CN110793451B - 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** - Google Patents
基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN110793451B CN110793451B CN201911049960.6A CN201911049960A CN110793451B CN 110793451 B CN110793451 B CN 110793451B CN 201911049960 A CN201911049960 A CN 201911049960A CN 110793451 B CN110793451 B CN 110793451B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- trolley
- wheel
- distance
- laser
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 15
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 14
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- -1 airflow flushing Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N phosphamidon Chemical compound CCN(CC)C(=O)C(\Cl)=C(/C)OP(=O)(OC)OC RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N 0.000 description 1
- 238000012353 t test Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及***,在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧区域,安装10台激光测距仪:1)台车两侧各安装4台激光测距仪,用于测量测距仪到台车车轮的距离,每个车轮2台激光测距仪,每个轮子测上下两点,一侧距离标识为L前上、L前下、L后上、L后下,另一侧距离标识为L前上’、L前下’、L后上’、L后下’;同侧前后激光测距仪的距离L测距仪间距为台车前后两个车轮的间距L轮间距;2)在台车两侧各安装一台激光测距仪,用于测量测距仪到台车的台面侧板的距离L侧板、L侧板’;解决烧结台车跑偏、故障快速诊断的问题,在台车出现异常时,有效地及时预判预警,提高烧结生产线的作业率。
Description
技术领域
本发明涉及烧结控制***技术领域,特别涉及一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及***。
背景技术
烧结台车是烧结机主要运行部件,达到运送烧结物料之目的,烧结台车运行的稳定是保证烧结生产线作业率的重要前提条件。在整个生产运行过程中,台车轴承经受着高温、重载、冲击振动、粉尘、气流冲刷和水冲淋等恶劣的工况,轴承滚子内经常进入细料和其他杂质,造成轴承磨损加剧,台车轮子经常发生松动脱落、卡阻、轮盖破裂等故障,需要停机对其更换,同时也易存在台车跑偏问题,造成在烧结机尾部弯道翻转卡阻,需停机处理。同时,烧结台车从上部弯车道进入下部时产生搭肩而造成不同程度的起拱,在返程回到头轮时,由于台车不对中,易造成头部星轮的卡阻,需星轮反转处理。及早预判台车车轮松动,快速诊断头、尾部卡阻故障,一直以来是烧结台车走形的研究重心。
目前,在国内钢铁冶金过程中,烧结设备的特点是大型、粗放、自动化水平一般。烧结台车运行环境恶劣,致使车轮容易损坏,而且台车价格昂贵、数量较多,传统的故障诊断方法多为听异响、看外观、摸车轮温度、量车轮磨损、转轴承等依靠经验摸索的方法,显然无法准确的对故障进行有效的判断及提前预知预判故障的发生,更无法从根本提高烧结机的作业率,确保烧结生产的连续稳定。
发明内容
为了解决背景技术中的技术问题,本发明提供一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及***,解决烧结台车跑偏、故障快速诊断的问题,本发明采用视频图像采集技术、激光测距技术、大数据分析技术、图像数据处理识别技术,差异数据辨识技术、台车全生命过程管理方法,对台车的走行和轮子的转动、轮距情况进行分析诊断。通过该方法实现台车在线监测,有效地及时预判预警;在台车出现异常时,有效地及时预判预警,快速诊断故障部位,减少故障停机时间,实现烧结台车稳定运行,提高烧结生产线的作业率。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法,包括如下步骤:
步骤101、在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧区域,安装10台激光测距仪:
1)台车两侧各安装4台激光测距仪,用于测量测距仪到台车车轮的距离,每个车轮2台激光测距仪,每个轮子测上下两点,一侧距离标识为L前上、L前下、L后上、L后下,另一侧距离标识为L前上’、L前下’、L后上’、L后下’;同侧前后激光测距仪的距离L测距仪间距为台车前后两个车轮的间距L轮间距;
2)在台车两侧各安装一台激光测距仪,用于测量测距仪到台车的台面侧板的距离L侧板、L侧板’;
步骤102、在烧结上部平台的两侧各配置一套数据采集子***,用于采集相应侧的激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤103、在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台激光测距仪,用于测量测距仪到台车的台面侧板条的距离L返侧板、L返侧板’;
步骤104、在下部轨道返程至头部星轮的配置一套数据采集子***,用于采集激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤105、车轮晃动、松动及车轮与轨道接触面积过小的判别:
1)采用分布于上层轨道两侧,同侧分布相距为一个台车前后车轴长度的激光测距仪,采集各点到台车车轮的距离;车轮正常时,车轮上下两个距离测量值应相等,即L前上=L前下、L后上=L后下、L前上’=L前下’、L后上’=L后下’;车轮晃动时,车轮的上下两个距离测量值存在偏差,当超限时,则***预警提示;
2)同时,车轮正常时,台车的两个前轮间的距离L前轮间距,及两个后轮间的距离L后轮间距应不变;车轮松动时,台车的两个前轮间的距离或两个后轮间的距离应发生变化;结合前方两个、后方两个激光测距仪的安装距离,计算台车的前轮的实时轮距L前轮上间距、L前轮下间距(上、下两组),后轮的实时轮距L后轮上间距、L后轮下间距(上、下两组),及与标准轮距的偏差,当偏差超限,则判别为车轮松动,上传相应车号的图片并预警;
3)当采集的同侧点到台车车轮距离大于车轮与轨道接触面积过小的报警限值时,同时结合对向检测的到台车车轮距离,综合判断车轮与轨道接触面积过小;当异常时,上传相应车号的图片并预警;
步骤106、台车走行跑偏的判别
采用固定安装于上层轨道两侧的激光测距仪,采集测距仪到台车侧板条的距离L侧板、L侧板’;当偏差超限并持续一定时间,或不同步,则判别为台车跑偏,上传相应车号的图片并预警;
步骤107、下部轨道头部星轮前台车不对中的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前的两侧的激光测距仪,采集测量测距仪到台车的侧板条的距离L返侧板、L返侧板’,当该距离偏差超限并持续一定时间,则判别为台车不对中,同时摄像上传相应车号的图片并预警。
还包括如下步骤:
步骤201、在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧安装工业视频网络摄像头,并将视频信号通过光纤网络接入位于中控室的相应的图像处理识别计算机;
步骤202、在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台工业视频摄像头,并将视频信号接入相应的图像处理识别计算机;
步骤203、为实现图像自动识别,对台车的图像进行特征抽取,为准确判别,对台车的四个车轮和台车侧部的中心位置,做出特征标识:采用油漆喷涂,前轮和后轮的标识存在差异;
步骤204、台车车号的图像识别
建立每台台车的车号特征图像库,当台车走行到摄像机位置时,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及车号的特征抽取,与预存的台车车号特征图像进行比对,自动识别台车的车号;
步骤205、台车车轮不转的图像识别
采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,经过一个采集周期后再采集处理一帧图像,采集周期根据烧结机台车的运行速度,识别出台车的特征标识位置;通过对相邻两幅图像的台车特征标识位置角度的变化来判断台车车轮是否转动;当异常时,则预警并将两幅图像上传至监控客户端;
步骤206、下部轨道头部星轮前台车车轮丢失的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前轨道两侧的定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,识别出台车车轮的状态,车轮丢失则报警,并上传图片;
步骤207、车轮维修更换记录及车轮的寿命跟踪
***提供车轮维修更换子***;可对每一台车、每一车轮的维修、更换进行记录;在此基础上,可实现每一台车,每一车轮的维修更换履历,及寿命管控,并可按月、按年、按一定的时间周期,查看整条生产线的车轮维修更换记录,并可统计其维修更换频次。
进一步地,为了保证台车车轮激光测距对象是台车车轮,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,与预存的台车特征图像,即台车中心特征标识在此状态下,此时台车的前后轮走行至激光测距仪位置,同时进行比对,当识别出台车的中心标识位置在图像中心位置,即台车的前后轮走行至激光测距仪位置,图像处理服务器给发出车轮到位信号,将此时的该侧的激光测距仪的测量数据,存储并作为判别的实际原始数据。
一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控***,包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、第四激光测距仪、第五激光测距仪、第六激光测距仪、第七激光测距仪、第八激光测距仪、第九激光测距仪、第十激光测距仪、数据采集器、交换机和上位机;第一激光测距仪至第十激光测距仪均与数据采集器的输入端相连接,数据采集器的输出端通过交换机连接上位机***;
第一激光测距仪至第八激光测距仪安装于烧结上部平台的点火器后的轨道两侧区域;
第一激光测距仪至第四激光测距仪分别对准烧结台车左侧前车轮的上、下边缘点和左侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值;
第五激光测距仪至第八激光测距仪分别对准烧结台车右侧前车轮的上、下边缘点和右侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值;
第九激光测距仪和第十激光测距仪分别安装于烧结台车两侧,用于测量测距仪到台车的台面侧板的距离。
进一步地,还包括第十一激光测距仪和第十二激光测距仪;第十一激光测距仪和第十二激光测距仪均连接至数据采集器,并通过数据采集器连接至上位机***;第十一激光测距仪和第十二激光测距仪各安装在烧结台车下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧,用于测量测距仪到台车的台面侧板条的距离。
进一步地,还包括第一工业视频网络摄像头和第二工业视频网络摄像头,第一工业视频网络摄像头包括两个,分别安装在在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧,第二工业视频网络摄像头包括两个,分别安装在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧;均用于提取烧结台车的车号,第一工业视频网络摄像头和第二工业视频网络摄像头均通过交换机连接至上位机***。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明采用激光测距技术、数据处理技术、定点工业视频摄像图像采集与处理识别技术,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,识别出台车的特征标识,有效解决了烧结台车故障、跑偏的监控问题,及早预判台车车轮松动,快速诊断头、尾部卡阻等故障,提高烧结生产线的生产作业率。适用性、可移植性强,该烧结台车走形监控***可应用于不同烧结生产线。
附图说明
图1是本发明的***结构图的烧结台车上部走行平台部分图;
图2是本发明的***结构图的烧结台车返程部分图;
图3是本发明的烧结台车的激光测距仪的测量部位图的前视图;
图4是本发明的烧结台车的激光测距仪的测量部位图的俯视图;
图5是本发明的烧结台车走行监控***整体结构图。
图中:1、烧结机2、台车3、网络摄像头(3-1左第一工业视频网络摄像头、3-2右第一工业视频网络摄像头、3-3左第二工业视频网络摄像头、3-4右第二工业视频网络摄像头)、4、激光测距仪(4-1第一激光测距仪、4-2第二激光测距仪、4-3第三激光测距仪、4-4第四激光测距仪、4-5第五激光测距仪、4-6第六激光测距仪、4-7第七激光测距仪、4-8第八激光测距仪、4-9第九激光测距仪、4-10第十激光测距仪、4-11第十一激光测距仪、4-12第十二激光测距仪)、5、数据采集器、6、交换机7、数据服务器8、图像处理计算机9、视频硬盘录像机10、客户端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1-5所示,一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法,包括如下步骤:
步骤101、如图1所示,在烧结1上部平台的点火器后的轨道两侧区域,安装10台激光测距仪4-1至4-10:
1)台车2两侧各安装4台激光测距仪4-1至4-8,用于测量测距仪到台车2车轮的距离,每个车轮2台激光测距仪,每个轮子测上下两点,一侧距离标识为L前上、L前下、L后上、L后下,另一侧距离标识为L前上’、L前下’、L后上’、L后下’;同侧前后激光测距仪的距离L测距仪间距为台车2前后两个车轮的间距L轮间距;
2)在台车2两侧各安装一台激光测距仪4-9和4-10,用于测量测距仪到台车2的台面侧板的距离L侧板、L侧板’;
步骤102、在烧结上部平台的两侧各配置一套数据采集子***,用于采集相应侧的激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤103、如图2所示,在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台激光测距仪4-11和4-12,用于测量测距仪到台车2的台面侧板条的距离L返侧板、L返侧板’;
步骤104、在下部轨道返程至头部星轮的配置一套数据采集子***,用于采集激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤105、车轮晃动、松动及车轮与轨道接触面积过小的判别:
1)采用分布于上层轨道两侧,同侧分布相距为一个台车2前后车轴长度的激光测距仪,采集各点到台车2车轮的距离;车轮正常时,车轮上下两个距离测量值应相等,即L前上=L前下、L后上=L后下、L前上’=L前下’、L后上’=L后下’;车轮晃动时,车轮的上下两个距离测量值存在偏差,当超限时,则***预警提示;
2)同时,车轮正常时,台车2的两个前轮间的距离L前轮间距,及两个后轮间的距离L后轮间距应不变;车轮松动时,台车2的两个前轮间的距离或两个后轮间的距离应发生变化;结合前方两个、后方两个激光测距仪的安装距离,计算台车2的前轮的实时轮距L前轮上间距、L前轮下间距(上、下两组),后轮的实时轮距L后轮上间距、L后轮下间距(上、下两组),及与标准轮距的偏差,当偏差超限,则判别为车轮松动,上传相应车号的图片并预警;
3)当采集的同侧点到台车2车轮距离大于车轮与轨道接触面积过小的报警限值时,同时结合对向检测的到台车2车轮距离,综合判断车轮与轨道接触面积过小;当异常时,上传相应车号的图片并预警;
步骤106、台车2走行跑偏的判别
采用固定安装于上层轨道两侧的激光测距仪4-9和4-10,采集测距仪到台车2侧板条的距离L侧板、L侧板’;当偏差超限并持续一定时间,或不同步,则判别为台车2跑偏,上传相应车号的图片并预警;
步骤107、下部轨道头部星轮前台车2不对中的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前的两侧的激光测距仪4-11和4-12,采集测量测距仪到台车的侧板条的距离L返侧板、L返侧板’,当该距离偏差超限并持续一定时间,则判别为台车2不对中,同时摄像上传相应车号的图片并预警。
还包括如下步骤:
步骤201、在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧安装工业视频网络摄像头3-1和3-2,并将视频信号通过光纤网络接入位于中控室的相应的图像处理识别计算机;
步骤202、在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台工业视频摄像头3-3和3-4,并将视频信号接入相应的图像处理识别计算机;
步骤203、为实现图像自动识别,对台车2的图像进行特征抽取,为准确判别,对台车2的四个车轮和台车2侧部的中心位置,做出特征标识:采用油漆喷涂,前轮和后轮的标识存在差异;
步骤204、台车2车号的图像识别
建立每台台车2的车号特征图像库,当台车2走行到摄像机位置时,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及车号的特征抽取,与预存的台车2车号特征图像进行比对,自动识别台车2的车号;
步骤205、台车2车轮不转的图像识别
采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,经过一个采集周期后再采集处理一帧图像,采集周期根据烧结机台车2的运行速度,识别出台车2的特征标识位置;通过对相邻两幅图像的台车2特征标识位置角度的变化来判断台车2车轮是否转动;当异常时,则预警并将两幅图像上传至监控客户端;
步骤206、下部轨道头部星轮前台车2车轮丢失的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前轨道两侧的定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,识别出台车2车轮的状态,车轮丢失则报警,并上传图片;
步骤207、车轮维修更换记录及车轮的寿命跟踪
***提供车轮维修更换子***;可对每一台车2、每一车轮的维修、更换进行记录;在此基础上,可实现每一台车2,每一车轮的维修更换履历,及寿命管控,并可按月、按年、按一定的时间周期,查看整条生产线的车轮维修更换记录,并可统计其维修更换频次。
为了保证台车2车轮激光测距对象是台车2车轮,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,与预存的台车2特征图像,即台车2中心特征标识在此状态下,此时台车2的前后轮走行至激光测距仪位置,同时进行比对,当识别出台车2的中心标识位置在图像中心位置,即台车2的前后轮走行至激光测距仪位置,图像处理服务器给发出车轮到位信号,将此时的该侧的激光测距仪的测量数据,存储并作为判别的实际原始数据。
本发明的技术方案中:
1)在烧结上部平台烧结点火器后,图像识别轨道上走行台车2的车号并分析判断该台车2四个轮子是否正常运转;采集到相应车号的台车2台面侧板条距离及该台车2四个轮子的距离(每个轮子测上下两点,共8个测距),智能分析出该台车2是否跑偏,结合历史数据判断轮子是否松动及上下晃动。
2)在烧结台车2由下部轨道返程至头部星轮前,图像识别轨道上走行台车2的轮子是否丢失;采集台车2侧板条距离,智能分析该台车2是否对中异常,当异常时上传该台车2的图片,防止台车2卡阻。
3)设计了一种非接触式监控***,采用的工业级激光测距仪4实时监控台车2,测量固定物体的距离,以及测量移动物体的距离。且在恶劣的作业环境下仍能保持高测量精度和运行的稳定性,从而保证了测量数据的准确性和可靠性。
4)激光测距仪测量4的数据是多次采集,然后对多次测量的数据组进行分析处理,由于现场检测环境复杂,为保证分析数据的稳定准确,从数据中剔除有明显差异或差别的采集数据,防止严重失真的测量数据,导致出现偏差影响分析结论与结果。采用罗曼诺夫斯基准则(t检验准则)、格罗布斯(Grubbs)准则、狄克松(Dixon)准则等,组合判别测量数据是否存在较大误差。
5)***性的分析与处理采集到的大量数据,先对数据进行辨识,对差异数据进行剔除,然后对有效数据进行分析。本***对测量数据采用线性或非线性拟合方法,从而得到尽量贴近实际现场情况,反映数据变化规律的函数模型。
6)各个台车2每个车轮的全生命过程管理,对每一台车2、每一车轮的维修、更换进行记录,形成维修更换履历及寿命跟踪管理。
如图1-5所示,一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控***,包括第一激光测距仪4-1、第二激光测距仪4-2、第三激光测距仪4-3、第四激光测距仪4-4、第五激光测距仪4-5、第六激光测距仪4-6、第七激光测距仪4-7、第八激光测距仪4-8、第九激光测距仪4-9、第十激光测距仪4-10、数据采集器5、交换机6和上位机7-10;第一激光测距仪4-1至第十激光测距仪4-10均与数据采集器5的输入端相连接,数据采集器5的输出端通过交换机6连接上位机7-10***;
第一激光测距仪4-1至第八激光测距仪4-8安装于烧结1上部平台的点火器后的轨道两侧区域;
如图1、3、4所示,第一激光测距仪4-1至第四激光测距仪4-4分别对准烧结台车2左侧前车轮的上、下边缘点和左侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值;第五激光测距仪4-5至第八激光测距仪4-8分别对准烧结台车2右侧前车轮的上、下边缘点和右侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值。第九激光测距仪4-9和第十激光测距仪4-10分别安装于烧结台车2两侧,用于测量测距仪到台车2的台面侧板的距离。
如图2所示,还包括第十一激光测距仪4-11和第十二激光测距仪4-12;第十一激光测距仪4-11和第十二激光测距仪4-12各安装在烧结台车2下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧,用于测量测距仪到台车2的台面侧板条的距离。第十一激光测距仪4-11和第十二激光测距仪4-12均连接至数据采集器5,并通过数据采集器5连接至上位机7-10***。
还包括第一工业视频网络摄像头和第二工业视频网络摄像头,如图1所示,第一工业视频网络摄像头包括两个3-1和3-2,分别安装在在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧,第二工业视频网络摄像头包括两个3-3和3-4,分别安装在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧;均用于提取烧结台车2的车号,第一工业视频网络摄像头3-1和3-2和第二工业视频网络摄像头3-3和3-4均通过交换机6连接至上位机7-10***。
所述的烧结台车2监控***结构包含数据采集层、数据传输层和监控客户层;所述的数据采集层实现现场的激光测距、图像采集、数据采集,并通过数据传输层将采集数据、数据信息传送至监控客户层;所述的监控客户层用于实现数据的显示、报警、记录,并进行每帧图像处理,进行灰阶差预处理及特征抽取,准确判别,自动识别特征标识,数据分析;测距测量数据的分析处理,剔除失真数据,有效数据分析处理。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (6)
1.一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤101、在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧区域,安装10台激光测距仪:
1)台车两侧各安装4台激光测距仪,用于测量测距仪到台车车轮的距离,每个车轮2台激光测距仪,每个轮子测上下两点,一侧距离标识为L前上、L前下、L后上、L后下,另一侧距离标识为L前上’、L前下’、L后上’、L后下’;同侧前后激光测距仪的距离L测距仪间距为台车前后两个车轮的间距L轮间距;
2)在台车两侧各安装一台激光测距仪,用于测量测距仪到台车的台面侧板的距离L侧板、L侧板’;
步骤102、在烧结上部平台的两侧各配置一套数据采集子***,用于采集相应侧的激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤103、在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台激光测距仪, 用于测量测距仪到台车的台面侧板条的距离L返侧板、L返侧板’;
步骤104、在下部轨道返程至头部星轮的配置一套数据采集子***,用于采集激光测距仪输出的4-20ma信号,并通过现场总线上传到中控室的***服务器中;
步骤105、车轮晃动、松动及车轮与轨道接触面积过小的判别:
1)采用分布于上层轨道两侧,同侧分布相距为一个台车前后车轴长度的激光测距仪,采集各点到台车车轮的距离;车轮正常时,车轮上下两个距离测量值应相等,即L前上=L前下、L后上=L后下、L前上’=L前下’、L后上’=L后下’;车轮晃动时,车轮的上下两个距离测量值存在偏差,当超限时,则***预警提示;
2)同时,车轮正常时,台车的两个前轮间的距离L前轮间距,及两个后轮间的距离L后轮间距应不变;车轮松动时,台车的两个前轮间的距离或两个后轮间的距离应发生变化;结合前方两个、后方两个激光测距仪的安装距离,计算台车上、下两组前轮的实时轮距L前轮上间距、L前轮下间距,上、下两组后轮的实时轮距L后轮上间距、L后轮下间距,及与标准轮距的偏差,当偏差超限,则判别为车轮松动,上传相应车号的图片并预警;
3)当采集的同侧点到台车车轮距离大于车轮与轨道接触面积过小的报警限值时,同时结合对向检测的到台车车轮距离,综合判断车轮与轨道接触面积过小;当异常时,上传相应车号的图片并预警;
步骤106、台车走行跑偏的判别
采用固定安装于上层轨道两侧的激光测距仪,采集测距仪到台车侧板条的距离L侧板、L侧板’;当偏差超限并持续一定时间,或不同步,则判别为台车跑偏,上传相应车号的图片并预警;
步骤107、下部轨道头部星轮前台车不对中的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前的两侧的激光测距仪,采集测量测距仪到台车的侧板条的距离L返侧板、L返侧板’,当该距离偏差超限并持续一定时间,则判别为台车不对中,同时摄像上传相应车号的图片并预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法,其特征在于,还包括如下步骤:
步骤201、在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧安装工业视频网络摄像头,并将视频信号通过光纤网络接入位于中控室的相应的图像处理识别计算机;
步骤202、在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧各安装一台工业视频摄像头,并将视频信号接入相应的图像处理识别计算机;
步骤203、为实现图像自动识别,对台车的图像进行特征抽取,为准确判别,对台车的四个车轮和台车侧部的中心位置,做出特征标识:采用油漆喷涂,前轮和后轮的标识存在差异;
步骤204、台车车号的图像识别
建立每台台车的车号特征图像库,当台车走行到摄像机位置时,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及车号的特征抽取,与预存的台车车号特征图像进行比对,自动识别台车的车号;
步骤205、台车车轮不转的图像识别
采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,经过一个采集周期后再采集处理一帧图像,采集周期根据烧结机台车的运行速度,识别出台车的特征标识位置;通过对相邻两幅图像的台车特征标识位置角度的变化来判断台车车轮是否转动;当异常时,则预警并将两幅图像上传至监控客户端;
步骤206、下部轨道头部星轮前台车车轮丢失的判别
采用安装于下部轨道返程至头部星轮前轨道两侧的定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,识别出台车车轮的状态,车轮丢失则报警,并上传图片;
步骤207、车轮维修更换记录及车轮的寿命跟踪
***提供车轮维修更换子***;可对每一台车、每一车轮的维修、更换进行记录;在此基础上,可实现每一台车,每一车轮的维修更换履历,及寿命管控,并可按月、按年、按一定的时间周期,查看整条生产线的车轮维修更换记录,并可统计其维修更换频次。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法,其特征在于,为了保证台车车轮激光测距对象是台车车轮,采用定点工业视频录像机摄像,采集处理一帧图像,对图像进行灰阶差预处理及特征抽取,与预存的台车特征图像,即台车中心特征标识在此状态下,此时台车的前后轮走行至激光测距仪位置,同时进行比对,当识别出台车的中心标识位置在图像中心位置,即台车的前后轮走行至激光测距仪位置,图像处理服务器给发出车轮到位信号,将此时的该侧的激光测距仪的测量数据,存储并作为判别的实际原始数据。
4.一种实现权利要求1所述方法的基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控***,其特征在于,包括第一激光测距仪、第二激光测距仪、第三激光测距仪、第四激光测距仪、第五激光测距仪、第六激光测距仪、第七激光测距仪、第八激光测距仪、第九激光测距仪、第十激光测距仪、数据采集器、交换机和上位机;第一激光测距仪至第十激光测距仪均与数据采集器的输入端相连接,数据采集器的输出端通过交换机连接上位机***;
第一激光测距仪至第八激光测距仪安装于烧结上部平台的点火器后的轨道两侧区域;
第一激光测距仪至第四激光测距仪分别对准烧结台车左侧前车轮的上、下边缘点和左侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值;
第五激光测距仪至第八激光测距仪分别对准烧结台车右侧前车轮的上、下边缘点和右侧后车轮的上、下边缘点,测出其距离数值;
第九激光测距仪和第十激光测距仪分别安装于烧结台车两侧,用于测量测距仪到台车的台面侧板的距离。
5.根据权利要求4一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控***,其特征在于,还包括第十一激光测距仪和第十二激光测距仪;第十一激光测距仪和第十二激光测距仪均连接至数据采集器,并通过数据采集器连接至上位机***;
第十一激光测距仪和第十二激光测距仪各安装在烧结台车下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧, 用于测量测距仪到台车的台面侧板条的距离。
6.根据权利要求4一种基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控***,其特征在于,还包括第一工业视频网络摄像头和第二工业视频网络摄像头,第一工业视频网络摄像头包括两个,分别安装在在烧结上部平台的点火器后的轨道两侧,第二工业视频网络摄像头包括两个,分别安装在下部轨道返程至头部星轮的轨道两侧;均用于提取烧结台车的车号,第一工业视频网络摄像头和第二工业视频网络摄像头均通过交换机连接至上位机***。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911049960.6A CN110793451B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911049960.6A CN110793451B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110793451A CN110793451A (zh) | 2020-02-14 |
CN110793451B true CN110793451B (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=69442321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911049960.6A Active CN110793451B (zh) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110793451B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112393602B (zh) * | 2020-03-26 | 2022-10-04 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种烧结台车车轮故障检测方法、装置、设备及介质 |
CN112393617B (zh) * | 2020-03-26 | 2022-06-03 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种环冷机台车车轮检测方法、装置、设备及介质 |
CN112393603A (zh) * | 2020-03-26 | 2021-02-23 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种台车车轮故障检测方法、装置、设备及介质 |
CN112611329A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-06 | 江苏集萃智能光电***研究所有限公司 | 一种列车轮对尺寸测量箱 |
CN114459245B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-06-06 | 中冶长天(长沙)智能科技有限公司 | 一种烧结机台车箅条诊断***及方法、存储介质 |
CN115938010B (zh) * | 2023-03-14 | 2023-05-09 | 汕头市俊国机电科技有限公司 | 一种烧结台车车轮巡检*** |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT8150026A0 (it) * | 1981-03-02 | 1981-12-29 | Rohrkombinat Stahl & Walzwerk | Cavalletto respingente di frenatura |
US5745237A (en) * | 1995-03-31 | 1998-04-28 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for measuring cross sectional dimensions of sectional steel |
KR101524281B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 주식회사기성이엔지 | 대차 탈선 방지 시스템 |
CN204632107U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种基于扫描式激光测距仪的组合型车型识别*** |
CN110308455A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-08 | 广州路优信息科技有限公司 | 车辆检测***和方法 |
CN211452236U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-09-08 | 鞍山市海汇自动化有限公司 | 一种基于激光测距的烧结台车走行监控*** |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI389241B (zh) * | 2008-10-03 | 2013-03-11 | Inotera Memories Inc | 自動維修搬運系統及其執行方法 |
-
2019
- 2019-10-31 CN CN201911049960.6A patent/CN110793451B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT8150026A0 (it) * | 1981-03-02 | 1981-12-29 | Rohrkombinat Stahl & Walzwerk | Cavalletto respingente di frenatura |
US5745237A (en) * | 1995-03-31 | 1998-04-28 | Kawasaki Steel Corporation | Method and apparatus for measuring cross sectional dimensions of sectional steel |
KR101524281B1 (ko) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 주식회사기성이엔지 | 대차 탈선 방지 시스템 |
CN204632107U (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种基于扫描式激光测距仪的组合型车型识别*** |
CN110308455A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-08 | 广州路优信息科技有限公司 | 车辆检测***和方法 |
CN211452236U (zh) * | 2019-10-31 | 2020-09-08 | 鞍山市海汇自动化有限公司 | 一种基于激光测距的烧结台车走行监控*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110793451A (zh) | 2020-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110793451B (zh) | 基于激光测距与图像处理的烧结台车走行监控方法及*** | |
US5791063A (en) | Automated track location identification using measured track data | |
CN201429413Y (zh) | 高速列车受电弓状态在线式自动检测*** | |
CN103913600A (zh) | 一种机动车测速仪测速误差检测装置及检测方法 | |
CN102633173A (zh) | 一种电梯轿厢运行状态监测***及方法 | |
CN110057198B (zh) | 烧结机台车轮工作状态检测方法及检测装置 | |
CN108225811A (zh) | 一种基于车辆荷载的桥梁结构安全评估*** | |
CN106571038A (zh) | 实现全自动道路监控的方法 | |
CN101882374A (zh) | 一种车辆行程分布综合信息分析***及方法 | |
CN104112140B (zh) | 铸坯图像精确定位装置和定位方法 | |
CN103528531A (zh) | 小型车车辆参数的物联网图像智能检测*** | |
CN113139410B (zh) | 路面检测方法、装置、设备及存储介质 | |
CN113371028A (zh) | 一种电客车载轨道智能巡检***及方法 | |
CN114740086A (zh) | 一种单轨吊轨道缺陷检测方法 | |
CN103422417A (zh) | 一种公路表面破损的动态识别***与方法 | |
RU2474505C1 (ru) | Способ диагностики рельсов | |
CN111565024A (zh) | 一种太阳能电池板故障检测与运行效率预测装置和方法 | |
JP5266498B2 (ja) | 焼結機冷却装置のクーラ台車の車輪軸受部の異常判定方法 | |
CN108596968B (zh) | 一种基于轨道3d深度图像的轨枕计数方法 | |
CN113033443A (zh) | 一种基于无人机的行人过街设施全路网自动化排查方法 | |
CN104271428B (zh) | 用于调查轮轨接触的方法 | |
CN211452236U (zh) | 一种基于激光测距的烧结台车走行监控*** | |
CN116818397A (zh) | 基于机器视觉的中小跨径桥梁快速荷载试验方法及*** | |
KR102448793B1 (ko) | 복합 연동장치를 이용한 철도상태 기반(cbm) 유지보수 예측시스템 | |
CN103493081B (zh) | 车辆的涂膜厚度计算***、计算方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |