[发明专利]一种基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉应用技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统。

背景技术

洗煤厂使用的链式刮板机，在生产运转时存在刮板拉斜、链条拉断迫使设备停机的问题。准确检测故障，及时发出报警，可以避免设备损坏，降低经济损失。目前刮板机的监控主要依靠工人巡检，这种传统工人巡检的办法耗费大量人力，并且处理效率比较低。近年来，随着科技的快速发展，有人提出采用机械和其他电子传感器来监测刮板机运行状态，例如，中国实用新型专利：专利申请号为CN200720173760.8，专利名称为：刮板机综合检测装置，但是通过实践过程发现：上述结构的刮板机综合检测装置存在结构复杂，使用过程繁琐的缺陷，同时也不利于安装维护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统；该基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统能够在刮板机运行的过程当中，检测出现刮板拉斜、断链等迫使设备停机的故障。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统，至少包括：

图像采集单元：所述图像采集单元包括摄像机和辅助光源，所述摄像机用于采集刮板运行情况的视频图像，所述辅助光源用于照亮刮板表面；

数据处理单元：所述数据处理单元用于接收和处理摄像机输出的视频图像数据，当刮板机发生拉斜和断链停机时，存录现场视频画面，并发送故障报警信号；

所述数据处理单元利用图像坐标系对摄像机输出的视频画面进行标注，人工在所述视频画面中设置图像检测区域，所述图像检测区域内至少拍摄到两块刮板；

在所述图像检测区域内设置虚拟标准线，所述虚拟标准线与拍摄到的刮板上表面最长边缘平行。

进一步：所述数据处理单元包括：

数据存储模块：所述数据存储模块用于存储所述图像检测区域和虚拟标准线的坐标数据，以及连续两帧实时采集的视频图像数据；

数据接收模块：所述数据接收模块接收摄像机拍摄的视频数据；

数据分析模块：所述数据分析模块提取所述图像检测区域内拍摄到的刮板边缘数据，与所述虚拟标准线数据进行比较，当刮板边缘与虚拟标准线不平行时，则确定刮板拉斜；比较当前接收到的一帧视频图像数据与保存的上一帧视频图像数据，如果两帧视频像素点数据差异小于N，则确定刮板机停止运行；如果两帧视频像素点数据完全相同，则确定所述图像采集单元采集的视频图像数据出现卡顿异常；N为自然数；

信号输出模块：所述信号输出模块接收所述数据分析模块的分析结果，将相应的分析结果按照MODBUS TCP协议输出。

进一步：所述图像采集单元安装于刮板机内部。

进一步：所述数据分析模块提取所述图像检测区域内的图像，对图像进行图像边缘检测，统计所有边缘线段的角度直方图，取累积值最大的角度与所述虚拟标准线的角度进行比较，如果二者相差大于1°，则确定刮板拉斜，然后将检测结果输出给所述信号输出模块。

本发明具有的优点和积极效果是：

通过采用上述技术方案，与传统的工人巡检和其他电子传感器监测刮板机的现有技术相比较，本发明采用机器视觉来检测刮板的工作状态，具有节省人力的优点，同时能够实现远程控制、及时准确地报警，保证系统安全正常运行，防患于未然；上述结构的系统具有结构科学合理、易于安装维护、历史可追溯等特点。不仅避免了人力监护不及时，造成的设备损坏，还能为设备检修争取时间，提高生产的效率。

附图说明：

图1为本发明优选实施例的电路框图；

图2为本发明优选实施例的结构图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并结合附图详细说明如下：

请参阅图1、一种基于机器视觉的刮板机异常状态检测系统，包括：

图像采集单元：所述图像采集单元包括摄像机和辅助光源，摄像机用于采集刮板运行情况的视频图像，辅助光源用于照亮刮板表面，提高图像算法分割识别的准确性；

数据处理单元：接收和处理所述图像采集单元采集的视频图像数据，当刮板机发生拉斜和断链停机时，存录现场视频画面，并发送故障报警信号。

所述数据处理单元利用图像坐标系对图像采集单元的视频画面进行标注，人工在所述视频画面中设置图像检测区域，所述图像检测区域内至少拍摄到两块刮板；