一种基于视频信号的带式输送机调速系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及视频监测及自动控制领域，具体提供一种基于视频信号的带式输送机调速系统及其控制方法。

背景技术

带式输送机是重要的煤炭运输设备，其具有运输量大、运输速度快、运输距离长、可实现长时间的连续作业等特点，在我国的煤炭生产、加工、运输等领域得到了广泛的应用。带式输送机由大功率电动机提供动力，我国大多数煤矿及洗选厂的带式输送机通常都会以最大负载量为标准，以恒定的速度持续运行，但由于煤炭的开采、生产、加工等环节具有特殊性，无法对带式输送机提供均衡不变的运量供给，所以使得应用于煤矿和洗选厂的带式输送机经常会处于轻载、空载等非满载状态。这使得带式输送机的转动部件、胶带会出现非必要磨损，缩短了设备的正常使用寿命，同时带式输送机在非满载状态下以满载的速度运行也极大的导致了电能的过度损耗，造成了能源的极大浪费，使得煤炭的生产加工成本增加。因此如何根据带式输送机实时煤炭运载量对带式输送机进行调速的问题急需解决，而且目前的带式输送机煤量检测方法大多存在测量误差大、可靠性低等缺点，对煤量的检测效果有限。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于视频信号的带式输送机调速系统及其控制方法。此方法通过视频信号对带式输送机煤料运载量进行实时检测，并根据检测结果对带式输送机进行调速，降低了带式输送机运行时的电能损耗，减少了非必要磨损，增加了使用寿命，具有测量精度高、可靠性强、易维护的优点。

本发明的技术方案是：

基于视频信号的带式输送机调速系统包括摄像头A、摄像头B、摄像头C、照明灯、桥架、变频电机、带式输送机、交换机、视频识别及处理服务器、电机转速控制器、视频显示器；

摄像头A、照明灯安装在桥架上方，摄像头B、摄像头C安装在桥架两侧，照明灯为摄像头A、摄像头B、摄像头C提供光源，摄像头A、摄像头B、摄像头C采集带式输送机运行的视频信号，摄像头A、摄像头B、摄像头C与交换机连接，交换机与视频识别及处理服务器通讯连接，通讯连接方式包括但不限于5G、WIFI、光纤等方式，视频识别及处理服务器与电机转速控制器和视频显示器通讯连接，电机转速控制器控制变频电机的转速，从而对带式输送机进行调速控制。

使用基于视频信号的带式输送机调速系统对带式输送机进行调速的控制方法：

A.摄像头A、摄像头B、摄像头C、照明灯在带式输送机工作时打开，进入工作状态；

B.摄像头A、摄像头B、摄像头C采集带式输送机运行时的实时运载视频信号；

C.与摄像头相连接的交换机将视频信号传输至视频识别及处理服务器，传输方式包括但不限于5G、WIFI、光纤等方式；

D.视频识别及处理服务器首先对视频信号进行预处理，通过对视频图像的分析处理后，可得到当前带面上煤料与皮带的宽度比例，通过煤宽比可计算得到当前带面煤料的宽度，进而计算出煤料的横截面积与瞬时体积；

E.对短时间内多个视频图像处理分析后得到的横截面积与瞬时体积做均值计算，按其结果将带面实时煤料运载量划分匹配为高、中、低、无四档，然后按照当前档数来决定相应的带式输送机运行速度；

F.视频识别及处理服务器根据匹配决定后的输出结果与电机转速控制器进行通讯连接，电机转速控制器控制变频电机对带式输送机进行调速控制；

G.视频识别及处理服务器将视频信号与对视频信号的处理分析、匹配结果实时的传输至视频显示器，供工作人员了解系统运行情况。

本发明的有益效果：

本发明通过视频信号对带式输送机进行煤料运载量监测，进而对其进行速度控制，可减少带式输送机的非必要磨损和运行时的电能消耗，具有测量精度高、可靠性强、易维护的特点。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

附图说明：

图1为基于视频信号的带式输送机调速系统组成示意图。

图2为基于视频信号的带式输送机调速系统控制方法原理图。

图1中：1、摄像头A，2、摄像头B，3、摄像头C，4、照明灯，5、桥架，6、变频电机，7、带式输送机，8、交换机，9、视频识别及处理服务器，10、电机转速控制器，11、视频显示器。

具体实施方式：

由图1可知，基于视频信号的带式输送机调速系统包括摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)、照明灯(4)、桥架(5)、变频电机(6)、带式输送机(7)、交换机(8)、视频识别及处理服务器(9)、电机转速控制器(10)、视频显示器(11)；

摄像头A(1)、照明灯(4)安装在桥架(5)上方，摄像头B(2)、摄像头C(3)安装在桥架(5)两侧，照明灯(4)为摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)提供光源，摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)采集带式输送机(7)运行的视频信号，摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)与交换机(8)连接，交换机(8)与视频识别及处理服务器(9)通讯连接，视频识别及处理服务器(9)与电机转速控制器(10)和视频显示器(11)通讯连接，电机转速控制器(10)控制变频电机(6)的转速，从而对带式输送机(7)进行调速控制。

由图2可知，使用基于视频信号的带式输送机调速系统对带式输送机进行调速的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

A.摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)、照明灯(4)在带式输送机(7)工作时打开，进入工作状态；

B.摄像头A(1)、摄像头B(2)、摄像头C(3)采集带式输送机(7)运行时的实时运载视频信号；

C.与摄像头相连接的交换机(8)将视频信号传输至视频识别及处理服务器(9)，传输方式包括但不限于5G、WIFI、光纤等方式；

D.视频识别及处理服务器(9)首先对视频信号进行预处理，通过对视频图像的分析处理后，可得到当前带面上煤料与皮带的宽度比例，通过煤宽比可计算得到当前带面煤料的宽度，进而计算出煤料的横截面积与瞬时体积；

E.对短时间内多个视频图像处理分析后得到的横截面积与瞬时体积做均值计算，按其结果将带面实时煤料运载量划分匹配为高、中、低、无四档，然后按照当前档数来决定相应的带式输送机(7)运行速度；

F.视频识别及处理服务器(9)根据匹配决定后的输出结果与电机转速控制器(10)进行通讯连接，电机转速控制器(10)控制变频电机(6)对带式输送机(7)进行调速控制；

G.视频识别及处理服务器(9)将视频信号与对视频信号的处理分析、匹配结果实时的传输至视频显示器(11)，供工作人员了解系统运行情况。

需要指出的是，以上所述实施实例用于进一步说明本发明，实施实例不应被视为限制本发明的范围。