一种矿井提升设备的位移监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿井提升设备的位移监测系统及方法，系统包括图像处理设备、激光扫描仪和至少两个图像获取设备，图像处理设备分别与激光扫描仪和图像获取设备电连接；至少两个图像获取设备中的各图像获取设备所处位置不同，且在矿井提升设备提升过程中，能拍摄矿井提升设备的待检测部位；图像处理设备根据激光扫描仪扫描获得的待检测部位的轮廓数据和图像获取设备拍摄的包含待检测部位的图像确定待检测部位的位置信息，并根据不同时间点的位置信息确定待检测部位的位移。本发明专利技术公开的矿井提升设备的位移监测系统及方法，能实时监测矿井提升设备因振动而产生的位移，获知矿井提升设备的工作状态，提升工作过程的安全程度。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井提升设备的位移监测系统及方法
本专利技术涉及矿井提升系统，具体涉及一种矿井提升设备的位移监测系统及方法。
技术介绍
矿井提升机作为矿山运输的关键设备，承担着煤炭和矿石的提升、人员的升降、材料和设备的运送任务，是联系井下与地面的重要设备。钢丝绳作为提升机的主要受力部件，其振动直接影响到提升过程的稳定性和钢丝绳的疲劳寿命，当钢丝绳振动位移过大时可能会与周围矿井提升设备发生接触性干涉，严重威胁到提升过程的安全性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种矿井提升设备的位移监测系统及方法，能实时监测钢丝绳因振动而产生的位移，使提升机更安全。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种矿井提升设备的位移监测系统，所述系统包括图像处理设备、激光扫描仪和至少两个图像获取设备，所述图像处理设备分别与所述激光扫描仪和所述图像获取设备电连接；所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备所处位置不同，且在所述矿井提升设备提升过程中，能拍摄所述矿井提升设备的待检测部位；所述图像处理设备向所述激光扫描仪发送扫描指令；所述激光扫描仪响应于所述扫描指令，扫描所述矿井提升设备的待检测部位，并将所述待检测部位的轮廓数据向所述图像处理设备发送；在第一监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第一拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第一拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第一图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第一图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第一图像，确定各第一图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第一图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第一图像的成像参数，计算所述待检测部位的第一位置信息；在第二监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第二拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第二拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第二图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第二图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第二图像，确定各第二图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第二图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第二图像的成像参数，计算所述待检测部位的第二位置信息；所述图像处理设备基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述待检测部位在所述第一监测周期至所述第二监测周期之间的位移；其中，所述第一监测周期和所述第二监测周期为相邻或非相邻的监测周期。上述方案中，所述特征部位包括具有缩放不变性、平移不变性、旋转不变性和光照不变性的部位。上述方案中，所述特征部位包括设置于所述待检测部位上的、具有缩放不变性、平移不变性、旋转不变性和光照不变性的点。上述方案中，所述特征部位包括易于进行图像分类、图像检索和宽基线匹配的部位。上述方案中，所述系统还包括显示器，所述显示器用于显示所述图像获取设备获取的图像或所述图像处理设备对所述图像处理后获得的数据。本专利技术实施例还提供了一种矿井提升设备的位移监测方法，所述方法包括：向激光扫描仪发送扫描指令；所述激光扫描仪响应于所述扫描指令，扫描所述矿井提升设备的待检测部位，并将所述待检测部位的轮廓数据向图像处理设备发送；在第一监测周期到来时，向至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第一拍摄指令；获取所述图像获取设备响应于所述第一拍摄指令所拍摄的包含所述矿井提升设备的待检测部位的第一图像；根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第一图像，确定各第一图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第一图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第一图像的成像参数，计算所述待检测部位的第一位置信息；在第二监测周期到来时，向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第二拍摄指令；获取所述图像获取设备响应于所述第二拍摄指令所拍摄的包含所述待检测部位的第二图像；根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第二图像，确定各第二图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第二图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第二图像的成像参数，计算所述待检测部位的第二位置信息；基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述待检测部位在所述第一监测周期至所述第二监测周期之间的位移；其中，所述第一监测周期和所述第二监测周期为相邻或非相邻的监测周期。上述方案中，在所述向至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第一拍摄指令之前，所述方法还包括：对所述图像获取设备进行相机标定；在所述矿井提升设备未运行时获取静态标志物，以获取所述待检测部位的参照物。上述方案中，所述获取所述图像获取设备响应于所述第一拍摄指令所拍摄的包含所述矿井提升设备的待检测部位的第一图像，或获取所述图像获取设备响应于所述第二拍摄指令所拍摄的包含所述待检测部位的第二图像，包括：获取所述第一图像或所述第二图像中的预设序号的单帧图像。上述方案中，在所述获取各第一图像中的所述特征部位的像素属性信息或在所述获取各第二图像中的所述特征部位的像素属性信息之前，所述方法还包括：对从所述第一图像或第二图像获得的单帧图像进行降低处理量的预处理。上述方案中，所述对从所述第一图像或第二图像获得的单帧图像进行降低处理量的预处理，包括：对所述单帧图像进行灰度处理；对灰度处理后的图像进行降噪处理。本专利技术实施例提供的矿井提升设备的位移监测系统及方法，包括图像处理设备和至少两个图像获取设备，所述至少两个图像获取设备与所述图像处理设备电连接；所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备所处位置不同，且在所述矿井提升设备提升过程中，能拍摄所述矿井提升设备的待检测部位；所述图像处理设备根据所述图像获取设备拍摄的包含所述待检测部位的图像获取所述待检测部位的位置信息，并根据所述位置信息确定所述待检测部位的预设时间内的位移；可见，本专利技术实施例的矿井提升设备的位移监测系统及方法，能实时监测所述矿井提升设备因振动而产生的位移，获知所述矿井提升设备的工作状态，提升工作过程的安全程度。本专利技术实施例的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。附图说明图1为本专利技术实施例矿井提升设备的位移监测方法的流程示意图；图2本专利技术实施例矿井提升设备的位移监测系统中双目成像原理示意图；图3为本专利技术实施例矿井提升设备的位移监测系统中图像坐标变换原理示意图；图4为本专利技术实施例一矿井多绳摩擦提升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述系统包括图像处理设备、激光扫描仪和至少两个图像获取设备，所述图像处理设备分别与所述激光扫描仪和所述图像获取设备电连接；所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备所处位置不同，且在所述矿井提升设备提升过程中，能拍摄所述矿井提升设备的待检测部位；所述图像处理设备向所述激光扫描仪发送扫描指令；所述激光扫描仪响应于所述扫描指令，扫描所述矿井提升设备的待检测部位，并将所述待检测部位的轮廓数据向所述图像处理设备发送；在第一监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第一拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第一拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第一图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第一图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第一图像，确定各第一图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第一图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第一图像的成像参数，计算所述待检测部位的第一位置信息；在第二监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第二拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第二拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第二图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第二图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第二图像，确定各第二图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第二图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第二图像的成像参数，计算所述待检测部位的第二位置信息；所述图像处理设备基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述待检测部位在所述第一监测周期至所述第二监测周期之间的位移；其中，所述第一监测周期和所述第二监测周期为相邻或非相邻的监测周期。...

【技术特征摘要】
1.一种矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述系统包括图像处理设备、激光扫描仪和至少两个图像获取设备，所述图像处理设备分别与所述激光扫描仪和所述图像获取设备电连接；所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备所处位置不同，且在所述矿井提升设备提升过程中，能拍摄所述矿井提升设备的待检测部位；所述图像处理设备向所述激光扫描仪发送扫描指令；所述激光扫描仪响应于所述扫描指令，扫描所述矿井提升设备的待检测部位，并将所述待检测部位的轮廓数据向所述图像处理设备发送；在第一监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第一拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第一拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第一图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第一图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第一图像，确定各第一图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第一图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第一图像的成像参数，计算所述待检测部位的第一位置信息；在第二监测周期到来时，所述图像处理设备向所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备分别发送第二拍摄指令；各图像获取设备响应于所述第二拍摄指令，拍摄所述矿井提升设备的待检测部位的第二图像，并将所拍摄的包含所述待检测部位的第二图像向所述图像处理设备发送；所述图像处理设备根据所述激光扫描仪发送的所述待检测部位的轮廓数据和所述第二图像，确定各第二图像中的位于所述待检测部位上的特征部位，并获取各第二图像中的所述特征部位的像素属性信息，基于所述特征部位的像素属性信息、所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备的位置信息、以及所述至少两个图像获取设备中的各图像获取设备拍摄所述第二图像的成像参数，计算所述待检测部位的第二位置信息；所述图像处理设备基于所述第一位置信息和所述第二位置信息确定所述待检测部位在所述第一监测周期至所述第二监测周期之间的位移；其中，所述第一监测周期和所述第二监测周期为相邻或非相邻的监测周期。2.根据权利要求1所述的矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述特征部位包括具有缩放不变性、平移不变性、旋转不变性和光照不变性的部位。3.根据权利要求1所述的矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述特征部位包括设置于所述待检测部位上的、具有缩放不变性、平移不变性、旋转不变性和光照不变性的点。4.根据权利要求2所述的矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述特征部位包括易于进行图像分类、图像检索和宽基线匹配的部位。5.根据权利要求2或3所述的矿井提升设备的位移监测系统，其特征在于，所述系统还包括显示器，所述显示器用于显示所...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇子明，杨芬，杨建伟，焦少妮，郭宁，赵晓莉，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14