采集的图片进行灰度处理和/或降噪处理和/或增强处理。

3.根据权利要求1所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，在s2中，数据标尺以输送带外径作为数据标尺的量程，将数据标尺均匀划分为n段，每段上标记的刻度与输送带扭转的角度对应。

4.根据权利要求1所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，在s3中，提取图片中输送带搭接位置的特征像素点时，筛选连续的像素点作为特征像素点。

5.根据权利要求4所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，筛选连续的像素点作为特征像素点的方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，在判断像素点是否连续前还包括对输送带搭接位置的像素点进行降噪和平滑处理。

7.根据权利要求1所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，s4中保留位于中间位置的特征像素点作为判定像素点包括以下步骤：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，s1中利用摄像机拍摄管状带式输送机的输送带搭接位置图片。

9.根据权利要求8所述的一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法，其特征在于，在执行s3提取图片中输送带搭接位置的特征像素点前，还包括：根据拍摄角度对图片进行矫正变换。

10.一种管状带式输送机输送带扭转角度识别装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法和装置，方法包括以下步骤：采集输送带搭接位置图片信息；根据输送带外径构建数据标尺，并规定数据标尺的刻度和量程；提取图片中输送带搭接位置的特征像素点；保留位于中间位置的特征像素点作为判定像素点；取所有判定像素点中最小行数与最大行数的平均值作为输送带搭接位置横坐标；以输送带搭接位置横坐标向数据标尺投影，根据投影与数据标尺上刻度的交点判断输送带扭转角度。装置包括摄像机和图片信息处理单元。根据输送带搭接位置输入信息，建立识别算法模型，实时计算搭接位置旋转角度，使维护和管理人员掌握准确输送带搭接点扭转角度，为决策提供数据参考。

技术研发人员：牟宗魁,张海军,胡勇,陈智奎,宋惜飞
受保护的技术使用者：四川省自贡运输机械集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13