基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置，包括成像單元、皮帶撕裂檢測單元、報警器和遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機；成像單元用于攝取皮帶圖像，皮帶撕裂檢測單元對皮帶圖像進行處理，檢測皮帶是否發(fā)生縱向撕裂，如果皮帶出現(xiàn)縱向撕裂則觸發(fā)報警器發(fā)出聲音和閃爍亮光報警，并將皮帶撕裂圖像傳送到監(jiān)控室顯示。該裝置的檢測方式是非接觸式的，檢測設(shè)備不會遭受磨損，檢測靈敏高，成本低，設(shè)備組件少，易安裝與維護。解決現(xiàn)有的皮帶撕裂檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝繁瑣，且設(shè)備采用接觸式檢測，設(shè)備易磨損的問題。
【專利說明】
基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種帶式輸送機皮帶縱向撕裂檢測裝置，尤其涉及一種基于機器視覺的非接觸式的皮帶縱向撕裂檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦生產(chǎn)中，帶式輸送機是最主要的運輸工具之一，帶式輸送機在輸送煤炭過程中皮帶縱向撕裂事故時有發(fā)生，如果發(fā)現(xiàn)不及時，會導(dǎo)致整條皮帶撕裂損壞，造成巨大的經(jīng)濟損失。目前已有基于以下方法檢測皮帶縱向撕裂的裝置:沖擊檢測法(檢測皮帶介質(zhì)中沖擊力傳播)、托輥異常受力檢測(分析托輥受力的異常狀況)、超聲波法(檢測皮帶介質(zhì)中超聲波傳播)、壓敏電阻法(檢測皮帶下方漏料情況)、嵌入法(在皮帶中嵌入導(dǎo)電橡膠、光導(dǎo)纖維等)等，這些裝置存在的問題一方面是都采用了接觸式檢測，接觸部件極易磨損導(dǎo)致裝置失效很快；另一方面是這些裝置的組件很多、安裝很復(fù)雜，后期維護也非常繁瑣，甚至有些裝置檢測原理本身也存在缺陷，只有當(dāng)皮帶撕裂很長后才能檢測到。
[0003]需要一種解決或至少改善現(xiàn)有技術(shù)中固有的一個或多個問題的皮帶縱向撕裂檢測裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述的皮帶撕裂檢測裝置設(shè)備組件少，成本低，易安裝與維護，且采用的是非接觸式檢測，檢測設(shè)備不會遭受磨損，檢測靈敏度高，用于解決現(xiàn)有的皮帶撕裂檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝繁瑣，且設(shè)備采用接觸式檢測，設(shè)備易磨損的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置包括成像單元、皮帶撕裂檢測單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機和報警器，所述皮帶撕裂檢測單元包括圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器、存貯器、控制器和圖像數(shù)據(jù)處理器；
[0006]所述控制器控制連接成像單元，用于控制成像單元采集皮帶圖像，所述成像單元的輸出端連接存貯器，用于將采集的皮帶圖像數(shù)據(jù)輸出到存貯器存儲；
[0007]所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)處理器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)處理器讀取存貯器中的皮帶圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接存貯器，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端連接控制器，用于對存貯器中存儲的皮帶圖像數(shù)據(jù)進行處理，并在檢測到撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)送皮帶撕裂信號給控制器；
[0008]所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器讀取存貯器中撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸入端連接存貯器的數(shù)據(jù)輸出端口，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸出端連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機，用于對撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，并傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機；
[0009]所述控制器控制連接報警器，用于發(fā)送皮帶撕裂信號給報警器，控制報警器發(fā)出報警信號。
[0010]進一步地，根據(jù)本實用新型所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述成像單元安裝于皮帶中軸線正下方，用于采集皮帶非承載面的圖像。
[0011]進一步地，根據(jù)本實用新型所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述皮帶撕裂檢測單元裝在不銹鋼殼體內(nèi)，位于皮帶下方，和成像單元的物理距離小于I米。
[0012]進一步地，根據(jù)本實用新型所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述報警器安裝在支撐皮帶的托輥的一端。
[0013]進一步地，根據(jù)本實用新型所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，所述成像單元為工業(yè)數(shù)字相機。
[0014]本實用新型達(dá)到的有益效果:本實用新型所述的皮帶撕裂檢測裝置設(shè)備組件少，大大降低了成本，且更加易安裝與維護。
[0015]本實用新型采用的是非接觸式的檢測，檢測設(shè)備不會遭受磨損，檢測靈敏度更高。
【附圖說明】
[0016]通過以下說明，附圖實施例將變得顯而易見，其僅以結(jié)合附圖描述的至少一種優(yōu)選但非限制性實施例的示例方式給出。
[0017]圖1是本實用新型裝置安裝示意圖。
[0018]圖2是本實用新型裝置中撕裂檢測單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是皮帶發(fā)生縱向撕裂時的示意圖。
[0020]圖中，I為成像單元，2為皮帶，3為皮帶撕裂檢測單元，4為報警器，5為支撐皮帶的托輥，6為遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機。
【具體實施方式】
[0021]如圖1，本實用新型所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置包括成像單元1、皮帶撕裂檢測單元3、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機6和報警器4，成像單元I安裝于皮帶2中軸線正下方，光軸垂直于皮帶非載物面，用于采集皮帶非承載面的圖像，皮帶撕裂檢測單元3封裝在不銹鋼殼體內(nèi)，安裝在皮帶2下方，和成像單元I的物理距離小于I米，報警器4安裝在支撐皮帶的托輥5的一端，和皮帶撕裂檢測單元3的距離滿足報警信號傳輸距離要求;遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機6安裝在控制室內(nèi)。
[0022]如圖2所示，所述皮帶撕裂檢測單元包括圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器、存貯器、控制器、圖像數(shù)據(jù)處理器和通信模塊。
[0023]所述控制器控制連接成像單元，用于控制成像單元采集皮帶圖像，成像單元采用工業(yè)CCD數(shù)字相機，負(fù)責(zé)攝取皮帶非承載面的圖像，由控制器觸發(fā)攝取圖像，所述成像單元的輸出端連接存貯器，攝取的圖像數(shù)據(jù)輸出到存貯器存儲。
[0024]所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)處理器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)處理器讀取存貯器中的皮帶圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接存貯器，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端連接控制器，用于對存貯器中存儲的皮帶圖像數(shù)據(jù)進行處理，并在檢測到撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)送皮帶撕裂信號給控制器；
[0025]所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器讀取存貯器中撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸入端連接存貯器的數(shù)據(jù)輸出端口，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸出端連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機，用于對撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，并傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機進行顯示；
[0026]所述控制器控制連接報警器，用于發(fā)送皮帶撕裂信號給報警器，控制報警器發(fā)出報警信號，報警器采用聲光報警器，具有聲和光同時報警的功能。
[0027]通信模塊包含有USB接口、I2C總線接口和以太網(wǎng)接口，USB接口用來和成像單元通信，I2C總線接口用來和報警器通信，以太網(wǎng)接口用來和遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機通信，采用RJ45電接口，通信介質(zhì)為雙絞線，也可采用SC或ST光接口，通信介質(zhì)采用光纜。
[0028]存貯器為RAM存貯器，大小為2GB，控制器是CPU為Cortex Al5的ARM處理器。
[0029]圖像數(shù)據(jù)處理器是有192個并行計算單元的圖形數(shù)據(jù)加速處理器。
[0030]圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器將原始圖像數(shù)據(jù)有損壓縮編碼成可供顯示的圖像數(shù)據(jù)格式，用編碼芯片實現(xiàn)。
[0031]如圖3所示，當(dāng)皮帶發(fā)生縱向撕裂時，皮帶表面會出現(xiàn)一條線狀撕裂痕，通過檢測皮帶圖像上是否存在線狀撕裂痕，可判斷皮帶是否出現(xiàn)了縱向撕裂。
[0032]本實用新型的工作過程是:控制器觸發(fā)成像單元采集皮帶非承載面的圖像，并輸出至存貯器存儲，圖像數(shù)據(jù)處理器讀取存貯器中的皮帶圖像數(shù)據(jù)，在檢測到撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)送皮帶撕裂信號給控制器，控制器控制報警器發(fā)出報警信號，同時觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器工作，圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器將采集的撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，并將編碼后的撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)和撕裂報警信號傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機顯示撕裂后的皮帶圖像并提示異常。
[0033]本實用新型所述的皮帶撕裂檢測裝置設(shè)備組件少，大大降低了成本，且更加易安裝與維護，而且本實用新型采用的是非接觸式的檢測，檢測設(shè)備不會遭受磨損，檢測靈敏度更尚O
【主權(quán)項】
1.一種基于機器視覺的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于:所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置包括成像單元、皮帶撕裂檢測單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機和報警器，所述皮帶撕裂檢測單元包括圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器、存貯器、控制器和圖像數(shù)據(jù)處理器； 所述控制器控制連接成像單元，用于控制成像單元采集皮帶圖像，所述成像單元的輸出端連接存貯器，用于將采集的皮帶圖像數(shù)據(jù)輸出到存貯器存儲； 所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)處理器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)處理器讀取存貯器中的皮帶圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接存貯器，所述圖像數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端連接控制器，用于對存貯器中存儲的皮帶圖像數(shù)據(jù)進行處理，并在檢測到撕裂皮帶圖像數(shù)據(jù)后，發(fā)送皮帶撕裂信號給控制器； 所述控制器控制連接圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器，用于觸發(fā)圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器讀取存貯器中撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸入端連接存貯器的數(shù)據(jù)輸出端口，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮編碼器的輸出端連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機，用于對撕裂皮帶的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮編碼，并傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機； 所述控制器控制連接報警器，用于發(fā)送皮帶撕裂信號給報警器，控制報警器發(fā)出報警信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于所述成像單元安裝于皮帶中軸線正下方，用于采集皮帶非承載面的圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于所述皮帶撕裂檢測單元裝在不銹鋼殼體內(nèi)，位于皮帶下方，和成像單元的物理距離小于I米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于所述報警器安裝在支撐皮帶的托輥的一端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于所述的報警器為聲光報敏翌m TiFT ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶縱向撕裂檢測裝置，其特征在于所述成像單元為工業(yè)數(shù)字相機。
【文檔編號】B65G43/02GK205526435SQ201620279797
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】伍云霞
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)