一种基于AI视频识别的皮带运输智能控制系统的制作方法

一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统
技术领域
1.本实用新型属于煤矿安全监控技术领域，具体涉及一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统。


背景技术：

2.煤仓是矿井生产的咽喉，可以调节和缓冲各运输环节的能力，使之成为有机的整体，是煤矿生产运输中不可缺少的关键部位。但是，矿井内的几乎所有煤仓在生产过程中都不同程度的出现过堵塞现象而制约生产，尤其是因为采煤工作或皮带运输不慎导致的大块煤块及矸石落入仓内，造成堵塞。现行的做法是每条煤矿运输皮带旁都有专人值守拣大块煤块、矸石等。为提高矿井安全生产，加强对皮带运输的监控和保护，建设基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统显得尤为必要。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，通过设置ai摄像仪识别异物并控制皮带运输，实现对煤矿皮带运输系统的安全控制与监测。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，包括工控机、环网传输平台、视频识别模块、数据分析控制模块和皮带控制模块；所述数据分析控制模块分别与视频识别模块、皮带控制模块连接，并通过环网传输平台与工控机连接；所述数据分析控制模块为综合接入网关；所述视频识别模块包括异物ai摄像仪、煤量ai摄像仪；所述皮带控制模块为控制皮带plc柜。
5.优选的，所述环网传输平台包括井上的核心交换机和井下的交换机，交换机间用光缆连接；所述井上的交换机与工控机连接，井下的交换机与综合接入网关连接。
6.优选的，所述井上的核心交换机采用万兆核心交换机，井下的交换机采用隔爆兼本安型万兆交换机。
7.优选的，所述异物ai摄像仪和煤量ai摄像仪均包括高速摄像机、智能分析板和光纤收发器；所述智能分析板分别与高速摄像机、光纤收发器连接，光纤收发器与综合接入网关连接
8.优选的，所述异物ai摄像仪和煤量ai摄像仪还均包括语音模块；所述语音模块与智能分析板连接。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
10.本实用新型将视频识别用于安全运输和皮带保护，通过视频识别及时检测异物和煤量，通过联动控制装置和视频报警，及时控制皮带并提醒皮带司机，防止堵仓、皮带撕裂等事故的发生，并有效的缩短突发事件响应时间，为煤矿企业的安全生产提供保障。
附图说明
11.图1 为本实用新型基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统的网络连接结构图；
12.图2 为本实用新型基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统的环网传输平台结构图；
13.图3为本实用新型基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统的异物/煤量ai摄像仪结构图。
14.其中，1为工控机，2为环网传输平台，3为综合接入网关，4为控制皮带plc柜，5为异物ai摄像仪，6为煤量ai摄像仪。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
16.实施例1
17.如图1所示，一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，包括工控机1、环网传输平台2、视频识别模块、数据分析控制模块和皮带控制模块。数据分析控制模块分别与视频识别模块、皮带控制模块连接，并通过环网传输平台2与工控机1连接。数据分析控制模块接收视频识别模块信号，通过环网传输平台2传输给工控机1，并自动控制皮带控制模块。数据分析控制模块为综合接入网关3（矿用隔爆兼本安型综合接入网关、kjj113、华洋通信科技股份有限公司）。视频识别模块包括异物ai摄像仪5（矿用本安型图像处理摄像仪、kba12s、华洋通信科技股份有限公司）、煤量ai摄像仪6（矿用本安型图像处理摄像仪、kba12s、华洋通信科技股份有限公司）。皮带控制模块为控制皮带plc柜4（矿用隔爆兼本安型可编程控制箱、kxj1140、华洋通信科技股份有限公司）。
18.如图2所示，环网传输平台2包括两台安装在井上的核心交换机和四台安装在井下的交换机组成，交换机间用光缆连接，井上的交换机与工控机1连接，井下的交换机与综合接入网关3连接，实现工控机与综合接入网关的连接与双向信号传输。井上的核心交换机采用万兆核心交换机（万兆工业以太网、 mach4002、赫斯曼），井下的交换机采用隔爆兼本安型万兆交换机（矿用隔爆兼本安型万兆工业以太环网交换机、kjj112(a)、华洋通信科技股份有限公司）。
19.如图3所示，异物/煤量ai摄像仪5/6包括高速摄像机、智能分析板、语音模块和光纤收发器，智能分析板分别与高速摄像机、语音模块、光纤收发器连接。高速摄像机实时采集皮带运输图像，并传输给智能分析板进行异物识别和煤量计算，所得图像信号和数据信号通过光纤收发器传入综合接入网关3。语音模块用于报警时井上、井下工作人员通话，处理异常情况。
20.基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统各部件功能如下：
21.工控机1，实时显示异物/煤量ai摄像仪5/6的拍摄画面、煤量占据皮带的百分比数据，以及异物报警信息。
22.环网传输平台2，通过与井上工控机1连接的核心交换机、与井下综合接入网关3连接的交换机，双向稳定传输工控机1与综合接入网关间3的信号。
23.综合接入网关3，通过modbus tcp协议接收异物/煤量ai摄像仪5/6传输过来的信号，进行信号分析，异常情况下生成报警信息和指令，将信号/和报警信息通过环网传输平台2传输给工控机1，将指令传输给控制皮带plc柜4。
24.控制皮带plc柜4，接收综合接入网关3的指令信号，控制皮带的速度与开闭。
25.异物/煤量ai摄像仪5/6，通过高速摄像机采集皮带运输图像，并通过智能分析板识别异物/煤量数据，将图像信号/和数据信号经光纤收发器传输给综合接入网关3。语音模块生成的语音信号也可通过智能分析板、光纤收发器传输给综合接入网关3，进而通过环网传输平台2传输给地面音频设备，用于报警时井上、井下工作人员通话，处理异常情况。
26.基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统运行方法：异物ai摄像仪5和煤量ai摄像仪6前端实时采集皮带运输图像，并对图像进行分析生成异物和煤量数据。生成的图像信号和数据信号通过modbus tcp协议，传输到综合接入网关3。综合接入网关3内的程序对数据信号进行分析，判定煤量的多少是否达到皮带的调速要求，皮带上异物是否达到停止皮带的要求。如果未达到要求条件，综合接入网关3将接收的图像信号、数据信号通过环网传输平台2传输给工控机1，便于井上观察、监控井下皮带运输情况。如果煤量的多少达到皮带的调速要求，将图像信号、数据信号传输给工控机1的同时输出调速指令给控制皮带plc柜4，以控制皮带的速度。如果皮带上出现异物，生成报警信息，将图像信号、数据信号、报警信息传输给工控机1；如果皮带上异物达到停止皮带的要求，传输信号的同时输出停止指令给控制皮带plc柜4，以停止皮带运转，防止堵仓、皮带撕裂等事故的发生。井上、井下工作人员还可通过ai摄像仪语音模块和地面音频设备进行通话，及时处理异物情况。


技术特征：
1.一种基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，其特征在于，包括工控机、环网传输平台、视频识别模块、数据分析控制模块和皮带控制模块；所述数据分析控制模块分别与视频识别模块、皮带控制模块连接，并通过环网传输平台与工控机连接；所述数据分析控制模块为综合接入网关；所述视频识别模块包括异物ai摄像仪、煤量ai摄像仪；所述皮带控制模块为控制皮带plc柜。2.如权利要求1所述的基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，其特征在于，所述环网传输平台包括井上的核心交换机和井下的交换机，交换机间用光缆连接；所述井上的交换机与工控机连接，井下的交换机与综合接入网关连接。3.如权利要求2所述的基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，其特征在于，所述井上的核心交换机采用万兆核心交换机，井下的交换机采用隔爆兼本安型万兆交换机。4.如权利要求1至3任一项所述的基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，其特征在于，所述异物ai摄像仪和煤量ai摄像仪均包括高速摄像机、智能分析板和光纤收发器；所述智能分析板分别与高速摄像机、光纤收发器连接，光纤收发器与综合接入网关连接。5.如权利要求4所述的基于ai视频识别的皮带运输智能控制系统，其特征在于，所述异物ai摄像仪和煤量ai摄像仪还均包括语音模块；所述语音模块与智能分析板连接。

技术总结
本实用新型公开了一种基于AI视频识别的皮带运输智能控制系统，包括工控机、环网传输平台、视频识别模块、数据分析控制模块和皮带控制模块；所述数据分析控制模块分别与视频识别模块、皮带控制模块连接，并通过环网传输平台与工控机连接；所述数据分析控制模块为综合接入网关；所述视频识别模块包括异物AI摄像仪、煤量AI摄像仪；所述皮带控制模块为控制皮带PLC柜。通过视频识别及时检测异物和煤量，通过联动控制装置和视频报警，及时控制皮带并提醒皮带司机，防止堵仓、皮带撕裂等事故的发生，并有效的缩短突发事件响应时间，为煤矿企业的安全生产提供保障。安全生产提供保障。安全生产提供保障。


技术研发人员：胡恒岩 宋欣 杨自欣 张永福
受保护的技术使用者：华洋通信科技股份有限公司
技术研发日：2021.04.09
技术公布日：2021/12/14