DE4414434A1 - Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines - Google Patents

Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines

Info

Publication number
DE4414434A1
DE4414434A1 DE4414434A DE4414434A DE4414434A1 DE 4414434 A1 DE4414434 A1 DE 4414434A1 DE 4414434 A DE4414434 A DE 4414434A DE 4414434 A DE4414434 A DE 4414434A DE 4414434 A1 DE4414434 A1 DE 4414434A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
conveyor belt
belt
evaluation unit
profile
loading
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.)
Ceased
Application number
DE4414434A
Other languages
German (de)
Inventor
Schermbeck Dipl Ing Dahlhaus
Dara Dipl Ing Fatehi-Varkani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Ruhrkohle AG
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruhrkohle AG, Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Ruhrkohle AG
Priority to DE4414434A priority Critical patent/DE4414434A1/en
Publication of DE4414434A1 publication Critical patent/DE4414434A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/142Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using image capturing devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21FSAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F11/00Rescue devices or other safety devices, e.g. safety chambers or escape ways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The personnel detection system includes a light source (13) situated vertically above the conveyor belt (11), with a video camera (14) pointing at an angle to the conveyor belt from the side. Light signals are generated according to the loading of the belt, and signals for successive sections of length are converted for comparison in an analysing unit (17).The belt loading data and the belt speed are used by the analysing unit to calculate the volume passing along the belt. If a deviation in volume occurs which is larger than a predetermined value, the belt is halted. A pre-determined deviation in conveyor belt loaded height or light intensity also causes the belt to be halted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von auf einem im untertägigen Grubenbetrieb eingesetzten Endlosförderer insbesondere Förderband befindlichen Personen, bei welchem eine Überwachung des laufenden Förderbandes mittels von einer stationär angeordneten Videokamera aufgenommener Bildsignale erfolgt.The invention relates to a method for detecting one used in the underground mine Endless conveyor located in particular conveyor belt People for whom monitoring is ongoing Conveyor belt arranged by means of a stationary Video camera recorded image signals.

In untertägigen Grubenbetrieben, insbesondere des Steinkohlenbergbaus, werden die zur Überwindung großer Entfernungen eingesetzten Förderbänder für die Kohleförderung auch im Rahmen der sogenannten Bandfahrung zum Transport von Personen benutzt, die in der Regel auf dem beladenen Förderband liegend größere Entfernungen dadurch überbrücken. Hierzu sind in besonderer Weise ausgestaltete Aufsteige- und Absteigestationen eingerichtet, wobei allerdings sowohl das Aufsteigen wie auch das Absteigen bei mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit von 2 m/s laufendem Förderband erfolgen muß. In underground mines, especially the Coal mining, the big ones to overcome Conveyor belts used for the distances Coal mining also as part of the so-called band experience used to transport people who are usually on the loaded conveyor belt lying longer distances bridge. These are designed in a special way Ascent and descent stations set up, whereby however, both the ascent and descent at at a comparatively high speed of 2 m / s conveyor belt must be running.  

Mit der Bandfahrung ist das Problem verbunden, daß es zu Unfällen mit schweren Verletzungen oder mit Todesfolge kommen kann, wenn es den auf dem Förderband befindlichen Personen nicht gelingt, das laufende Förderband rechtzeitig vor dem Bandende beispielsweise in Form einer Übergabestelle oder eines Bunkers zu verlassen. Aus diesem Grund sind verschiedene Hilfsmittel und Sicherheitssysteme entwickelt worden, um die Fahrenden vor der Absteigestelle rechtzeitig aufmerksam zu machen und nach einer eingerichteten Absteigestelle etwa auf dem Band noch befindliche Personen rechtzeitig zu erkennen und das Band stillsetzen zu können. Dabei sollen andererseits Fehlmeldungen soweit als möglich ausgeschlossen werden, um die mit einem Stillsetzen des Förderbandes verbundenen Förderstörungen zu minimieren. Die angesprochenen Maßnahmen erstrecken sich von akustischen, optischen und taktilen Warnsignalen, welche die Bandfahrenden auf den bevorstehenden Abstieg aufmerksam machen sollen, bis zu elektromagnetischen Sensoren und Einrichtungen, welche bei einem nicht erfolgten Abstieg das Förderband anhalten sollen.The problem with band experience is that it is too Accidents with serious injuries or fatalities can come if it is on the conveyor belt People fail to keep the conveyor belt running in time before the end of the tape, for example in the form of a transfer point or to leave a bunker. Because of this, are developed various aids and security systems been to the travelers in front of the descent point in time draw attention and set up after a Descent point about people still on the belt to recognize in time and to be able to stop the belt. On the other hand, false reports should be made as far as possible to be excluded with a shutdown of the To minimize conveyor belt related disruptions. The Measures addressed range from acoustic, optical and tactile warning signals, which the Band travelers aware of the upcoming descent should make up to electromagnetic sensors and Institutions which, in the event of a non-descent, Conveyor belt should stop.

Die Überwachung von Förderbändern im untertägigen Steinkohlenbergbau mittels Videokameras ist für den normalen Förderbetrieb bekannt; hierbei ergibt sich allerdings das Problem, daß die Bilder der aufgestellten Videokameras wegen der relativ hohen Bandgeschwindigkeit, einer in der Regel langen Belichtungszeit der Videokamera, schlechter Lichtverhältnisse und nicht zuletzt wegen eines zu geringen Bildkontrastes nur unscharf und kontrastarm aufgenommen werden, so daß der Informationsgehalt dieser Bilder häufig nicht ausreichend ist. Für die sichere Erkennung von Personen genügt dabei die übliche Bildüberwachung per Videokamera nicht.Monitoring conveyor belts in the underground Coal mining using video cameras is for the normal Funding company known; here, however, this results Problem that the pictures of the installed video cameras because of the relatively high belt speed, usually one long exposure time of the video camera, worse Light conditions and not least because of too little Image contrast only blurred and poor contrast so that the information content of these images is often not sufficient. For the secure detection of The usual image surveillance per person is sufficient Video camera not.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Personenerkennung bei der Bandfahrung anzugeben, mittels dessen auf dem Förderband befindliche Personen in einem überwachten Gefahrenbereich automatisch sicher erkannt werden können.The invention is therefore based on the object Procedure for recognizing people in band experience specify, by means of which on the conveyor belt People in a monitored danger zone automatically can be reliably recognized.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem is inclusive advantageous refinements and developments of Invention from the content of the claims, which this Description are reproduced.

Die Erfindung macht sich zunächst die an sich bekannte Videoüberwachung eines Förderbandes zu Nutze, und der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß mittels einer senkrecht über dem Förderband angeordneten Licht­ quelle zur Aussendung von Linienlicht sowie der mit einem seitlichen Winkel zum Förderband geneigten Video­ kamera im Lichtschnitt den Beladungszustand des Förderbandes beinhaltende Bildsignale erstellt und diese Bildsignale als Ist-Signale nach ihrer für eine rechnerbezogene Verarbeitung geeigneten Umwandlung in einer Auswerteeinheit über aufeinanderfolgende Längen­ abschnitte des Förderbandes miteinander verglichen werden und daß bei einer eine vorbestimmte Größe überschreitenden Abweichung der Ist-Werte voneinander das Stillsetzen des Förderbandes ausgelöst wird. Hinsichtlich der Erzeugung der Bildsignale zeichnet sich dabei die Erfindung durch die Anwendung des Lichtschnitt­ verfahrens aus, bei welchem ein Linienlicht senkrecht auf das Förderband projiziert wird, so daß an dieser Stelle das Band und das daraufliegende Fördergut im Wege eines Höhenprofils sichtbar wird, welches von einer unter 45° zum Förderband geneigten Videokamera in Form von Bildsignalen aufgenommen wird; somit ist über das aufgezeichnete Höhenprofil der Beladungszustand des Förderbandes detektierbar.The invention first makes itself known Video surveillance of a conveyor belt to use, and the The basic idea of the invention is that by means of a light arranged vertically above the conveyor belt source for emitting line light as well as with a video inclined to the side of the conveyor belt camera in light section the loading state of the Conveyor belt containing image signals created and this Image signals as actual signals according to their for one computer-related processing suitable conversion into an evaluation unit over successive lengths sections of the conveyor belt compared and that at a predetermined size deviation of the actual values from each other the conveyor belt is stopped. With regard to the generation of the image signals stands out the invention through the use of light cutting process in which a line light is directed perpendicularly the conveyor belt is projected, so that at this point Belt and the material to be conveyed on it by way of a Height profile is visible, which from a below 45 ° to Conveyor belt inclined video camera in the form of image signals is recorded; thus is about the recorded  Height profile of the loading condition of the conveyor belt detectable.

Mit der Erfindung ist es weiterhin in vorteilhafter Weise möglich, die von der Videokamera abgegebenen Bildsignale im Hinblick auf den Beladungszustand des Förderbandes derart zu verarbeiten, daß die Erkennung einer auf dem Förderband befindlichen Person gegeben ist. Gleichzeitig ergibt sich aus der Erfindung der Vorteil, daß auch weitere Störungsursachen wie Bandüberladung in Form einer Überschreitung der zulässigen Beladungshöhe, Bandschieflauf, Bandkantenbeschädigungen oder das Vorhandensein von Fremdkörpern in Form von Holzbalken oder sonstigen länglichen Gegenständen in die Überwachung eingeschlossen werden können.With the invention, it is also advantageous possible, the image signals emitted by the video camera in With regard to the loading condition of the conveyor belt process that detection one on the conveyor given person is given. At the same time it results from the invention the advantage that other Fault causes such as belt overload in the form of a Permissible loading height exceeded, belt misalignment, Belt edge damage or the presence of Foreign bodies in the form of wooden beams or other elongated objects included in the surveillance can be.

Die Auswertung der Bildsignale im Hinblick auf die Personenerkennung kann erfindungsgemäß nach verschiedenen Auswertungskriterien erfolgen.The evaluation of the image signals with regard to the According to the invention, person recognition can be carried out in different ways Evaluation criteria take place.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß in der Auswerteeinheit aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen und aus der über einen Geschwindigkeitssenor erfaßten Geschwindigkeit des Förderbandes in der Auswerteeinheit der mit dem Förderband bewegte Volumenstrom ermittelt und die auf einen bestimmten Längenabschnitt bezogenen Werte für das Fördervolumen als Ist-Werte in der Auswerteeinheit überwacht werden, wobei eine nur über einen bestimmten Längenabschnitt festgestellte Volumenzunahme um ein menschliches Körpervolumen zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes herangezogen wird. Die Erfassung von Fördervolumen geschieht dabei in der Weise, daß bei jedem Lichtschnitt ein Teilvolumen der Bandbeladung berechnet und zu einem Gesamtvolumen akkumuliert wird. Jedes Teilvolumen ergibt sich aus der Multiplikation der Beladungsfläche, die aus dem aktuellen Beladungsprofil und dem Leerbandprofil ermittelt wird, mit einer Teilstrecke, welche das Förderband zwischen zwei Abtastungen zurücklegt. Somit ist es möglich, ein Fördervolumen pro Zeit- oder auch pro Wegabschnitt in der Auswerteeinheit zu ermitteln. Befindet sich ein Mensch auf dem Förderband, so wird auch sein Körpervolumen erfaßt und als Bandbeladung in die Berechnung des Fördervolumens mit einbezogen. Aufgrund der Überwachung der Fördervolumenschwankungen läßt sich somit eine auf dem Band befindliche Person erkennen, indem kontinuierlich das Teilvolumen einer zum Beispiel 2 m langen Bandstrecke ermittelt und mit den jeweils eingespeicherten Ist-Werten verglichen wird. Ergibt der Vergleich eine Volumenzunahme um das Körpervolumen eines menschlichen Körpers, welches anschließend nicht mehr auftritt, so ist auf die Existenz eines Menschen auf dem Förderband zu schließen.According to a first embodiment it is provided that in the evaluation unit from which the load profile of the Conveyor belt capturing image signals and from the one Speed sensor detected speed of the Conveyor belt in the evaluation unit with the conveyor belt Moved volume flow determined and that to a certain Length-related values for the delivery volume as Actual values are monitored in the evaluation unit, whereby one only found over a certain length section Volume increase by a human body volume for Trigger used to stop the conveyor belt becomes. Funding volumes are recorded in the Way that with each light section a partial volume of Belt loading calculated and to a total volume  is accumulated. Each partial volume results from the Multiplication of the loading area resulting from the current Loading profile and the blank belt profile is determined with a section which the conveyor belt between two Samples. So it is possible to get a Funding volume per time or per stage in the To determine evaluation unit. There is a human being the conveyor belt, its body volume is also recorded and as a belt load in the calculation of the delivery volume involved. Due to the monitoring of the Conveying volume fluctuations can thus be recorded on the belt recognize the person who is there by continuously Partial volume of a 2 m long belt section, for example determined and with the respectively stored actual values is compared. If the comparison reveals an increase in volume the body volume of a human body, which subsequently no longer occurs, so is existence of a human being on the conveyor belt.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Auswerteeinheit aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen fortlaufend die Höhenprofile der Bandbeladung ermittelt und als Ist-Werte in der Auswerteeinheit überwacht werden, wobei eine auf einen Längenabschnitt oder eine Zeiteinheit als Bezugsgröße festgestellte Häufung einer sprungartigen Änderung in den Höhenprofilen zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes herangezogen wird. Hierbei wird die Überwachung von Häufigkeiten der in dem überwachten Höhenprofilverlauf der Bandbeladung auftretenden sprungartigen Änderungen herangezogen; im einzelnen werden die sprungartigen Änderungen, welche eine vorbestimmte Größe überschreiten, addiert und deren Häufigkeit pro Zeiteinheit oder pro Längenabschnitt ermittelt; überfährt ein menschlicher Körper die Überwachungsstelle, nimmt die Rate der sprungartigen Änderungen im Höhenprofilverlauf schlagartig zu, was einen sicheren Anhalt für das Vorhandensein eines menschlichen Körpers auf dem Förderband ergibt.According to a second embodiment of the invention provided that in the evaluation unit from the Loading profile of the conveyor belt image signals continuously determines the height profiles of the belt loading and are monitored as actual values in the evaluation unit, whereby one to a length segment or a time unit as Reference quantity ascertained an abrupt jump Change in the height profiles to trigger for the Stopping the conveyor belt is used. Here will monitoring frequencies in the monitored Height profile course of the belt loading occurring sudden changes used; in detail the sudden changes which are a predetermined size exceed, added and their frequency per unit of time or determined per length segment; runs over  human body the monitoring site, the rate takes the sudden changes in the height profile abruptly what a sure clue for that Presence of a human body on the conveyor belt results.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung hat zum Gegenstand, daß in der Auswerteeinheit aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen fortlaufend die Höhenprofile der Bandbeladung ermittelt und als Ist-Werte in der Auswerteeinheit überwacht werden, wobei bei entsprechend über den Höhenprofilverlauf ermittelten sprungartigen Erhöhungen der jeweiligen Höhenprofile Ereigniszähler inkrementiert und das Überschreiten eines einer minimalen Länge einer Person entsprechenden Schwellwertes zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes herangezogen wird. Hierbei wird also der Verlauf der Höhenprofile auf die Existenz von Unstetigkeiten in Form von sprungartigen Änderungen im Höhenprofil untersucht. Werden derartige sprungartige Änderungen festgestellt, so werden in der Auswerteeinheit die Positionen dieser sprungartigen Änderungen ermittelt und entsprechende Ereigniszähler inkrementiert. Wird an einer Stelle keine sprungartige Änderung detektiert, so wird der entsprechende Zähler dekrementiert, falls sein Inhalt größer als Null ist. Weisen die nachfolgenden Profile an den gleichen Stellen oder in deren unmittelbarer Umgebung wiederholt sprungartige Änderungen auf, so werden die entsprechenden Ereigniszähler jedes Mal hochgezählt. Erreicht ein Zähler dann einen vorgegebenen Schwellwert, welcher einer vorbestimmten Größe, beispielsweise der minimalen Länge eines Fremdkörpers, entspricht, erfolgt das Stillsetzen des Förderbandes; hierbei werden beispielsweise die Arme, die Beine und der Oberkörper des Bandfahrenden entsprechend festgestellt.A third embodiment of the invention has the Subject that in the evaluation unit from the Loading profile of the conveyor belt image signals continuously determines the height profiles of the belt loading and are monitored as actual values in the evaluation unit, whereby when determined accordingly via the height profile course abrupt increases in the respective height profiles Event counter incremented and exceeding one corresponding to a minimum length of a person Threshold values for triggering the shutdown of the Conveyor belt is used. So here the Course of the height profiles on the existence of discontinuities in the form of sudden changes in the height profile examined. Will such sudden changes are determined, the Positions of these abrupt changes and corresponding event counter incremented. Will be at one If no sudden change is detected, the decrement corresponding counter if its content is larger is as zero. Assign the following profiles to the same places or in their immediate vicinity repeated abrupt changes, so the corresponding event counter each time. If a counter then reaches a predefined threshold value, which is of a predetermined size, e.g. minimum length of a foreign body, corresponds, takes place  stopping the conveyor belt; here for example the arms, legs and torso of the Band travelers determined accordingly.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht schließlich vor, daß in der Auswerteeinheit aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen fortlaufend ein Helligkeitsprofil der Bandbeladung ermittelt und als Ist-Werte in der Auswerteeinheit überwacht wird, wobei eine auf einen Längenabschnitt oder eine Zeiteinheit als Bezugsgröße festgestellte Erhöhung der Helligkeit zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes herangezogen wird. Grundlage dieses Auswerteverfahrens ist der Umstand, daß die Lichtreflexion der hellen Arbeitskleidung einer Person um ein vielfaches höher liegt als die der mit dem Förderband transportierten Kohle. Auch wenn eine mit Kohlenstaub verschmutzte Kleidung nicht mehr weiß ist, befinden sich auf ihr aber in aller Regel einige Stellen, die gegenüber der Kohle stärkere Helligkeiten aufweisen, so daß dieser Umstand zur Detektion eines Menschen auf dem Band herangezogen werden kann.Another embodiment of the invention provides finally before that in the evaluation unit from the Loading profile of the conveyor belt image signals continuously determines a brightness profile of the belt loading and is monitored as actual values in the evaluation unit, where one on a length segment or a time unit the increase in brightness determined as the reference variable Trigger used to stop the conveyor belt becomes. The basis of this evaluation process is the fact that the light reflection of the light work clothes one Person is many times higher than the person with the Conveyor belt transported coal. Even if one with Coal dust soiled clothes are no longer white but there are usually some places on it, which have stronger brightness than coal, so that this is to detect a human being on the tape can be used.

Da die Auswertung der Bildsignale von deren Erfassung unabhängig ist, können die vorstehend genannten Auswertemethoden alternativ, aber auch in Kombination miteinander eingesetzt werden, um insbesondere bei einem kombinatorischen Einsatz, auch an mehreren Meßstellen hintereinander die Erkennungssicherheit des Verfahrens zu verbessern. Since the evaluation of the image signals from their detection is independent, the above Evaluation methods alternatively, but also in combination can be used with each other, especially at a combinatorial use, also at several measuring points successively the recognition reliability of the method improve.  

Da es für die konkrete Überwachung einerseits von Bedeutung ist, daß die dem Beladungszustand entsprechenden Höhenprofillinien von der Videokamera eindeutig und möglichst ungestört erfaßt werden, also in dem angewendeten Lichtschnittverfahren nur die beleuchtete Profillinie abgetastet wird, wobei allerdings andererseits die Helligkeit des aufgezeichneten Höhenprofilverlaufs aufgrund eines Verdunkelns der Glühlampe durch Alterung, eines Verschmutzens des Lichtaustrittsfensters der Linienlicht­ quelle, eines Verschmutzens des Kameraobjektivs oder einer Änderung in Farbe und Reflexionseigenschaften der Beladung Schwankungen unterliegt, die eine Verfälschung der Auswertung nach sich ziehen können, ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die von der Videokamera abgegebenen Bildsignale in einem Bildspeicher gespeichert und in der Auswerteeinheit digitalisiert und anschließend als Basis für die Profilermittlung binarisiert werden, wobei der Schwellwert für die Binarisierung zum Ausgleich von Helligkeitsunterschieden aus der Grauwertverteilung der im Bildspeicher abgespeicherten Bildsignale bestimmt und aktualisiert wird.Because it is important for the concrete monitoring on the one hand is that the corresponding to the loading condition Height profile lines from the video camera clearly and be recorded as undisturbed as possible, i.e. in the applied one Light section process only the illuminated profile line is scanned, but on the other hand the Brightness of the recorded height profile curve due to a darkening of the light bulb due to aging, one Contamination of the light exit window of the line light source, contamination of the camera lens or one Change in color and reflection properties the load is subject to fluctuations, which is a falsification the result of the evaluation is after a Embodiment of the invention provided that the of the video camera output image signals in one Image memory saved and in the evaluation unit digitized and then as the basis for the Profile determination can be binarized, with the threshold for binarization to compensate for Differences in brightness from the gray value distribution of the Image memory stored image signals determined and is updated.

Anhand der Zeichnung, welche in einer schematischen Darstellung eine Anordnung und Zusammenstellung der für die Durchführung des Personenerkennungsverfahrens erforderlichen Komponenten zeigt, ist die Erfindung nachstehend erläutert.Using the drawing, which is in a schematic Representation of an arrangement and compilation for the Implementation of the personal identification procedure required Components shows, the invention is explained below.

Ein auf Bandrollen 10 laufendes Förderband 11 soll hinsichtlich seiner Beladung 12 überwacht werden; hierzu ist senkrecht über dem Förderband 11 eine Lichtquelle 13 zur Aussendung von Linienlicht angeordnet. Eine seitlich zum Förderband 11 mit einem Neigungswinkel von 45° dazu angeordnete Videokamera 14 ist mit einem Netzteil 15 und über ein Entkopplungsglied 16 mit einer Auswerteeinheit 17 verbunden, welche ihrerseits an ein Netzteil 18 angeschlossen und mit einer Eingabeeinheit 19 und einem Bildschirm-Monitor 20 verbunden ist. Um die untertägigen Überwachungsdaten auch in über Tage stehenden Überwachungseinheiten erfaßbar beziehungsweise sichtbar zu machen, ist die Auswerteeinheit 17 über eine Leitung 21 und zugeordnete Modems 22 mit einem Rechner 23 verbunden, der seinerseits mit einer Eingabeeinheit 24 und einer Bildschirmeinheit 25 gekoppelt ist. Zusätzlich ist dem Förderband 11 ein Geschwindigkeitssensor 26 zur Aufnahme der Bandgeschwindigkeit zugeordnet, dessen Meßdaten ebenfalls der Auswerteeinheit 17 übermittelt werden.A conveyor belt 11 running on belt rolls 10 is to be monitored with regard to its loading 12 ; For this purpose, a light source 13 for emitting line light is arranged vertically above the conveyor belt 11 . A video camera 14 arranged to the side of the conveyor belt 11 with an inclination angle of 45 ° thereto is connected to a power supply unit 15 and, via a decoupling member 16, to an evaluation unit 17 , which in turn is connected to a power supply unit 18 and to an input unit 19 and a screen monitor 20 is. In order to make the intra-day monitoring data detectable or visible even in monitoring units standing above ground, the evaluation unit 17 is connected via a line 21 and associated modems 22 to a computer 23 , which in turn is coupled to an input unit 24 and a screen unit 25 . In addition, the conveyor belt 11 is assigned a speed sensor 26 for recording the belt speed, the measurement data of which are also transmitted to the evaluation unit 17 .

Diese Anordnung ist in der Lage, die Höhenprofile des Förderbandes 11 einschließlich seiner Beladung 12 in Videoaufnahmezeit, beispielsweise mit fünfzig Profilen je Sekunde zu verarbeiten und damit ein Förderband mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s in Echtzeit zu überwachen. Die Auflösung ist beispielsweise auf 1 cm für die Höhe und quer zum Band eingerichtet. Der Einsatz von Leuchtstofflampen zur Raumbeleuchtung im untertägigen Betrieb begünstigt die Extrahierung des Beladungsprofils aus der von der Videokamera 14 aufgenommenen Szene. Dabei ist es schon ausreichend, wenn eine Glühlampe als Lichtquelle 13 zur Erzeugung von Linienlicht benutzt wird und die Videokamera 14 mit einem Langpaßfilter versehen ist, welcher das langwellige Licht der Glühlampe durchläßt und das kurzwellige Umgebungslicht ausfiltert. Sofern somit ausschließlich Leuchtstofflampen zur Erzeugung des Umgebungslichtes eingesetzt werden, kann auf das Abdunkeln des Sensorbereiches der Videokamera 14 verzichtet werden. This arrangement is able to process the height profiles of the conveyor belt 11 including its loading 12 in video recording time, for example with fifty profiles per second, and thus to monitor a conveyor belt at a speed of 2 m / s in real time. For example, the resolution is set to 1 cm for the height and across the band. The use of fluorescent lamps for room lighting in underground operation favors the extraction of the loading profile from the scene recorded by the video camera 14 . It is sufficient if an incandescent lamp is used as the light source 13 for generating line light and the video camera 14 is provided with a long-pass filter which transmits the long-wave light from the incandescent lamp and filters out the short-wave ambient light. If only fluorescent lamps are used to generate the ambient light, the sensor area of the video camera 14 can be darkened.

In der Auswerteeinheit 17 erfolgt nach Maßgabe der Programmwahl die Auswertung der von der Videokamera 14 aufgenommenen Bildsignale nach Maßgabe der unterschiedlichen Erkennungsparameter. Dabei können auch mehrere solcher Überwachungsstellen mit Lichtquelle 13 und Videokamera 14 eingerichtet und an die Auswerteeinheit 17 angeschlossen sein, um über den Förderbandverlauf dessen Überwachung zu verbessern.In the evaluation unit 17 , the image signals recorded by the video camera 14 are evaluated in accordance with the program selection in accordance with the different detection parameters. Several such monitoring points with light source 13 and video camera 14 can also be set up and connected to the evaluation unit 17 in order to improve its monitoring via the conveyor belt course.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the summary and the drawing disclosed features The subject matter of these documents can be used individually as well in any combination with each other for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erkennung von auf einem im untertägigen Grubenbetrieb eingesetzten Endlosförderer, insbesondere Förderband, befindlichen Personen, bei welchem eine Überwachung des laufenden Förderbandes mittels von einer stationär angeordneten Videokamera aufgenommener Bild­ signale erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer senkrecht über dem Förderband (11) angeordneten Lichtquelle (13) zur Aussendung von Linienlicht sowie der mit einem seitlichen Winkel zum Förderband (11) geneigten Videokamera (14) im Lichtschnitt den Beladungszustand des Förderbandes (11) beinhaltende Bildsignale erstellt und diese Bildsignale als Ist- Signale nach ihrer für eine rechnerbezogene Verarbeitung geeigneten Umwandlung in einer Auswerteeinheit (17) über aufeinanderfolgende Längenabschnitte des Förderbandes (11) miteinander verglichen werden und daß bei einer eine vorbestimmte Größe überschreitenden Abweichung der Ist-Werte voneinander das Stillsetzen des Förderbandes (11) ausgelöst wird. 1. A method for detecting persons on an endless conveyor used in underground mining operations, in particular conveyor belt, in which monitoring of the running conveyor belt takes place by means of image signals recorded by a stationary video camera, characterized in that by means of a vertically above the conveyor belt ( 11 ) arranged light source ( 13 ) for emitting line light and the video camera ( 14 ) inclined at a lateral angle to the conveyor belt ( 11 ) in light section creates the loading state of the conveyor belt ( 11 ) and generates these image signals as actual signals according to their for a computer-related one Processing suitable conversion in an evaluation unit ( 17 ) over successive longitudinal sections of the conveyor belt ( 11 ) are compared with each other and that when the actual values deviate from each other beyond a predetermined size, the conveyor belt is stopped other ( 11 ) is triggered. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (17) aus den das Beladungsprofil des Förderbandes (11) erfassenden Bildsignalen und aus der über einen Geschwindigkeitssenor (26) erfaßten Geschwindigkeit des Förderbandes (11) in der Auswerteeinheit (17) der mit dem Förderband bewegte Volumenstrom ermittelt und die auf einen bestimmten Längenabschnitt bezogenen Werte für das Fördervolumen als Ist-Werte in der Auswerteeinheit (17) überwacht werden, wobei eine nur über einen bestimmten Längenabschnitt festgestellte Volumenzunahme um ein menschliches Körpervolumen zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes (11) herangezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the evaluation unit ( 17 ) from the loading profile of the conveyor belt ( 11 ) detecting image signals and from a speed sensor ( 26 ) detected speed of the conveyor belt ( 11 ) in the evaluation unit ( 17 ) the volume flow moved with the conveyor belt is determined and the values for the delivery volume related to a certain length section are monitored as actual values in the evaluation unit ( 17 ), whereby a volume increase of only one human body volume determined over a certain length section triggers the stopping of the Conveyor belt ( 11 ) is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (17) aus den das Beladungsprofil des Förderbandes (11) erfassenden Bildsignalen fortlaufend die Höhenprofile der Bandbeladung ermittelt und als Ist-Werte in der Auswerteeinheit (17) überwacht werden, wobei eine auf einen Längenabschnitt oder eine Zeiteinheit als Bezugsgröße festgestellte Häufung einer sprungartigen Änderung in den Höhenprofilen zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes (11) herangezogen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that in the evaluation unit ( 17 ) from the loading profile of the conveyor belt ( 11 ) detecting image signals continuously determine the height profiles of the belt loading and are monitored as actual values in the evaluation unit ( 17 ), one accumulation of a sudden change in the height profiles determined as a reference variable for a length segment or a time unit is used to trigger the stopping of the conveyor belt ( 11 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (17) aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen fortlaufend die Höhenprofile der Bandbeladung ermittelt und als Ist- Werte in der Auswerteeinheit (17) überwacht werden, wobei bei entsprechend über den Höhenprofilverlauf ermittelte sprungartige Erhöhungen der jeweiligen Höhenprofile Ereigniszähler inkrementiert und das Überschreiten eines einer minimalen Länge einer Person entsprechenden Schwellwertes zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes (11) herangezogen wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that in the evaluation unit ( 17 ) from the image profile detecting the loading profile of the conveyor belt continuously determines the height profiles of the belt loading and are monitored as actual values in the evaluation unit ( 17 ), with the corresponding over the Course of the elevation profile determined sudden increments of the respective altitude profiles incremented event counter and the exceeding of a threshold value corresponding to a minimum length of a person is used to trigger the stoppage of the conveyor belt ( 11 ). 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinheit (17) aus den das Beladungsprofil des Förderbandes erfassenden Bildsignalen fortlaufend ein Helligkeitsprofil der Bandbeladung ermittelt und als Ist-Wert in der Auswerteeinheit überwacht wird, wobei eine auf einen Längenabschnitt oder eine Zeiteinheit als Bezugsgröße festgestellte Erhöhung der Helligkeit zur Auslösung für das Stillsetzen des Förderbandes (11) herangezogen wird.5. The method according to claim 1, characterized in that in the evaluation unit ( 17 ) from the image profile detecting the load profile of the conveyor belt continuously determines a brightness profile of the belt load and is monitored as an actual value in the evaluation unit, one for a length segment or a time unit the increase in brightness determined as the reference variable is used to trigger the stopping of the conveyor belt ( 11 ). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Videokamera (14) abgegebenen Bildsignale in einem Bildspeicher gespeichert und in der Auswerteeinheit (17) digitalisiert und anschließend als Basis für die Profilermittlung binarisiert werden, wobei der Schwellwert für die Binarisierung zum Ausgleich von Helligkeitsunterschieden aus der Grauwertverteilung der im Bildspeicher abgespeicherten Bildsignale bestimmt und aktualisiert wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the image signals emitted by the video camera ( 14 ) are stored in an image memory and digitized in the evaluation unit ( 17 ) and then binarized as the basis for the profile determination, the threshold value for the binarization to compensate for differences in brightness is determined and updated from the gray value distribution of the image signals stored in the image memory.
DE4414434A 1994-04-26 1994-04-26 Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines Ceased DE4414434A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4414434A DE4414434A1 (en) 1994-04-26 1994-04-26 Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4414434A DE4414434A1 (en) 1994-04-26 1994-04-26 Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4414434A1 true DE4414434A1 (en) 1995-11-02

Family

ID=6516406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4414434A Ceased DE4414434A1 (en) 1994-04-26 1994-04-26 Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4414434A1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0852313A1 (en) * 1996-10-09 1998-07-08 GEZE GmbH & Co. Device for controlling and/or securing motor-driven door panels, windows or the like
FR2832210A1 (en) * 2001-11-14 2003-05-16 Marc Alligier Employee safety system, for conveyor belts feeding hydraulic presses and crushers in recycling plants, has video camera tracking of employee safety clothes
EP1544535A1 (en) * 2003-12-20 2005-06-22 Leuze lumiflex GmbH + Co. KG Device for the surveillance of the reach area in a worktool
WO2006008549A1 (en) 2004-07-23 2006-01-26 R.W.L. Consultants Limited Access control apparatus
WO2006092011A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-08 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
DE102009055952A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-01 Rwe Power Ag Method for monitoring volume flow of material to be transported on belt conveyor in brown coal mine to determine conveyor loading condition, involves testing volume flow upon changes and signalization when flow is not changed over period
CN102720533A (en) * 2012-07-03 2012-10-10 石家庄煤矿机械有限责任公司 Wireless video patrol inspection device of belt conveyor
CN103292714A (en) * 2013-06-05 2013-09-11 中国矿业大学(北京) Belt conveyor coal piling condition detection method based on image technology
WO2014029493A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Steinert Elektromagnetbau Gmbh Method for controlling and/or regulating a volumetric flow rate of a bulk product or bulk products, in particular bulk mineral products, waste products, raw products, or materials, or device for carrying out said method
CN107128661A (en) * 2017-05-17 2017-09-05 安徽理工大学 Contactless Belt Conveying weight calculation and departure warning device
CN108510539A (en) * 2018-05-09 2018-09-07 中国矿业大学(北京) A kind of coal production monitoring method based on image analysis
US10208592B2 (en) 2015-12-02 2019-02-19 Joy Global Underground Mining Llc Longwall optimization control
DE102017010151A1 (en) 2017-11-02 2019-05-02 Dräger Safety AG & Co. KGaA Infrared optical gas measuring device

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0852313A1 (en) * 1996-10-09 1998-07-08 GEZE GmbH & Co. Device for controlling and/or securing motor-driven door panels, windows or the like
EP1312853A3 (en) * 2001-11-14 2006-04-12 Marc Alligier Self-adjusting optical security system for dangerous working area
FR2832210A1 (en) * 2001-11-14 2003-05-16 Marc Alligier Employee safety system, for conveyor belts feeding hydraulic presses and crushers in recycling plants, has video camera tracking of employee safety clothes
EP1544535A1 (en) * 2003-12-20 2005-06-22 Leuze lumiflex GmbH + Co. KG Device for the surveillance of the reach area in a worktool
US8698893B2 (en) 2003-12-20 2014-04-15 Leuze Lumiflex Gmbh & Co. Kg Device for monitoring an area of coverage on a work tool
WO2006008549A1 (en) 2004-07-23 2006-01-26 R.W.L. Consultants Limited Access control apparatus
US10024810B2 (en) 2005-03-01 2018-07-17 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
AU2011100234B4 (en) * 2005-03-01 2011-10-13 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
US8426821B2 (en) 2005-03-01 2013-04-23 Scantech International Pty Ltd. On-belt analyser system
AU2006220232B2 (en) * 2005-03-01 2012-06-21 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
WO2006092011A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-08 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
AU2006220232C1 (en) * 2005-03-01 2015-08-27 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
AU2011100234C4 (en) * 2005-03-01 2014-07-24 Scantech International Pty Ltd On-belt analyser system
DE102009055952A1 (en) * 2009-11-27 2011-06-01 Rwe Power Ag Method for monitoring volume flow of material to be transported on belt conveyor in brown coal mine to determine conveyor loading condition, involves testing volume flow upon changes and signalization when flow is not changed over period
CN102720533A (en) * 2012-07-03 2012-10-10 石家庄煤矿机械有限责任公司 Wireless video patrol inspection device of belt conveyor
CN102720533B (en) * 2012-07-03 2014-11-05 石家庄煤矿机械有限责任公司 Wireless video patrol inspection device of belt conveyor
WO2014029493A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Steinert Elektromagnetbau Gmbh Method for controlling and/or regulating a volumetric flow rate of a bulk product or bulk products, in particular bulk mineral products, waste products, raw products, or materials, or device for carrying out said method
CN103292714B (en) * 2013-06-05 2016-01-27 中国矿业大学(北京) Based on the belt conveyor coal piling state testing method of image technique
CN103292714A (en) * 2013-06-05 2013-09-11 中国矿业大学(北京) Belt conveyor coal piling condition detection method based on image technology
US10208592B2 (en) 2015-12-02 2019-02-19 Joy Global Underground Mining Llc Longwall optimization control
CN107128661A (en) * 2017-05-17 2017-09-05 安徽理工大学 Contactless Belt Conveying weight calculation and departure warning device
DE102017010151A1 (en) 2017-11-02 2019-05-02 Dräger Safety AG & Co. KGaA Infrared optical gas measuring device
US11054366B2 (en) 2017-11-02 2021-07-06 Dräger Safety AG & Co. KGaA Infrared optical gas-measuring device
CN108510539A (en) * 2018-05-09 2018-09-07 中国矿业大学(北京) A kind of coal production monitoring method based on image analysis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4414434A1 (en) Automatic detection system for personnel on belt conveyors in mines
EP1833744B1 (en) Device for the non-destructive inspection of a conveyor belt
DE3833022C2 (en)
DE2640359A1 (en) DEVICE FOR OPACITY TESTING OF TESTS, IN PARTICULAR BY X-RAYS
EP1801569A2 (en) Method and device for detecting cracks in silicon wafers
DE19836071A1 (en) Process for the detection of thread residues on spinning head sleeves
WO2012089185A1 (en) Method and device for individual grain sorting of objects from bulk materials
DE3507569A1 (en) DEVICE FOR DETECTING LABELS ON MOVING LABEL CARRIERS
DE69530925T2 (en) ARRANGEMENT AND METHOD FOR DETECTING FAULTS IN THE WOOD
DE4111358A1 (en) Endless conveyor band monitoring device - uses optical examination, e.g. by light barriers or TV camera, to monitor transverse position of belt edges
DE102005011116B4 (en) Device for controlling and / or monitoring a grand piano
DE69421649T3 (en) Optical test device for the filling of cigarettes
DE10059837A1 (en) Elevator door safety detection Method that scans the door area for obstructions or persons approaching the doors with emitters and detectors
DD273505A5 (en) Method for the automatic detection of errors in moving webs
EP1262798A2 (en) Device and method for inspection of baggage and other objects
DE19852369C1 (en) Apparatus for continually checking cylindrical test pieces e.g. bottle closures for manufacturing faults and picking out those with faults
DE2713396A1 (en) Identification system for bodies containing luminous material - uses intensity-wavelength distribution in emission spectrum for testing
DE10015153B4 (en) Light section system for ultraviolet light
EP0875771A2 (en) Opto-electronic sensor with multiple photosensitive elements arranged in a row or array
DE3822152A1 (en) DEVICE FOR CHECKING A LINK
EP1355148B1 (en) Method to assess the presence of defects, such as cracks or bevelled edges, on the surface of wooden boards
DE4200801A1 (en) Quality control appts. for detecting edge faults esp. in concrete panel - has light source for illuminating object under test and camera(s) for optically scanning object
DE102015114575B4 (en) Device for image control
DE3602395C2 (en) Method for self-checking an optoelectronic crack detection device
EP0052812A2 (en) Method for the detection of defect signals using an integrating differential amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANGEWAN

8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection