CN104118709A - 皮带撕裂图像识别*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮带撕裂检测***，具体涉及一种皮带撕裂图像识别***，所要解决的技术问题是提供了一种简单、方便、造价低，能够快速识别检测皮带撕裂情况的皮带撕裂图像识别***，所采用的技术方案为安装在皮带输送机上的皮带，所述皮带的下部设置有用于横向扫描皮带表面的激光发射器和用于采集激光条纹分布图像的3D摄像机，所述激光发射器和3D摄像机均与控制主机相连接，所述控制主机与计算机终端连接，所述控制主机与皮带控制中心相连接；本发明广泛用于皮带的撕裂检测。

Description

皮带撕裂图像识别***

技术领域

本发明涉及一种皮带撕裂检测***，具体涉及一种皮带撕裂图像识别***。

背景技术

带式运输机广泛地应用于港口、矿山、钢厂、电厂等领域。输送带是带式运输机的重要组成部分，输送带主要有普通帆布芯皮带，合成纤维芯皮带，钢绳芯皮带等。随着皮带输送机朝着高速度，大规模、超长距离、大倾角的方向发展，钢绳芯皮带也越来越得到广泛的使用。由于钢绳芯皮带价格较贵，且往往应用在高速度、长距离的场合，从而决定了这种皮带一旦发生纵向撕裂，其造成的损失将是十分巨大的。

皮带纵向撕裂事故时有发生，据澳大利亚统计， 一条皮带在其生命周期中发生纵向撕裂可能性约有20%。价值数百万元甚至数千万元的输送带，一旦发生纵向撕裂事故，在很短时间内就会全部毁坏，造成巨大的经济损失。即使能够修补，也需要相当的人力和时间，对正常生产产生极大的影响。近几年中国皮带输送机的使用量越来越大，其应用的范围越来越广，使用厂矿发生纵向撕裂的事故也越来越频繁。尽管有许多研究成果，但至今为止全世界仍没有一种较为理想的，可以大范围推广的有效探测纵向撕裂的成熟设备。

目前国内外研究的皮带纵向撕裂保护和监测装置形式和种类繁多。但归纳起来主要有以下三种类型：

嵌入法，这种方法通常是采用在皮带中或是皮带表面预埋设金属导线、线圈、磁性物质或是某种导电、导磁材料等方法，检测设备通过监测皮带中预埋物的完整性来判断皮带是否发生纵向撕裂。其在实际应用中有很大的局限性：1、此类保护装置是工艺复杂、成本高；2、无法应用于大量已经安装运行的皮带的检测；3、但由于皮带的长时间连续运动，不可避免地会产生滚切的持续应力，使金属导线、线圈或是其他预埋材质遭受磨损而断裂，从而造成检测的误判断，4、由于皮带内嵌入检测物质，对皮带用户的维护提出了更高的要求。

接触法，这种方法通常对皮带不做更改，通过感测装置与皮带的接触来感知皮带的状况。在实际应用中使用较多的感测装置是托辊。其中，一种是托辊直接与皮带接触从而感知皮带的运行的物理量，如皮带的运行速度、张力、压力等等。由于发生纵向撕裂时，皮带的张力（横向、纵向）、压力、速度或是其他物理量会与皮带正常工作时不一致，由此间接判断出皮带发生纵向撕裂。这种方法的缺点是可靠性不高。另一种是以托辊作为检测信号的发射和接收装置，通过安装在托辊上的装置产生和接收电、磁、光、声等信号，通过分析该信号而判断是否发生皮带纵向撕裂。但是由于托辊在皮带运行中一直与皮带接触，磨损很大，很容易导致作为感测装置是托辊损坏而失灵。

探露法，采用探露法作为纵向撕裂报警装置，其核心思想是发生纵向撕裂后，在皮带的撕裂处有物料伸出皮带裂缝或是物料泄露。由此产生了棒型检测器、弦线式装置、漏料检测器等。棒型检测器是把一根棒或管子弯曲成槽形托辊状，安装在槽形输送带下面的缓冲托辊之间而成。这样，如有刺穿输送带的物料，该物料将拨动槽形棒偏转，迫使限位开关或载荷传感器动作，使带式输送机停止运转。弦线式装置与棒式检测器相类似，该装置由尼龙线作为探头，将其安置在缓冲托辊之间穿过小孔与槽形带下表面贴合，线的一端装一个弹簧限位开关。当刺穿输送带的物料绊住此线时，把线拉断或张力增加，均可使限位开关动作。漏料检测器由托盘、支点、平衡锤和开关等组成。当输送带被纵向撕裂后，输送带上的物料通过裂口泄漏到托盘里，物料的重量克服平衡锤的重量，使整个装置绕支点转动，迫使限位开关动作。但是由于探露法是以皮带纵向撕裂后裂口变宽，从而导致物料伸出或是泄露的原理为基础，所以一旦皮带撕裂后，如果皮带没有裂口或是裂口不够宽，就不会发生物料伸出皮带裂缝或是泄露，则这种方法将无法探测。当输送带被纵向撕裂后，只有输送带上有物料且输送带的裂口足以使物料泄漏时，此装置才能起作用，否则就没有什么用途。

综上所述，至今仍没有较为理想的，可以有效预防纵向撕裂的探测方法以及应用于实践的装置。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供了一种简单、方便、造价低，能够快速识别检测皮带撕裂情况的皮带撕裂图像识别***。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：皮带撕裂图像识别***，包括：安装在皮带输送机上的皮带，所述皮带的下部设置有用于横向扫描皮带表面的激光发射器和用于采集激光条纹分布图像的3D摄像机，所述激光发射器和3D摄像机均与控制主机相连接，所述控制主机与计算机终端连接，所述控制主机与皮带控制中心相连接。

所述控制主机与计算机终端的连接方式或为有线连接，或为无线连接。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：本发明采用在皮带下表面设置有激光发射器和3D摄像机，激光发射器向皮带下表面发射一条带状激光，然后通过3D摄像机采集激光条纹分布情况以及整个画面中同一位置的纵向裂缝特征，控制主机将采集的数据传输给计算机终端，与预先设定的值进行比较分析，从而判断皮带是否撕裂，整个***运行简单、适应范围广、反应迅速，能够在最短时间内检测出皮带的撕裂情况，并且使用方便、成本低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明皮带撕裂图像识别***的原理框图。

图2为本发明成像原理图。

图中：1为皮带，2为激光发射器，3为3D摄像机，4为控制主机，5为计算机终端，6为皮带控制中心。

具体实施方式

如图1、图2所示，皮带撕裂图像识别***，包括：安装在皮带输送机上的皮带1，所述皮带1的下部设置有用于横向扫描皮带表面的激光发射器2和用于采集激光条纹分布图像的3D摄像机3，所述激光发射器2和3D摄像机3均与控制主机4相连接，所述控制主机4与计算机终端5连接。

所述控制主机4与计算机终端5的连接方式或为有线连接，或为无线连接。

本发明通过在皮带下部设置有激光发射器2和3D摄像机3，激光发射器2向皮带下表面发射一条带状激光，然后通过3D摄像机3采集激光条纹分布情况，控制主机4将采集的数据传输给计算机终端5，计算机终端5将采集的数据与预先设定的值进行比较分析，从而判断皮带是否撕裂。当采集数据超过预先设定值时，计算机终端5报警，并将信号传输到皮带控制中心6控制皮带停运。

但是由于输送带上皮带底面情况很多时候非常复杂, 可能存在各种各样的因素会影响激光图像辨别纵向撕裂裂缝的真实性。例如皮带表面的划痕和表皮破损（有一定的连续性, 有一定的长度,有一定的凸起或者凹陷, 有一定的纵向分布性）很容易和纵向撕裂产生的裂缝混淆而产生误报现象。 为消除误报现象，本发明采用利用激光束照射在撕裂裂缝交汇点处的变形特征值和整幅画面中同一位置的纵向裂缝特征值，共同满足预先设定值时，***认为纵向撕裂确实发生，这样能够快速、准确的确定皮带是否撕裂。

上述变形特征值主要包以下数据：高度、宽度、和其它异常点之间的间隙、截面积、角度、轮廓对比等, 以区分皮带表面已有的表皮破损和纵向撕裂产生的裂缝。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出得各种变化,也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.皮带撕裂图像识别***，包括：安装在皮带输送机上的皮带（1），其特征在于：所述皮带（1）的下部设置有用于横向扫描皮带表面的激光发射器（2）和用于采集激光条纹分布图像的3D摄像机（3），所述激光发射器（2）和3D摄像机（3）均与控制主机（4）相连接，所述控制主机（4）与计算机终端（5）连接，所述控制主机（4）与皮带控制中心相连接。

2.根据权利要求1所述的皮带撕裂图像识别***，其特征在于：所述控制主机（4）与计算机终端（5）的连接方式或为有线连接，或为无线连接。