一种管带机胶带状态检测装置、方法和存储介质与流程

本发明涉及管带机，具体为一种管带机胶带状态检测装置、方法和存储介质。

背景技术：

1、带式输送机广泛应用在钢铁、火电、矿业、冶金、建材等领域，用于输送散料。其中圆管状带式输送机(以下简称为管带机)具有密闭输送、布置灵活、环境影响小等优点，已经得到广泛应用，成为主流的散料输送产品。

2、管带机在正常输送过程中，成管段的胶带按一定搭边角度运行，胶带是充满在托辊包围的管状空间内。若发生扭管、塌管的胶带异常情况，影响物料输送的密闭性，物料容易洒出，并极易引起托辊受力不均加剧磨损及胶带损伤，严重影响管带机正常、稳定运行。

3、因此，针对管带机输送物料过程中可能发生扭管、塌管的胶带异常状态，发明其检测装置及方法，显得很有必要；

4、比如专利公开号为cn116280993a的“一种管状带式输送机扭管检测方法和装置”，该装置是沿着胶带运行的垂直方向，采集胶带搭接处的图像，通过与正常状态下的胶带图像进行交点比对，判断胶带是否处于扭曲状态；

5、比如专利公开号为cn116461900a的“一种管状带式输送机输送带扭转角度识别方法和装置”，该装置是沿着胶带运行的垂直方向，采集胶带搭接处的图像，并建立数据标尺，通过胶带搭接处的图像投影至数据标尺，判断胶带是否处于扭曲状态并计算扭转角度；

6、上述对比专利均采用图像识别及处理技术，均通过采集垂直于胶带运行方向的搭接处图像后，进行数据处理。其中对比专利cn116280993a仅为简单的图像对比，输出定性判定结果，但无法对胶带扭转角度进行定量计算，即无法获得具体的扭转角度，数据价值不高，实际工程实用性不强；

7、对比专利cn116280993a和对比专利cn116461900a直接通过摄像机采集胶带搭接处的图像，因胶带搭接处与胶带外表面其他区域的图像对比度不高，即较难区分搭接处图像，容易出现采集后的图像边界模糊，引起图像处理误判。此外，上述两个对比专利无法对管带机成管段在径向上的胶带状态(如塌管)，进行采集和判断。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种管带机胶带状态检测装置、方法和存储介质，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种管带机胶带状态检测方法，包括以下步骤：

4、以管带机成管段横断面构建二维坐标系，用线光源突显此横断面的胶带外轮廓；

5、通过多个摄像机采集各自范围内胶带横断面外轮廓的图像片段；

6、将各实体定位件映射至二维坐标系中，并作为一一对应图像片段的参考点；

7、将各图像片段进行图像融合处理，形成与当前胶带横断面形状一致的封闭图形；

8、将得到的封闭图形数据与预先定义的数值进行分析对比，决定是否输出报警信号。

9、优选的，所述封闭图形的梯度突变处为胶带成管后的搭边位置，计算该搭边位置在二维坐标系中与中心点之间的角度值，判断该角度值是否在正常范围内，若超限，则判定为胶带发生扭管异常情况，并输出扭管报警信号及具体的扭曲角度值。

10、优选的，将得到的封闭图形面积与正常状态下胶带的横断面积比较，若超限则判定为胶带发生塌管异常情况，并输出塌管报警信号。

11、优选的，计算封闭图形面积的横向最大长度d1和纵向最大长度d2，计算横向最大长度d1和纵向最大长度d2的差值比例，若超限则判定为胶带发生塌管异常情况，并输出塌管报警信号。

12、一种管带机胶带状态检测装置，包括：

13、线光源，用于突显管带机的胶带横断面的外轮廓；

14、摄像机，用于采集胶带外轮廓的图像片段；

15、实体定位件，所述实体定位件设置在一一对应的摄像机拍摄范围内；

16、控制器，所述控制器与摄像机连接并执行：以管带机成管段横断面构建二维坐标系，将各实体定位件映射至二维坐标系中，并作为一一对应图像片段的参考点；将各图像片段进行图像融合处理，形成与当前胶带横断面形状一致的封闭图形；将得到的封闭图形数据与预先定义的数值进行分析对比，决定是否输出报警信号。

17、优选的，所述摄像机采用数字摄像机。

18、优选的，所述实体定位件为能在二维图像中映射清晰轮廓的物体，如球状物体。

19、优选的，所述摄像机的拍摄范围内仅有一个实体定位件。

20、优选的，所述线光源提供强光并呈“一字”照射在胶带外表面，该光线与料流方向、胶带长度方向垂直。

21、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的一种管带机胶带状态检测方法。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、本发明采用现有成熟的图像识别及处理技术，利用线光源突显管带机成管段胶带横断面的外轮廓，解决管带机成管段胶带的搭接处，图像识别后边界模糊的问题。

24、利用数字摄像机识别和采集外轮廓多个图像片段，结合图像定位点对各图像片段进行融合，形成完整的胶带横断面外轮廓图像，并对图像进行定量测量、计算和分析，从而检测出管带机输送过程中可能发生的扭管、塌管这些胶带异常状态。

25、可同时检测管带机成管段胶带的扭管和塌管异常状态，解决管带机成管段胶带的扭管、塌管异常状态检测及定量计算的问题。

技术特征：

1.一种管带机胶带状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种管带机胶带状态检测方法，其特征在于：所述封闭图形的梯度突变处为胶带成管后的搭边位置，计算该搭边位置在二维坐标系中与中心点之间的角度值，判断该角度值是否在正常范围内，若超限，则判定为胶带发生扭管异常情况，并输出扭管报警信号及具体的扭曲角度值。

3.根据权利要求1所述的一种管带机胶带状态检测方法，其特征在于：将得到的封闭图形面积与正常状态下胶带(g3)的横断面积比较，若超限则判定为胶带发生塌管异常情况，并输出塌管报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种管带机胶带状态检测方法，其特征在于：计算封闭图形面积的横向最大长度d1和纵向最大长度d2，计算横向最大长度d1和纵向最大长度d2的差值比例，若超限则判定为胶带发生塌管异常情况，并输出塌管报警信号。

5.一种管带机胶带状态检测装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种管带机胶带状态检测装置，其特征在于：所述摄像机(a)采用数字摄像机。

7.根据权利要求5所述的一种管带机胶带状态检测装置，其特征在于：所述实体定位件(p)为能在二维图像中映射清晰轮廓的物体；所述实体定位件(p)为球状物体。

8.根据权利要求1所述的一种管带机胶带状态检测装置，其特征在于：所述摄像机(a)的拍摄范围内仅有一个实体定位件(p)。

9.根据权利要求1所述的一种管带机胶带状态检测装置，其特征在于：所述线光源(b)提供强光并呈“一字”照射在胶带(g3)外表面，该光线与料流方向、胶带(g3)长度方向垂直。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一权利要求所述的一种管带机胶带状态检测方法。

技术总结本发明公开了一种管带机胶带状态检测装置、方法和存储介质，用线光源突显横断面的胶带外轮廓；通过摄像机采集胶带横断面外轮廓的图像片段；将实体定位件映射至二维坐标系中并作为图像片段的参考点；将各图像片段进行图像融合处理形成封闭图形；本发明采用现有成熟的图像识别及处理技术，利用线光源突显管带机成管段胶带横断面的外轮廓，解决管带机成管段胶带的搭接处，图像识别后边界模糊的问题。利用数字摄像机识别和采集外轮廓多个图像片段，结合图像定位点对各图像片段进行融合，形成完整的胶带横断面外轮廓图像，并对图像进行计算，从而检测出管带机输送过程中可能发生的异常状态。技术研发人员：翁艺旋,胡垒鹏,修海林,廖晓军,舒晓媛,魏芳梅受保护的技术使用者：福建龙净环保股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2