一种用于岩屑自动检测的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于岩屑自动检测的系统及方法，包括：图像采集单元、分拣机构、振动盘、传输机构、PLC控制器；所述传输机构上方架设有所述图像采集单元；所述传输机构中串接有所述分拣机构、振动盘；所述PLC控制器连接所述传输机构、分拣机构、振动盘、图像采集单元；方法为将岩屑导入传输机构，通过图像采集分辨干湿料并分拣，干料进行分散、摊平，再次进行图像采集，进而过得高保真、高清图像，上传进行分析；本发明专利技术通过图像采集单元及分拣机构，实现了更高程度的自动化，减少了技术人员的工作强度；还通过设置的振动盘解决了岩屑摊平的问题，并结合智能相机后期处理，提供了高保真、高还原的岩屑表面图像，增加了整体检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于岩屑自动检测的系统及方法
本专利技术涉及岩屑录井
，尤其涉及一种用于岩屑自动检测的系统及方法。
技术介绍
现有技术中，录井现场实时识别岩屑主要是靠人工方法，即定时从泥浆中捞取钻井所带出来的岩屑样品，洗净烘干后靠地质工作人员镜下肉眼判断，这种传统的岩屑录井方法具有人工主观性，并且随着钻井工艺的迅速发展，钻井速度越来越快，岩屑颗粒越来越细，导致人工识别效率无法满足新形势下的录井要求。也正因如此，岩屑成像技术近年开始在国内录井界逐渐兴起。目前国内的岩屑数字化图像录井技术多数处于类似数码照相层面，无论从成像质量，还是图像的处理应用方面都处在原始起步阶段，关键技术没有取得突破性进展，满足不了岩屑录井的数字化应用需求，因此迫切需要研发一种岩屑高保真、高清晰度自动成像的扫描装置及方法，来满足岩屑录井宏观观察和微观分析的需求。中国专利CN201826835U和CN201522431U均公开了岩屑图像采集装置，包括光源与载物台等设计，形成了专业的图像采集设备，结合高分辨摄像头/相机在白光和荧光光源照射下可以较好的反馈岩屑表面情况，但是上述技术方案自动化程度不高，缺少干湿判断环节，这就增加了检测、分析的人工工作量，而且传统相机及光源并不能提供很好的分辨率及高效的判别速度。中国专利CN110208223A公开了一种地质录井岩屑传动分析装置，包括岩屑放置台、灯箱，所述灯箱通过移动组件运行在岩屑放置台上方；所述岩屑放置台包括传动台、无荧光硬布，所述无荧光硬布为一传动带，首尾相接缠绕在传动台上，所述无荧光硬布边缘开设传动孔，该传动孔与传动齿轮相啮合，传动齿轮再连接电机的输出轴；所述传动台底面安装有用来擦掉无荧光硬布上岩屑的清砂板。上述技术方案采用了传送带的运输方式，提升了部分自动化水平，减少了一部分人工，但是并没有解决干湿料分选的问题。同理，此类情况还存在于中国专利CN209416925U的技术方案中。中国专利CN110873705A采用的是荧光配合电镜扫描的方式，并结合升降机构提升了图像采集精度及图像信息含量，但是该种方法依然没解决自动化的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于岩屑自动检测的系统及方法，能够解决上述问题。为此目的，本专利技术由如下技术方案实施。一种用于岩屑自动检测的系统，主要包括：图像采集单元、分拣机构、振动盘、传输机构、PLC控制器；所述传输机构还包括第一传输机构、第二传输机构；所述第一、第二传输机构上方分别架设有所述图像采集单元；所述第一传输机构的出料端与所述分拣机构的进料端搭接；所述分拣机构的出料端与所述振动盘的进料口搭接，所述振动盘的出料口与所述第二传输机构的进料端搭接；所述传输机构均采用皮带输送方式；所述图像采集单元包括光源、智能相机，所述智能相机内置有图像识别算法，并与所述PLC控制器连接；所述PLC控制器还连接所述传输机构、分拣机构、振动盘。进一步，所述光源为穹顶光源，内置多个高亮LED，所述高亮LED亮度大于24流明，显色指数大于95Ra；所述高亮LED包含白光LED和紫外光LED；在单一光源内，所述白光LED和紫外光LED呈间隔分布；所述光源上方架设有所述智能相机，所述穹顶光源顶部开口与所述智能相机的镜头相对设置。更进一步，所述传输结构的皮带颜色为蓝色。更进一步，所述系统还包括遮光罩，所述遮光罩位于所述系统外侧，将检测区域与外界光线隔开。进一步，所述分拣机构为盘式分拣机构，上部为圆盘状，且底面设有斜面；所述分拣机构下部连接转动电机；所述振动盘为超声振动盘。进一步，所述第二传输机构的进料端安装有条形毛刷，所述条形毛刷位于所述振动盘的出料口下游处，条形毛刷端部与皮带上表面留有间隙。进一步，所述分拣机构一侧的下方，放置有湿料回收箱；所述系统还包括显示器、按钮、减震机构、移动机构；所述PLC与所述显示器、按钮连接。更进一步，所述减震机构为支腿结构，且自下而上串接有防震脚环、阻尼减震器；所述减震机构分布于所述系统底部的边角处；所述移动机构为至少3个万向轮，且分散安装于所述系统底部。另一方面，本专利技术还提供一种基于岩屑自动检测系统的检测方法，具体检测步骤如下：S1、启动装置，将岩屑倾倒于第一传输机构上，岩屑随皮带移动至所述第一传输机构的图像采集单元下方，智能相机采集岩屑表面图像，并结合内置软件中的图像识别算法，判断当前岩屑属于干料还是湿料，并将处理结果传输至PLC控制器中；S2、当所述PLC控制器收到湿料信号时，控制分拣机构转动，将下料端移至湿料回收箱上方，岩屑随皮带移动至末端，并落入所述分拣机构中，进而滑落至所述湿料回收箱中；当所述PLC控制器收到干料信号时，控制分拣机构转动，使下料端移至振动盘进料口上方，岩屑随皮带移动至末端，并落入所述分拣机构中，进而滑落至所述振动盘中；S3、岩屑经过所述振动盘后形成散开、摊平状，并从所述振动盘的出料口滑落至第二传输机构；岩屑随皮带移动至所述第二传输机构的图像采集单元下方，智能相机采集岩屑表面高清、高保真图像，通过内置图像处理算法进行图像处理，并将处理结果传输至所述PLC控制器和上位机；S4、所述上位机通过人工神经网络对岩屑图像进行检测、分析。进一步，光源中包含白光LED和紫外光LED；在所述S3中，岩屑移动至图像采集区域，所述光源首先亮白光，智能相机拍照一次，并通过内置算法进行图像处理，然后所述光源再亮一次紫外光，智能相机再次拍照，并通过内置算法进行图像处理，两次处理信息一起作为岩屑的识别处理结果输出；所述系统还包括显示器、按钮，所述S3中所述PLC控制器将岩屑图像处理结果显示于所述显示器上，操作人员也可通过所述按钮进行指令输入。本专利技术具有如下优点：1.本专利技术通过设置两个图像采集单元及分拣机构，结合智能相机的内置算法，实现了更高程度的自动化，免去了人工对干湿料的判断过程，减少了技术人员的工作强度。2.本专利技术通过设置的振动盘解决了岩屑摊平的问题，免去了人工摊平的工作，增加了图像覆盖范围，并结合智能相机后期处理，提供了高保真、高还原的岩屑表面图像，增加了整体检测精度。附图说明图中：图1为本专利技术系统图；图2为本专利技术系统整机立体示意图；图3为本专利技术整机正视图；图4为本专利技术整机侧视图；图5为本专利技术内部输送结构输送干料工位示意图；图6为本专利技术内部输送结构分拣湿料工位示意图；图7为图像采集单元结构视图；图8为本专利技术方法流程图。1-图像采集单元；2-分拣机构；3-振动盘；4-进料斗；5-遮光罩；6-显示器；7-按钮；8-电控箱；9-减震机构；10-湿料回收间；11-移动机构；12-湿料回收箱；101-智能相机；102-光源；501-开合门。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系的术语均基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。这类术语仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于岩屑自动检测的系统，其特征在于，包括：图像采集单元(1)、分拣机构(2)、振动盘(3)、传输机构、PLC控制器；所述传输机构还包括第一传输机构、第二传输机构；/n所述第一、第二传输机构上方分别架设有所述图像采集单元(1)；所述第一传输机构的出料端与所述分拣机构(2)的进料端搭接；所述分拣机构(2)的出料端与所述振动盘(3)的进料口搭接，所述振动盘(3)的出料口与所述第二传输机构的进料端搭接；所述传输机构均采用皮带输送方式；/n所述图像采集单元包括光源(102)、智能相机(101)，所述智能相机(101)内置有图像识别算法，并与所述PLC控制器连接；/n所述PLC控制器还连接所述传输机构、分拣机构(2)、振动盘(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于岩屑自动检测的系统，其特征在于，包括：图像采集单元(1)、分拣机构(2)、振动盘(3)、传输机构、PLC控制器；所述传输机构还包括第一传输机构、第二传输机构；
所述第一、第二传输机构上方分别架设有所述图像采集单元(1)；所述第一传输机构的出料端与所述分拣机构(2)的进料端搭接；所述分拣机构(2)的出料端与所述振动盘(3)的进料口搭接，所述振动盘(3)的出料口与所述第二传输机构的进料端搭接；所述传输机构均采用皮带输送方式；
所述图像采集单元包括光源(102)、智能相机(101)，所述智能相机(101)内置有图像识别算法，并与所述PLC控制器连接；
所述PLC控制器还连接所述传输机构、分拣机构(2)、振动盘(3)。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光源(102)为穹顶光源，内置多个高亮LED；所述高亮LED包含白光LED和紫外光LED；在单一光源内，所述白光LED和紫外光LED呈间隔分布；所述光源(102)上方架设有所述智能相机(101)，所述穹顶光源顶部开口与所述智能相机(101)的镜头相对设置。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传输结构的皮带颜色为蓝色。


4.根据权利要求1或3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括遮光罩(5)，所述遮光罩(5)位于所述系统外侧，将检测区域与外界光线隔开。


5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分拣机构(2)为盘式分拣机构，上部为圆盘状，且底面设有斜面；所述分拣机构(2)下部连接转动电机；所述振动盘(3)为超声振动盘。


6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二传输机构的进料端安装有条形毛刷，所述条形毛刷位于所述振动盘(3)的出料口下游处，条形毛刷端部与皮带上表面留有间隙。


7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分拣机构(2)一侧的下方，放置有湿料回收箱(12)；所述系统还包括显示器(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：严柏林，汪雪林，郭晓锋，
申请(专利权)人：苏州中科全象智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32