一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種礦井提升機天輪檢測系統(tǒng)，具體是一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天輪是礦井提升設(shè)備中鋼絲繩的導向裝置，當天輪偏擺超限時，會引起鋼絲繩的繩弦劇烈振動，繩弦振動不僅會影響鋼絲繩本身的使用壽命而且會使提升系統(tǒng)增加額外動載荷，進一步加劇天輪的偏擺。因此，對天輪偏擺進行檢測具有重要意義。由于天輪的位置一般都設(shè)置在較高的井架上，給天輪偏擺的檢測帶來很大困難。
[0003]目前，國內(nèi)基于機器視覺技術(shù)對天輪運動狀態(tài)檢測的研究和應(yīng)用較少，對天輪偏擺的檢測，現(xiàn)場一般靠維修人員的經(jīng)驗判斷、定期檢測或安裝非接觸位移傳感器，這些檢測方法存在檢測不到位、檢測不方便、需要重新設(shè)計和加工天輪。因此，這些檢測方法不僅破壞了天輪結(jié)構(gòu)的完整性而且還影響提升機的正常生產(chǎn)。
[0004]總結(jié)以上對提升機天輪偏擺的檢測方法主要存在以下問題:第一，定期檢測的方法不能實時檢測天輪的運行狀態(tài)，當天輪出現(xiàn)故障時不能及時發(fā)現(xiàn)，存在很大的安全隱患。第二，采用安裝非接觸位移傳感器的方法，需要在天輪軸承座上加工安裝支架影響天輪裝置的結(jié)構(gòu)完整性。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，在實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)測天輪偏擺量的同時無需對天輪裝置進行改造，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝、操作方便。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，包括通過導線順次連接的攝像機、視頻編碼器和圖像采集卡，圖像采集卡通過PCI電纜連接至工控機；所述攝像機配置有光照系統(tǒng)，攝像機和光照系統(tǒng)均非接觸地設(shè)置在天輪的外緣，且正對天輪的繞線槽設(shè)置；所述攝像機和光照系統(tǒng)均能夠相對于天輪做周向或軸向調(diào)節(jié)。
[0007]所述攝像機和光照系統(tǒng)分別安裝在視角調(diào)整裝置上，兩個視角調(diào)整裝置分置于天輪的兩側(cè)。
[0008]所述視角調(diào)整裝置包括底座，安裝在底座上的第一旋轉(zhuǎn)體，安裝在第一旋轉(zhuǎn)體一側(cè)的第二旋轉(zhuǎn)體以及安裝在第二旋轉(zhuǎn)體一側(cè)的第三旋轉(zhuǎn)體，所述攝像機或光照系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的安裝在第三旋轉(zhuǎn)體一側(cè)。
[0009]所述底座上設(shè)置第一轉(zhuǎn)軸，第一旋轉(zhuǎn)體與第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接；所述第一旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸，第二旋轉(zhuǎn)體與第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接；所述第二旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)設(shè)置第三轉(zhuǎn)軸，第三旋轉(zhuǎn)體通過第三轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)體連接；各旋轉(zhuǎn)體相對于其相連接的轉(zhuǎn)軸之間分別設(shè)有墊圈、緊固螺母以及防止旋轉(zhuǎn)體軸向移動的止退螺母；所述攝像機或光照系統(tǒng)通過緊固螺母與第三旋轉(zhuǎn)體連接。
[0010]各旋轉(zhuǎn)體均能夠相對于其連接的轉(zhuǎn)軸作360度轉(zhuǎn)動。
[0011]所述視角調(diào)整裝置分別通過底座固定在地面上。
[0012]所述光照系統(tǒng)內(nèi)部裝有可根據(jù)光線強度自動啟閉的感光裝置。
[0013]本實用新型的有益效果:一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，在實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)測天輪偏擺量的同時無需對天輪裝置進行改造，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝、操作方便，且視角調(diào)整裝置的旋轉(zhuǎn)體可繞旋轉(zhuǎn)軸360°旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)攝像機和照明系統(tǒng)的任意角度調(diào)整，提高了監(jiān)測的準確性和可靠性，適用性強。
【附圖說明】
[0014]圖1是基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是視角調(diào)整裝置的前視圖。
[0016]圖3是圖2的左視圖。
[0017]圖中，1.天輪，2.攝像機，3.光照系統(tǒng)，4.視頻編碼器，5.圖像采集卡，6.PCI電纜，7.工控機，8.視角調(diào)整裝置，9.底座，10.墊圈，11.緊固螺母，12.止退螺母，13.旋轉(zhuǎn)體，13-1.第一旋轉(zhuǎn)體，13-2.第二旋轉(zhuǎn)體，13-3.第三旋轉(zhuǎn)體，14.轉(zhuǎn)軸，14-1.第一轉(zhuǎn)軸，14-2.第二轉(zhuǎn)軸，14-3.第三轉(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述。
[0019]如圖所示，一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，包括通過導線順次連接的攝像機2、視頻編碼器4和圖像采集卡5，圖像采集卡5通過PCI電纜6連接至工控機7 ;所述攝像機2配置有光照系統(tǒng)3，攝像機2和光照系統(tǒng)3均非接觸地設(shè)置在天輪I的外緣，且正對天輪I的繞線槽設(shè)置；所述攝像機2和光照系統(tǒng)均3能夠相對于天輪I做周向或軸向調(diào)
-K-
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[0020]所述攝像機2和光照系統(tǒng)3分別安裝在視角調(diào)整裝置8上，兩個視角調(diào)整裝置8分置于天輪I的兩側(cè)。
[0021]所述視角調(diào)整裝置8包括底座9，安裝在底座9上的第一旋轉(zhuǎn)體13-1，安裝在第一旋轉(zhuǎn)體13-1 —側(cè)的第二旋轉(zhuǎn)體13-2以及安裝在第二旋轉(zhuǎn)體13-2 —側(cè)的第三旋轉(zhuǎn)體13_3，所述攝像機2或光照系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動的安裝在第三旋轉(zhuǎn)體13-3 —側(cè)。
[0022]所述底座9上設(shè)置第一轉(zhuǎn)軸14-1，第一旋轉(zhuǎn)體13-1與第一轉(zhuǎn)軸14_1旋轉(zhuǎn)連接；所述第一旋轉(zhuǎn)體13-1的一側(cè)設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸14-2，第二旋轉(zhuǎn)體13-2與第二轉(zhuǎn)軸14_2旋轉(zhuǎn)連接；所述第二旋轉(zhuǎn)體13-2的一側(cè)設(shè)置第三轉(zhuǎn)軸14-3，第三旋轉(zhuǎn)體13-3通過第三轉(zhuǎn)軸14_3與第三旋轉(zhuǎn)體13-3連接；各旋轉(zhuǎn)體13相對于其相連接的轉(zhuǎn)軸14之間分別設(shè)有墊圈10、緊固螺母11以及防止旋轉(zhuǎn)體13軸向移動的止退螺母12 ;所述攝像機2或光照系統(tǒng)3通過緊固螺母11與第三旋轉(zhuǎn)體13-3連接。
[0023]各旋轉(zhuǎn)體13均能夠相對于其連接的轉(zhuǎn)軸14作360度轉(zhuǎn)動。
[0024]所述視角調(diào)整裝置8分別通過底座9固定在地面上。
[0025]所述光照系統(tǒng)3內(nèi)部裝有可根據(jù)光線強度自動啟閉的感光裝置。
[0026]使用時，將兩個視角調(diào)整裝置8相對于天輪I設(shè)置在其邊緣，并分置于天輪I的兩側(cè)，通過底座9將視角調(diào)整裝置8固定在地面上，然后分別將攝像機2和照明系統(tǒng)3安裝在視角調(diào)整裝置8上，調(diào)節(jié)視角調(diào)整裝置的各旋轉(zhuǎn)體13，使攝像機2的攝像頭以及照明系統(tǒng)3的光照裝置正對天輪I的線槽，實現(xiàn)對天輪I的監(jiān)測，所述光照系統(tǒng)3內(nèi)部的感光裝置根據(jù)光線強度自動啟閉，保證攝像頭2能夠清晰采集數(shù)據(jù)，攝像機2將天輪運行視頻經(jīng)視頻編碼器4編碼后由圖像采集卡5將圖片信息經(jīng)PCI電纜6傳輸?shù)焦た貦C7，工控機7將跟蹤到的圖像像素變化尺寸變換為實際的物理尺寸，計算各幀圖片的不同尺寸之差即獲得天輪偏擺。
【主權(quán)項】
1.一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，包括通過導線順次連接的攝像機、視頻編碼器和圖像采集卡，圖像采集卡通過PCI電纜連接至工控機；其特征在于，所述攝像機配置有光照系統(tǒng)，攝像機和光照系統(tǒng)均非接觸地設(shè)置在天輪的外緣，且正對天輪的繞線槽設(shè)置；所述攝像機和光照系統(tǒng)均能夠相對于天輪做周向或軸向調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像機和光照系統(tǒng)分別安裝在視角調(diào)整裝置上，兩個視角調(diào)整裝置分置于天輪的兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視角調(diào)整裝置包括底座，安裝在底座上的第一旋轉(zhuǎn)體，安裝在第一旋轉(zhuǎn)體一側(cè)的第二旋轉(zhuǎn)體以及安裝在第二旋轉(zhuǎn)體一側(cè)的第三旋轉(zhuǎn)體，所述攝像機或光照系統(tǒng)轉(zhuǎn)動的安裝在第三旋轉(zhuǎn)體一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述底座上設(shè)置第一轉(zhuǎn)軸，第一旋轉(zhuǎn)體與第一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接；所述第一旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)設(shè)有第二轉(zhuǎn)軸，第二旋轉(zhuǎn)體與第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)連接；所述第二旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)設(shè)置第三轉(zhuǎn)軸，第三旋轉(zhuǎn)體通過第三轉(zhuǎn)軸與第三旋轉(zhuǎn)體連接；各旋轉(zhuǎn)體相對于其相連接的轉(zhuǎn)軸之間分別設(shè)有墊圈、緊固螺母以及防止旋轉(zhuǎn)體軸向移動的止退螺母；所述攝像機或光照系統(tǒng)通過緊固螺母與第三旋轉(zhuǎn)體連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，各旋轉(zhuǎn)體均能夠相對于其連接的轉(zhuǎn)軸作360度轉(zhuǎn)動。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述視角調(diào)整裝置分別通過底座固定在地面上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光照系統(tǒng)內(nèi)部裝有可根據(jù)光線強度自動啟閉的感光裝置。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于機器視覺的天輪偏擺檢測系統(tǒng)，包括通過導線順次連接的攝像機、視頻編碼器和圖像采集卡，圖像采集卡通過PCI電纜連接至工控機；所述攝像機配置有光照系統(tǒng)，攝像機和光照系統(tǒng)均非接觸地設(shè)置在天輪的外緣，且正對天輪的繞線槽設(shè)置；所述攝像機和光照系統(tǒng)均能夠相對于天輪做周向或軸向調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)在實現(xiàn)全天候?qū)崟r監(jiān)測天輪偏擺量的同時無需對天輪裝置進行改造，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝、操作方便，且視角調(diào)整裝置的旋轉(zhuǎn)體可繞旋轉(zhuǎn)軸360o旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)攝像機和照明系統(tǒng)的任意角度調(diào)整，提高了監(jiān)測的準確性和可靠性，適用性強。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號】CN204831194
【申請?zhí)枴緾N201520581536
【發(fā)明人】包從望, 常浩
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月5日