皮带群组异常状态自动巡视检测系统的制作方法

皮带群组异常状态自动巡视检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炉内工况和生产过程的连续监控装置技术领域，特别涉及一种皮带群组异常状态自动巡视检测系统。
【背景技术】
[0002]带式输送机作为一种连续输送散装物料的设备，由于其操作安全可靠、具有多方面的适应性等优点，被广泛的应用于采矿、冶金、电力、钢铁等行业。皮带作为带式输送机的重要组成部分，其费用约占整个输送成本的一半。然而，由于皮带长期运转及各种意外因素，物料中参杂异物、皮带磨损、皮带打滑等事故时有发生，如果不能及时停住皮带进行更换维修，就会对皮带造成持续损坏，严重时还会毁坏机架、减速器、电机等相关设备，甚至产生火星导致火灾。
[0003]目前，皮带的异物、磨损或打滑只能通过人眼或接触式检测设备(传感器)来判断，然而在实际生产中，皮带的各类异常是日积月累的过程，在磨损的早期阶段可能很难发现。加之人力的有限性和接触式设备的检测精度低，不可能实时、精确地监控皮带群组内全部皮带的实时状态，因此待发现皮带有异常时，设备的各项损失已经很大。
[0004]近年来，随着数字图像处理技术的广泛应用，非接触式的视频在线自动检测技术逐渐兴起。非接触式是指通过工业相机采集传送带上物料和皮带边缘的图像，可以实时进行皮带异常物料、皮带边缘磨损和皮带打滑等异常的检测。皮带群组异常状态自动巡视检测系统采用非接触式视频监控设备，能以一对一或者自动巡检的方式实时监控皮带群组内所有皮带的工作状态，系统采集频率高，处理速度快，模块化程度高，具备自动化和智能化的优势，操作简便，安装方式灵活，调试方便，比传统的检测方法节约了人力、物力，提高了检测准确性，有效避免皮带运转中的事故发生。

【发明内容】

[0005]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现准确监控皮带是否出现异常现象的皮带群组异常状态自动巡视检测系统。
[0006]为此，本发明的技术方案如下:
[0007]—种皮带群组异常状态自动巡视检测系统，包括异物检测系统、皮带磨损检测系统和/或皮带打滑检测系统;其中，
[0008]异物检测系统包括图像显示单元、多个成像单元和视频图像处理单元；图像显示单元包括显示器和KVM切换器;成像单元包括设置在每条皮带正上方的成像设备和设置在每台成像设备两侧的LED工业光源;视频图像处理单元包括依次连接的第一光纤收发器、第二光纤收发器和第一高速处理服务器;多个成像单元内的成像设备分别通过网线与多个视频图像处理单元内的第一光纤收发器一一对应连接，将每条皮带上的实时采集的图像信号传输给设置在现场箱内的第一光纤收发器并经由第一光纤收发器转换为光信号;第一光纤收发器与设置在中控室内的第二光纤收发器之间通过光纤连接，将第一光纤收发器传送的光信号转换为图像信号并发送给第一高速处理服务器，每个视频图像处理单元内的第一高速处理服务器通过KVM切换器连接至第一显示器；
[0009]皮带磨损检测系统包括图像显示单元、多个成像单元和视频图像处理单元；图像显示单元包括第一工控机和第一交换机;成像单元包括设置在每条皮带两侧边缘处上方的成像设备和设置在每台成像设备外侧的LED工业光源;视频图像处理单元包括依次连接的第三光纤收发器和第四光纤收发器;多个成像单元内的成像设备分别通过网线与多个视频图像处理单元内的第三光纤收发器一一对应连接，将每条皮带上的实时采集的图像信号传输给设置在现场箱内的第三光纤收发器并经由第三光纤收发器转换为光信号;第三光纤收发器与设置在中控室内的第四光纤收发器之间通过光纤连接，接收第三光纤收发器传送的光信号并转换为图像信号;每个视频图像处理单元内的第四光纤收发器通过第一交换机连接至工控机，将第四光纤收发器转换的图像信号发送给工控机进行数据处理和图像显示；
[0010]皮带打滑检测系统包括第二工控机、总编码器信号处理盒和多个皮带主动轮测速单元;皮带主动轮测速单元包括依次连接的旋转编码器、支路编码器信号处理盒、第一数据光端机和第二数据光端机;旋转编码器设置在每条皮带主动轮的轮轴上，支路编码器信号处理盒和第一数据光端机设置在现场箱内，支路编码器信号处理盒配合旋转编码器测定出主动轮转速并通过第一数据光端机转换为光信号，光信号通过光纤发送至设置在中控室内的第二数据光端机，多个皮带主动轮测速单元内的第二数据光端机通过总编码器信号处理盒将光信号转换为编码器信号并发送至第二工控机上，记录主动轮实时转速;皮带打滑检测系统的第二工控机与皮带磨损检测系统的第一交换机连接，或通过第二交换机与异物检测系统的多个第二光纤收发器连接，接收通过皮带磨损检测系统或异物检测系统采集的图像数据。
[0011]上述异物检测系统、皮带磨损检测系统和皮带打滑检测系统可以根据实际需求进行选择，异物检测系统、皮带磨损检测系统为两个独立系统，皮带打滑检测系统可以架设在异物检测系统或皮带磨损检测系统上，作为非独立系统，与异物检测系统或皮带磨损检测系统共用一套成像单元和视频图像处理单元，节省设备资源，提高系统效率。
[0012]其中，异物检测系统和皮带磨损检测系统内的成像设备包括设置在一防护套内的工业相机和工业镜头;所述防护套包裹在工业相机和工业镜头的外围且仅在该防护套的前端设置有一开口，使工业镜头能够通过该开口采集图像;所述防护套内还设置有一气体吹扫装置，气体由内向外吹扫镜头表面，其中吹扫介质为干燥压缩空气。
[0013]皮带磨损检测系统内的第一工控机包括第二高速处理服务器和第二显示器;皮带打滑检测系统内的第二工控机包括第三高速处理服务器和第三显示器;第一高速处理服务器、第二高速处理服务器和第三高速处理服务器均包括数据分析模块、数据存储模块和数据报警t吴块。
[0014]其中，成像设备架设在皮带的正上方，光源在成像设备两侧低角度对称连续补光，根据皮带的实际宽度选择合适的安装高度，保证系统的检测精度的同时还要确保拍摄的图片清晰完整，为后期图像处理过程打下良好的基础；因此，优选地，在异物检测系统内，每条皮带上均设置有一台成像设备和设置在每台成像设备两侧的各一台LED工业光源，成像设备设置在皮带中轴线上方且与皮带垂直距离为1.5m，设置在成像设备两侧的LED工业光源的打光角度和成像设备之间夹角为45° ;优选地，在皮带磨损检测系统内，每条皮带上均设置有两台成像设备和两台LED工业光源，成像设备设置在皮带两侧边缘处的正上方且与皮带垂直距离为1.2m，两台LED工业光源分别设置在两台成像设备外侧，每台LED工业光源的打光角度与相邻成像设备之间夹角为75°。
[0015]异物检测系统内成像设备与第一光纤收发器之间的网线长度和皮带磨损检测系统内的成像设备与第三光纤收发器之间的网线长度为I?5m。
[0016]—种使用所述皮带群组异常状态自动巡视检测系统的检测方法，皮带群组异常状态自动巡视检测以皮带群组为单位，其中，异物检测系统采用非接触式的视频检测方式，每一台相机对应一台第一高速处理服务器，实现一对一的配对检测，多台第一高速处理服务器通过KVM切换器连接一台显示器，通过视频切换实现多路视频的随机切换;皮带磨损检测系统和皮带打滑检测系统是采用巡检的方式，皮带群组内的多台相机对应一台工控机的第二高速处理服务器，实现多对一的检测，在短时间内巡视检测群组内的全部皮带机。
[0017]与现有技术相比，该皮带群组异常状态自动巡视检测系统包括可任意选择和组合的异物检测系统、皮带磨损检测系统和皮带打滑检测系统，该系统将机器视觉和皮带测速设备有效相结合，以巡视检测方式采用非接触式视频监控技术，实现实时监控皮带群组内所有皮带的运行状态，自动检测皮带上异常物料、皮带边缘磨损以及皮带打滑，当有异常出现时自动报警，提醒相关工作人员进行及时维修。该系统能及时发现皮带群组异常隐患，为预防性维护及皮带群组事故提供具实可靠的数据及图象资料，避免发生重大生产事故，减少经济损失。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的皮带群组异常状态自动巡视检测系统结构示意图；
[0019]图2是本发明的皮带群组异常状态自动巡视检测系统内的异物检测系统的结构示意图；
[0020]图3是本发明的皮带群组异常状态自动巡视检测系统内的皮带磨损检测系统的结构示意图；
[0021]图4是本发明的皮带群组异常状态自动巡视检测系统内的皮带打滑检测系统与皮带磨损检测系统联用的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。