一种智能斗齿监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能斗齿监测系统，应用于图像采集以及目标识别跟踪技术领域，包括：激光雷达、工控主机、监视器和告警喇叭；激光雷达采集的信息通过缆线传输到工控机，工控机运行斗齿损耗检测程序，通过深度模型的检测，判断斗齿缺失和磨损情况，由显示屏实时显示监测结果，及时提供异常告警。可实现有斗齿脱落或者过度磨损情况，系统将通过声音、频闪灯多种方式警示。方式警示。方式警示。

【技术实现步骤摘要】
一种智能斗齿监测系统


[0001]本专利技术涉及图像采集以及目标识别跟踪领域，更具体的说，涉及一种智能斗齿监测系统。

技术介绍

[0002]目前，在斗齿智能监控系统中，通过可见光的摄像机采集图像，但是可见光的摄像机在采集图像时容易受到遮挡物的影响和只能进行斗齿缺失的告警，为进行斗齿缺失预警，进而，增加了电铲在作业时的危险性。
[0003]因此，提供一种能够避免遮挡影响来判断斗齿缺失和损伤的智能监控系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种智能斗齿监测系统，通过有效时间段实现无遮挡监测，同时进行斗齿损伤监测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种智能斗齿监测系统，包括：
[0007]激光雷达、工控主机、监视器和告警喇叭；
[0008]所述工控主机，用于采集所述激光雷达数据信息，对采集数据信息进行检测，判断斗齿缺失和磨损情况，向监视器发送检测结果，所述告警喇叭进行告警；
[0009]所述激光雷达，与所述工控主机的输入端连接，用于发射、反射和接收红外光束，将红外光束转化为图像，并将图像发送给所述工控主机；
[0010]所述监视器，与所述工控主机的第一输出端连接，用于接收所述工控主机发送的检测结果并进行显示；
[0011]所述告警喇叭，与所述工控主机的第二输出端连接，用于接收所述工控主机发送的检测结果并进行斗齿缺失或磨损声音告警。
[0012]优选的，所述激光雷达为高性能雷达，点云数据率达24万点/秒。
[0013]优选的，所述工控主机包括斗齿损耗监测单元，用于检测和判断斗齿缺失和磨损情况。
[0014]优选的，所述斗齿损耗监测单元包括：信息采集模块、深度学习模块、斗齿判定模块和外围监视警告模块。
[0015]优选的，所述信息采集模块用于完成雷达数据采集和特征融合过程，所述雷达数据采集在有效时间段采集斗齿的点云数据，所述特征融合将所述点云数据的特征信息进行融合处理。
[0016]优选的，所述有效时间段为铲斗上一次完成卸载之后，在回转装置转动到采掘面进行下一次采掘之前。
[0017]优选的，所述点云数据的特征信息包括：空间坐标x值，空间坐标y值、空间坐标z
值、反射率r和采集时间t。
[0018]优选的，所述深度学习模块用于铲斗和斗齿的识别标定。
[0019]优选的，所述斗齿判定模块用于根据斗齿的数量和位置，对斗齿的脱落和磨损进行测试。
[0020]优选的，所述外围监视警告模块在得到斗齿脱落和磨损检测结果时，所述外围监视警告模块向车载中控发出一个信号指令，使当前监视器画面显示斗齿脱落和磨损告警信息，同时激发声光告警，播放告警声音。
[0021]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种智能斗齿监测系统，本专利技术通过设置有效时间段，可实现斗齿监测不受遮挡物的影响，同时进行斗齿损伤告警。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术斗齿智能监测系统示意图；
[0024]图2为本专利技术斗齿损耗监测单元示意图；
[0025]图3为本专利技术三维点云投影到二维平面示意图；
[0026]图3a为三维空间点云；
[0027]图3b为二维平面点集
[0028]图4为本专利技术斗齿标记示意图；
[0029]图5为本专利技术监控画面示意图；
[0030]图6为本专利技术斗齿脱落判断示意图；
[0031]图7为本专利技术斗齿凸包与凸缺陷计算示意图；
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]参照附图1所示，一种智能斗齿监测系统，包括：
[0035]激光雷达1、工控主机2、监视器3和告警喇叭4；
[0036]工控主机2，用于采集激光雷达1数据信息，对采集数据信息进行检测，判断斗齿缺失和磨损情况，向监视器3发送检测结果，告警喇叭4进行告警；
[0037]激光雷达1，与工控主机2的输入端连接，用于发射、反射和接收红外光束，将红外光束转化为图像，并将图像发送给工控主机；
[0038]监视器3，与工控主机2的第一输出端连接，用于接收工控主机2发送的检测结果并
进行显示；
[0039]告警喇叭4，与工控主机2的第二输出端连接，用于接收工控主机2发送的检测结果并进行斗齿缺失或磨损声音告警。
[0040]在一个具体是实施例中，系统的激光雷达1采用高性能雷达，点云集率达24万点/秒，视场角81.7
°×
25.1
°
，测距误差低达2cm，系统采集稳定，最高检测距离达100m，抑制环境干扰能力强。
[0041]在一个具体是实施例中，工控主机2包括斗齿损耗监测单元21，用于检测和判断斗齿缺失和磨损情况。斗齿损耗监测单元21包括：信息采集模块211、深度学习模块212、斗齿判定模块213和外围监视警告模块214。
[0042]在一个具体是实施例中，信息采集模块211用于完成雷达数据采集2112和特征融合2113过程，其中，雷达数据采集(2112)在有效时间段采集斗齿的点云数据，雷达数据采集2112包括了SDK通信协议，SDK内核，SDK应用接口调用，提供了控制指令和点云数据传输的实现，以及提供了C++应用接口。
[0043]雷达的输出数据中包含点云数据和IMU数据。其中点云数据和IMU数据中都包括了时间戳信息以及状态指示码信息，而点云数据中还包括了目标反射率、坐标信息及标记信息。点云数据点云数据是激光探测测距仪于视场角中于被测物表面所探测到的所有点云的总和。每个点云包含以下信息：
[0044]a.目标反射率：以0至255表示。其中0至150对应反射率介于0至100％的漫散射物体；而151至255对应全反射物体。
[0045]b.坐标信息：坐标信息可表示为直角坐标(x,y,z)或球坐标(r,θ,φ)，其直角坐标和球坐标的对应关系如下图所示。如果前方无被探测物体或者被探测物体超出量程范围(例如600m)，在直角坐标系下，点云输出为(0，0，0)；在球坐标系下，点云输出为(0，θ,φ)。
[0046]有效时间段为铲斗上一次完成卸载之后，在回转装置转动到采掘面进行下一次采掘之前。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能斗齿监测系统，其特征在于，包括：激光雷达(1)、工控主机(2)、监视器(3)和告警喇叭(4)；所述工控主机(2)，用于采集所述激光雷达(1)数据信息，对采集数据信息进行检测，判断斗齿缺失和磨损情况，向监视器(3)发送检测结果，所述告警喇叭(4)进行告警；所述激光雷达(1)，与所述工控主机(2)的输入端连接，用于发射、反射和接收红外光束，将红外光束转化为图像，并将图像发送给所述工控主机；所述监视器(3)，与所述工控主机(2)的第一输出端连接，用于接收所述工控主机(2)发送的检测结果并进行显示；所述告警喇叭(4)，与所述工控主机(2)的第二输出端连接，用于接收所述工控主机(2)发送的检测结果并进行斗齿缺失或磨损声音告警。2.根据权利要求1所述的一种智能斗齿监测系统，其特征在于，所述工控主机(2)包括斗齿损耗监测单元(21)，用于检测和判断斗齿缺失和磨损情况。3.根据权利要求2所述的一种智能斗齿监测系统，其特征在于，所述斗齿损耗监测单元(21)包括：信息采集模块(211)、深度学习模块(212)、斗齿判定模块(213)和外围监视警告模块(214)。4.根据权利要求3所述的一种智能斗齿监测系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞峰，徐伟，李虎，张帆，雷全伟，
申请(专利权)人：塞尔昂上海工业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：