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基于机器视觉识别技术的箕斗挂钩智能监测系统

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成果主要完成人

姜培根、施兴平、王桂东、王丽燕、王 维、黄志海、周 娣、丁 郁

项目概况

竖井提升是近年来矿山提升普遍采用的一种提升方式,而箕斗提升又是矿石提升中效率最高的提升方式。采用箕斗提升,极易造成重大设备事故的隐患之一是箕斗机械闭锁装置失效(出曲轨后挂钩未能有效复位),挂钩没有挂住箱体。此时如继续下放,会造成箕斗挂钩强行被损坏,箕斗挡板可能随时张开,造成斗箱倾斜,刮坏井筒内电缆、风水管路、钢梁等设施,严重影响安全生产和提升工作;此情况在日常生产中都有着突发性、随机性,如果不能及时发现、及时解决,都将对安全生产造成不可估量的损失。 管理技术难点: 针对箕斗挂钩到位情况的管理之前一直采用人员定期巡检的方式,存在巡检质量、巡检不及时,人员素质水平高低不一等管理困难。为避免以上问题,研究多采用加装检测开关来进行监测,在相应部位安装光电开关、磁控开关、麦克风甚至增加专用摄像头观察等对策,但存在误差过大无法发挥预想作用,或者因恶劣环境影响,元器件损坏频繁,经常导致漏判或误判,总体效果不理想。 成果简介 该成果创新应用机器视觉技术,利用物理机器模拟人的视觉功能,从客观事物的图像中提取有用信息,加以处理和解析,最后用于工程测量和控制。系统由照明光源、光学成像和图片捕捉系统、图像处理模块、决策判断系统和机电执行机构组成。 具体功能:图像采集控制部分根据控制程序,在指定的区间分别向相机、照明系统和防尘机械臂发出启动脉冲,首先打开防尘臂,同时启动照明系统,消除白天晚上的照度差别,在特定区间连续拍照。之后,将采集到的箕斗运动图像上传并存储到工控机内存中。工控机根据预先编写的算法程序实时地对图像进行处理、分析和识别,并输出检测结果。这是该系统的核心,监测正确率和误报率均由系统中的算法程序决定。 1.允许挂钩挂好程度、水平位移程度均可设定(例:4cm高度挂钩允许1.5-2cm轻微未挂好,6.5cm宽度水平位移允许2-3cm轻微横向位移)。 2.创建模型一键式设定简单易操作,现场人员可轻松掌握,且模型只需创建一次,完成一次后无论现场断电或通讯故障,将故障复位后都可继续投用,无需重新创建。 3.具备完整的“声光+语音报警”及“故障分析与处理对策”体系,将故障分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,且伴随相应故障语音提示加声光报警。 4.历史报警记录可追溯最多100天,记录历史报警时间精确到秒,故障类型、内容,同时将箕斗挂钩报警时的形态以图片形式留存至硬盘里以便查询。