基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置的制作方法

1.本实用新型属于煤矿井下设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置。


背景技术：

2.皮带机是煤矿井下重要的运输设备之一，受前道工序、皮带机自身故障或其他原因，导致皮带机上煤流集中于皮带的某一侧。如果在此状态下长期运行，会引起皮带跑偏，加速皮带机磨损，导致皮带机故障。
3.目前，虽然有井下监控设备能够辅助对皮带机上的煤流分布井下检测，例如，专利号为201810591811.1的中国发明专利公开了一种基于图像信息采集的煤流监控方法，通过采集皮带机上的煤流影像，对煤流影像中的黑色像素进行分析，达到监控煤流的目的。但由于煤矿井下环境幽暗，且多粉尘，监控设备获取到的皮带上的煤流影像清晰度、可辨识度较差，导致监控数据误差较大，难以及时发现煤流异常状态，容易引起皮带机故障。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置，以解决现有技术中存在的受煤矿井下恶劣环境影像，监控设备获取的煤流影像清晰度、可识别度差的技术问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置，包括：
7.固定支架，所述固定支架设置在皮带机的一侧；
8.至少一个线激光立体相机，所述线激光立体相机设置于所述固定支架上，用于获取皮带机上的煤流影像；所述线激光立体相机包括影像输出模块；
9.煤流分布判断组件，所述煤流分布判断组件电性连接所述线激光立体相机，用于接收煤流影像，并根据煤流影像，识别皮带机上的煤流分布，判断煤流是否向皮带机一侧集中，得到判断结果；以及
10.异常报警组件，所述异常报警组件电性连接所述煤流分布判断组件，用于根据判读结果，发出报警信息。
11.优选地，所述煤流分布判断组件包括影像接收模块、煤流分布识别模块及煤流分布判断模块；所述影像接收模块用于接收煤流影像；所述煤流分布识别模块用于根据煤流影像中的像素信息，识别煤流分布，得到煤流分布图；所述煤流分布判断模块用于比较煤流分布图与预设的标准煤流分布图，判断煤流是否向皮带机一侧集中，得到判断结果。
12.优选地，所述固定支架上端设置有下端开口的防尘罩，所述线激光立体相机安装于所述防尘罩内；所述防尘罩上连接有吹扫进气管，所述吹扫进气管用于向所述防尘罩内鼓入吹扫风。
13.优选地，所述固定支架中部安装有补光灯，所述补光灯照射在皮带机上，形成漫反
射。
14.优选地，所述煤流分布判断组件与所述线激光立体相机通过千兆光纤连接。
15.优选地，所述异常报警组件为声光报警仪或声报警器中的一种。
16.优选地，所述基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置还包括显示组件，所述显示组件电性连接所述线激光立体相机，用于接收并可视化煤流影像。
17.由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置，其有益效果是：通过设置在皮带机上方的线激光立体相机，获取皮带机上的煤流影像，并将煤流影像在线上传至煤流分布判断组件，进行图像解析，判断煤流是否向皮带机一侧集中。如果煤流向皮带机一侧集中，则发出信号，使异常报警组件发出报警信息，警示操作人员及时进行调整检修。首先，采用线激光立体相机获取皮带机上的煤流影像，降低了煤矿井下幽暗、多粉尘的环境对煤流影像清晰度、可辨识度的影响，提高煤流分布判断的准确性，能够及时发现并调整皮带机运行状态，降低皮带机磨损率，降低皮带机故障率。其次，通过煤流分布判断组件，在计算机软件辅助下，判断煤流分布，提高了判断的准确性和及时性，降低人员主观参与，实现科学化、自动化、智能化管理。
附图说明
18.图1是基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置的结构示意图。
19.图2是基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置的功能示意图。
20.图中：基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置10、皮带机20、固定支架100、防尘罩110、吹扫进气管120、补光灯130、线激光立体相机200、煤流分布判断组件300、影像接收模块310、煤流分布识别模块320、煤流分布判断模块330、异常报警组件400、显示组件500。
具体实施方式
21.以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
22.请参看图1与图2，一种基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置10，用于监测皮带机20运行过程中，是否存在煤流向皮带机一侧集中的故障，以指导操作人员对皮带机20的运行状态进行及时调整，降低皮带机磨损率，延长皮带机使用寿命。
23.所述基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置10包括固定支架100、至少一个线激光立体相机200、煤流分布判断组件300及异常报警组件400。
24.所述固定支架100设置在皮带机的一侧，且上端能够位于皮带机20的上方。所述线激光立体相机200设置于所述固定支架100上，用于获取皮带机上的煤流影像，所述线激光立体相机200包括影像输出模块。所述煤流分布判断组件300电性连接所述线激光立体相机200，用于接收煤流影像，并根据煤流影像，识别皮带机上的煤流分布，判断煤流是否向皮带机一侧集中，得到判断结果。所述异常报警组件400电性连接所述煤流分布判断组件，用于根据判读结果，发出报警信息。
25.具体地，所述煤流分布判断组件300包括影像接收模块310、煤流分布识别模块320及煤流分布判断模块330。所述影像接收模块310用于接收煤流影像。所述煤流分布识别模
块320用于根据煤流影像中的像素信息，识别煤流分布，得到煤流分布图。所述煤流分布判断模块330用于比较煤流分布图与预设的标准煤流分布图，判断煤流是否向皮带机20一侧集中，得到判断结果。值得说明的是，所述煤流分布识别模块320、所述煤流分布判断模块330为负载一个或多个计算机程序的单片机，计算机程序为现有技术中的常规图片处理、解析程序或者现有的煤流分布处理程序，例如ai图像处理技术、图像重合度处理技术或者图像像素处理技术等，具体不在赘述。
26.通过设置在皮带机20上方的线激光立体相机200，获取皮带机20上的煤流影像，并将煤流影像在线上传至煤流分布判断组件300，进行图像解析，判断煤流是否向皮带机一侧集中。如果煤流向皮带机20一侧集中，则发出信号，使异常报警组件400发出报警信息，警示操作人员及时进行调整检修。首先，采用线激光立体相机200获取皮带机上的煤流影像，线激光立体相机200采用终端智能化设计，具备高速图像处理、应用灵活、应用范围广、适应性强、性价比高等特点，能快速满足高速运动物体及复杂应用环境等场景的智能视觉需求，从而降低了煤矿井下幽暗、多粉尘的环境对煤流影像清晰度、可辨识度的影响，提高煤流分布判断的准确性，能够及时发现并调整皮带机20运行状态，降低皮带机20磨损率，降低皮带机20故障率。其次，通过煤流分布判断组件，在计算机软件辅助下，判断煤流分布，提高了判断的准确性和及时性，降低人员主观参与，实现科学化、自动化、智能化管理。
27.一实施例中，为进一步降低煤矿井下粉尘对获取的煤流影像的清晰度和可辨识度的影响，所述固定支架100上端设置有下端开口的防尘罩110，所述线激光立体相机200安装于所述防尘罩110内。所述防尘罩110上连接有吹扫进气管120，所述吹扫进气管120用于向所述防尘罩110内鼓入吹扫风。也就是说，通过不间断地向所述防尘罩110内，即所述线激光立体相机200周围鼓入吹扫风，在所述线激光立体相机200周围及下端形成无尘或微尘的环境，从而提高所述线激光立体相机200所采集的煤流影像的清晰度和可辨识度。
28.进一步地，为克服煤矿进行幽暗的环境对煤流影像的影响，提高所述煤流分布识别模块320对煤流影像识别的准确性，所述固定支架100中部安装有补光灯130，所述补光灯130照射在皮带机20上，形成漫反射。通过补充光照，使所述线激光立体相机200所采集的煤流影像中，煤流与环境、煤流与皮带具有鲜明的分界，提高对煤流影像识别的准确性。
29.作为优选，所述煤流分布判断组件300与所述线激光立体相机200通过千兆光纤连接，以提高影像传输的稳定性，降低影像失真率，进一步提高对煤流分布判断的准确性。
30.作为优选，所述异常报警组件400为声光报警仪或声报警器中的一种。
31.作为优选，所述基于机器视觉的井下皮带煤流分布监测装置10还包括显示组件500，所述显示组件500电性连接所述线激光立体相机200，用于接收并可视化煤流影像，以辅助判断皮带机20煤流分布情况。
32.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。