基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，包括设置于皮带轮附近的跑偏检测模块和打滑检测模块、数据网络和监控主机；所述跑偏检测模块包括第一图像采集器；所述第一图像采集器位于井下皮带输送机的皮带轮附近，所述第一图像采集器为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮的轮轴垂直；所述打滑检测模块包括第二图像采集器；所述第二图像采集器位于井下皮带输送机的皮带轮的端部附近，所述第二图像采集器为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮的轮轴平行。其技术方案要点是：采用视觉检测的方法，检测煤矿井下皮带输送机的皮带跑偏和打滑故障，增强皮带运行的安全性，避免发生安全事故。

【技术实现步骤摘要】
基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置
本技术涉及煤矿井下检测装置领域，特别涉及基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置。
技术介绍
在煤矿生产中，皮带输送机主要的井下输送工具之一，皮带输送机的故障会造成很大的经济损失，严重的甚至可能引发重大安全事故。皮带输送机的故障通常发生在皮带和皮带轮之间，包括皮带跑偏和皮带打滑。目前，我国实际煤矿生产中对皮带故障的检测，大多采用人眼观察的方法，此种方法工作量大，会造成井下人力的严重浪费，同时人工观察的效果不佳，长期观察容易疲劳，造成漏检。此外，也有设置额外的检测装置用于检测跑偏和打滑，如专利授权公告号：CN201864322U，公开了一种胶带打滑跑偏一体化检测装置，该检测装置包括一对一级检测部件和一对二级检测部件，一级检测部件和二级检测部件均包括一基座、弹性支架、滚轮和滚轮转速探头，弹性支架下端设于基座内，滚轮设于弹性支架上，滚轮转速探头设于滚轮一侧。然而，上述检测装置若设置在煤矿井下，滚轮和胶带的摩擦容易产生电火花，引发火灾爆炸等安全事故。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，其特点是采用视觉检测的方法，检测煤矿井下皮带输送机的皮带跑偏和打滑故障，增强皮带运行的安全性，避免发生安全事故。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，包括设置于皮带轮附近的跑偏检测模块和打滑检测模块、数据网络和监控主机；所述跑偏检测模块包括第一图像采集器；所述第一图像采集器位于井下皮带输送机的皮带轮附近，所述第一图像采集器为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮的轮轴垂直；所述第一图像采集器通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机；所述打滑检测模块包括第二图像采集器；所述第二图像采集器位于井下皮带输送机的皮带轮的端部附近，所述第二图像采集器为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮的轮轴平行；所述第二图像采集器通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机。优选的，还包括电机检测模块，所述电机检测模块包括用于测量电机温度信号的温度传感器和用于测量电机扭矩信号的转矩传感器；所述温度传感器通过数据网络将采集到的温度信息发送给监控主机；所述转矩传感器通过数据网络将采集到的转矩信息发送给监控主机。优选的，所述数据网络包括位于跑偏检测模块处的第一通信终端、位于打滑检测模块处的第二通信终端、位于井下环网接入点处的第三通信终端、井下环网交换机与井上环网交换机；第一通信终端通过信号线路连接第三通信终端，第二通信终端通过信号线路连接第三通信终端，第三通信终端通过图像信号线路与控制信号线路连接井下环网交换机，井下环网交换机通过井下环网连接井上环网交换机，井上环网交换机通过图像信号线路与控制信号线路连接监控主机。优选的，所述皮带的靠近所述第二图像采集器的侧面均匀设置有若干黄色荧光漆点；相邻的两所述黄色荧光漆点之间的距离不大于所述皮带轮的端面半周长。优选的，所述皮带轮靠近所述第二图像采集器的端面边缘设置有绿色荧光漆点。优选的，所述皮带的外表面中线处设置有黄色荧光漆条带。优选的，还包括报警装置，所述报警装置与所述监控主机通信连接。优选的，所述数字摄像机为红外数字摄像机。本技术的有益效果在于:1)通过采用视觉检测方法，能够在不产生电火花的情况下，检测皮带运输机的皮带跑偏和打滑故障；2)设置温度传感器、转矩传感器，对电机的状态进行实时监控，在检测到电机故障时，发出警报。附图说明图1为实施例的电气连接示意图；图2为实施例的第一图像采集器和第二图像采集器的设置位置示意图。附图标记：1、监控主机；2、第一图像采集器；3、皮带轮；4、皮带；5、黄色荧光漆点；6、绿色荧光漆点；7、第二图像采集器；8、黄色荧光漆条带；9、温度传感器；10、转矩传感器；11、第一通信终端；12、第二通信终端；13、第三通信终端；14、井下环网交换机；15、井上环网交换机；16、第四通信终端。具体实施方式以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。本实施例公开的基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，如图1、2所示，基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，包括设置于皮带轮3附近的跑偏检测模块和打滑检测模块、数据网络和监控主机1。监控主机1上还通信连接有报警装置。跑偏检测模块包括第一图像采集器2。第一图像采集器2通过支撑柱设置于地面上，其与皮带轮3之间的水平距离小于1m，其拍摄方向对准皮带轮3的中线。第一图像采集器2为数字摄像机，数字摄像机可以采用红外数字摄像机。第一图像采集器2通过数据网络将其采集到的图像信息发送给监控主机1。皮带4的外表面中线处设置有黄色荧光漆条带8。由于皮带轮3的位置固定，皮带轮3的中线位置也相对固定。预先在图像中标注出皮带轮3中线的位置，若皮带4未跑偏，皮带轮3中线处的黄色荧光漆条带8与皮带轮3的中线之间的间距较小；若皮带4跑偏，皮带轮3中线处的黄色荧光漆条带8与皮带轮3的中线之间的间距较大。打滑检测模块包括第二图像采集器7。第二图像采集器7位于井下皮带输送机的皮带轮3的端部附近，第二图像采集器7通过支撑柱设置于地面上，其与皮带轮3之间的距离小于0.5m，其拍摄方向对准皮带轮3的端面。第二图像采集器7为数字摄像机，数字摄像机可以采用红外数字摄像机。第二图像采集器7通过数据网络将其采集到的图像信息发送给监控主机1。在皮带4的靠近第二图像采集器7的侧面均匀设置若干黄色荧光漆点5。令相邻的两黄色荧光漆点5之间的距离不大于皮带轮3的端面半周长。在皮带轮3靠近第二图像采集器7的端面边缘设置有绿色荧光漆点6。根据单位时间皮带轮3上绿色荧光漆点6经过的轨迹长度计算皮带轮3的转动速度，根据单位时间皮带4上靠下侧的黄色荧光漆点5经过的轨迹长度计算皮带4的位移速度。将皮带轮3的转动速度和皮带4的位移速度比较，能够得出皮带4是否打滑。还包括电机检测模块，电机检测模块包括用于测量电机温度信号的温度传感器9和用于测量电机扭矩信号的转矩传感器10。温度传感器9通过数据网络将其采集到的温度信息发送给监控主机1。转矩传感器10通过数据网络将其采集到的转矩信息发送给监控主机1。数据网络包括位于跑偏检测模块处并与第一图像采集器2连接的第一通信终端11、位于打滑检测模块处并与第二图像采集器7连接的第二通信终端12、位于井下环网接入点处的第三通信终端13、位于电机检测模块处并与温度传感器9、转矩传感器10连接的第四通信终端16。井下环网交换机14与井上环网交换机15。第一通信终端11通过信号线路连接第三通信终端13，第二通信终端12通过信号线路连接第三通信终端13，第四通信终端16通过信号线路与第三通信终端13连接。第三通信终端13通过图像信号线路与控制信号线路连接井下环网交换机14，井下环网交换机14通过井下环网连接井上环网交换机15，井上环网交换机15通过图像信号线路与控制信号线路连接监控主机1。监控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，其特征在于：包括设置于皮带轮(3)附近的跑偏检测模块和打滑检测模块、数据网络、监控主机(1)和电机检测模块；所述用于根据皮带表面中心线相对于皮带轮侧面中心线的偏移程度判断皮带是否跑偏的跑偏检测模块包括第一图像采集器(2)；所述第一图像采集器(2)位于井下皮带输送机的皮带轮(3)附近，所述第一图像采集器(2)为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮(3)的轮轴垂直；所述第一图像采集器(2)通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机(1)；所述用于根据皮带轮转动速度与皮带位移速度判断皮带是否打滑的打滑检测模块包括第二图像采集器(7)；所述第二图像采集器(7)位于井下皮带输送机的皮带轮(3)的端部附近，所述第二图像采集器(7)为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮(3)的轮轴平行；所述皮带(4)的靠近所述第二图像采集器(7)的侧面均匀设置有若干黄色荧光漆点(5)；所述第二图像采集器(7)通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机(1)；所述数据网络包括位于跑偏检测模块处的第一通信终端(11)、位于打滑检测模块处的第二通信终端(12)、位于井下环网接入点处的第三通信终端(13)、井下环网交换机(14)与井上环网交换机(15)。...

【技术特征摘要】
1.基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，其特征在于：包括设置于皮带轮(3)附近的跑偏检测模块和打滑检测模块、数据网络、监控主机(1)和电机检测模块；所述用于根据皮带表面中心线相对于皮带轮侧面中心线的偏移程度判断皮带是否跑偏的跑偏检测模块包括第一图像采集器(2)；所述第一图像采集器(2)位于井下皮带输送机的皮带轮(3)附近，所述第一图像采集器(2)为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮(3)的轮轴垂直；所述第一图像采集器(2)通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机(1)；所述用于根据皮带轮转动速度与皮带位移速度判断皮带是否打滑的打滑检测模块包括第二图像采集器(7)；所述第二图像采集器(7)位于井下皮带输送机的皮带轮(3)的端部附近，所述第二图像采集器(7)为数字摄像机，其拍摄方向与皮带轮(3)的轮轴平行；所述皮带(4)的靠近所述第二图像采集器(7)的侧面均匀设置有若干黄色荧光漆点(5)；所述第二图像采集器(7)通过数据网络将采集到的图像信息发送给监控主机(1)；所述数据网络包括位于跑偏检测模块处的第一通信终端(11)、位于打滑检测模块处的第二通信终端(12)、位于井下环网接入点处的第三通信终端(13)、井下环网交换机(14)与井上环网交换机(15)。2.根据权利要求1所述的基于图像的煤矿井下皮带输送机故障检测装置，其特征在于：所述电机检测模块包括用于测量电机温度信号的温度传感器(9)和用于测量电机扭矩信号的转矩传感器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓阳，孙俊，刘毅，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11