一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置的制作方法

1.本实用新型属于输送带撕裂检测领域，具体是一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置。


背景技术：

2.输送带的撕裂主要有五个方面的引起，
3.一是，皮带过度跑偏导致皮带撕裂。皮带拉力不匀、落煤不正、撒煤等情况会引起皮带频繁跑偏，出现与机架、导煤槽、平行托辊架磨边或卷进滚筒边侧的情况导致皮带撕裂。
4.二是，导料槽堵煤对皮带挤压造成皮带撕裂。落煤管发生堵煤时，导料槽和皮带之间本来还有的缓冲区域消失了，煤直接堆压在皮带上。由于缓冲托辊或者缓冲床呈间隔分布，承受着不均匀的力，而煤堆当中若出现大煤块或者硬物(如有棱角的石头)时，它们在皮带工作面上强力挤压和摩擦。这样很容易发生皮带撕裂的事故，一般发生在煤流突然增大或者煤的粘度过大这种两情况下。
5.三是，皮带跑偏与固定支架摩擦边缘磨损，钢丝绳芯外漏与转动部分发生绞丝引起撕裂。皮带发生磨边的情况下，如要继续使用，必须定期检查钢丝的动态。很多由钢丝引起的撕裂事故都是钢丝未作定期检查和剪掉绞丝引起的。钢丝绞在带式输煤机转动的部位(例如头尾部滚筒、托辊)，当绞丝的圈数过多时会引起钢丝被转动部位抽丝，最后整块皮带被撕裂。
6.四是，带式输送机固定部分与皮带发生划伤导致皮带撕裂。由于带式输送机的老化，一些固定部位与皮带间的间隙越来越小，甚至开始刮划皮带，长时间的刮划会导致皮带撕裂。例如犁煤器与皮带压力过大会划伤皮带，当犁煤器犁刃磨损严重时，犁刃形成会刃口刮磨皮带边，严重时引起皮带撕裂。清扫器与皮带间卡、头部清扫器调得过紧或损坏反卡在皮带上会刮磨皮带，空段清扫器皮子磨完，角铁挨住皮带，这些情况都会引起皮带撕裂。固定部位的磨损会形成刃，在时间的催化下随时危及皮带的安全。
7.五是，异物、杂物刺穿皮带导致皮带撕裂。带式输送机的很多部件随着时间的老化或者金属疲劳会发生脱落行为，当锋利的刃头在皮带上刮划，脱落物本体又未能跟随煤流时就会引起皮带的撕裂行为。
8.上述原因引起的皮带撕裂，传统的传感器不能满足使用，目前基于图像识别的技术可以有效的进行撕裂检测，但是因许多输送带均安装于露天环境，在图像采集时太阳的照射引起的光强从0到200000lux，而我们的摄像的适应范围有限，光线弱时可以采用辅助照明来提高物体的照度，但对高亮度的太阳，目前还没有极为有效的装置进行处理。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置。
10.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
11.一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置，包括：
12.遮光单元，其包含滑动式装配到输送带一侧的遮光板、双向电机、装配于双向电机输出轴一端的驱动轮以及用于传动连接驱动轮和遮光板的钢丝绳，所述双向电机安装于输送带之间的位置处；
13.图像采集单元，其包含摄像机，分布于摄像机前后两侧的一号光照变送器和二号光照变送器，且摄像机安装于上下输送带之间，一号光照变送器和二号光照变送器用于检测摄像机前后的太阳光照强度；以及
14.控制单元，其包含安装到输送带底侧的控制箱，且控制箱与双向电机之间通过导线连接，所述控制箱内装配有正向三极管放大器、反向三极管放大器、正向继电器、反向继电器以及用于对整个装置供电的电源模块。
15.优选的，所述驱动轮包含主动轮和压紧轮，所述主动轮装配于双向电机输出轴一端，所述压紧轮装配于双向电机一侧，并与缠绕到主动轮表面的钢丝绳相抵。
16.优选的，所述遮光板的底侧配套有滑轨，且遮光板的内壁安装有可转动齿轮，并在遮光板内壁焊接可与齿轮齿合式传动的齿条，所述钢丝绳设置于齿轮和主动轮之间。
17.优选的，所述摄像机的探头朝向遮光板的表面，所述一号光照变送器和二号光照变送器的规格相同。
18.优选的，所述一号光照变送器和二号光照变送器输出信号的低电位点短接，输出信号的两个高电位同时接入正向三极管放大器和反向三极管放大器。
19.优选的，所述正向三极管放大器用于驱动正向继电器，所述反向三极管放大器用于驱动反向继电器，且正向继电器和反向继电器均与双向电机通过导线连接。
20.与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置，具有如下有益效果：
21.一是使用到两台光照变送器，根据光照变送器产生的数据差来移动遮光板，使遮光板跟随太阳进行移动，从而满足图像采集的防强光需求；
22.二是将齿轮和齿条进行结合，驱动轮通过钢丝绳带动齿轮进行转动，通过改变驱动轮的转动方向，利用齿轮和齿条进行的齿合传动作业，确保遮光板进行前后式移动，防止太阳直射到摄像机，造成摄像机过度曝光。
附图说明
23.图1是本实用新型的整体结构正剖图；
24.图2是本实用新型的整体结构正视图；
25.图3是本实用新型的原理模块连接示意图。
26.附图标记：1、遮光板；2、一号光照变送器；3、摄像机；4、二号光照变送器；5、驱动轮；6、双向电机；7、钢丝绳；8、控制箱；81、正向三极管放大器；82、反向三极管放大器；83、正向继电器；84、反向继电器；85、电源模块；9、齿轮；10、齿条；11、滑轨。
具体实施方式
27.以下结合附图1，进一步说明本实用新型一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动
遮光装置的具体实施方式。本实用新型一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置不限于以下实施例的描述。
28.本实施例给出一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置的具体结构，如图1
‑
3所示，一种基于图像皮带撕裂检测的辅助自动遮光装置，包括：
29.遮光单元，其包含滑动式装配到输送带一侧的遮光板1、双向电机6、装配于双向电机6输出轴一端的驱动轮5以及用于传动连接驱动轮5和遮光板1的钢丝绳7，双向电机6安装于输送带之间的位置处；
30.上述遮光板1选择一米高，一点二米宽的钢板；
31.双向电机6选用的型号为68ktyz交流永磁2.5rpm ac220v电源50w功率的双向带齿轮减速机的电机。
32.图像采集单元，其包含摄像机3，分布于摄像机3前后两侧的一号光照变送器2和二号光照变送器4，且摄像机3安装于上下输送带之间，一号光照变送器2和二号光照变送器4用于检测摄像机3前后的太阳光照强度；
33.图像采集单元在具体使用时，
34.由于输送带的运行速度在0
‑
5m/s，为了确保图像的清晰度不出现拖影，将该摄像机3的快门固定在1/1000s以上，这样输送带的移动位置为0
‑
5mm，输送带宽带在0.8
‑
2m范围，图像的范围较大，确保图像清晰；
35.图1中的两组光照变送器的光照0
‑
20wlux，输入0
‑
10v信号；
36.摄像机3向上配合上层输送带的图像；光照变送器检测摄像机3前后的太阳光照强度，摄像机3实时采集输送带的图像。
37.以及
38.控制单元，其包含安装到输送带底侧的控制箱8，且控制箱8与双向电机6之间通过导线连接，控制箱8内装配有正向三极管放大器81、反向三极管放大器82、正向继电器83、反向继电器84以及用于对整个装置供电的电源模块85。
39.具体使用时，
40.当太阳照到一号光照变送器2，没有照到二号光照变送器4时，一号光照变送器2的信号大于二号光照变送器4，经正向三极管放大器82放大后驱动正向继电器83，正向继电器83得电动作后双向电机6正向转到，驱动轮5正转，钢丝绳7带动遮光板1向前移动，遮光板1遮挡阳光，不能照射到一号光照变送器2，一号光照变送器2和二号光照变送器4的信号相等，正向继电器83失电，双向电机6停止运行，遮光板1停止移动。
41.当太阳照到二号光照变送器4，没有照到一号光照变送器2，一号光照变送器2的信号小于二号光照变送器4，经反向三极管放大器82放大后驱动反向继电器84，反向继电器84得电动作后双向电机6反向转到，驱动轮5反转，钢丝绳7带动遮光板1向后移动，遮光板1遮挡阳光，不能照射到二号光照变送器4，一号光照变送器2和二号光照变送器4的信号相等，反向继电器84失电，双向电机6停止运行，遮光板1停止移动。
42.如图1所示，驱动轮5包含主动轮和压紧轮，主动轮装配于双向电机6输出轴一端，压紧轮装配于双向电机6一侧，并与缠绕到主动轮表面的钢丝绳7相抵。
43.如图1所示，遮光板1的底侧配套有滑轨11，且遮光板1的内壁安装有可转动齿轮9，并在遮光板1内壁焊接可与齿轮9齿合式传动的齿条10，钢丝绳7设置于齿轮9和主动轮之
间。
44.通过采用上述技术方案：
45.将齿轮9和齿条10进行结合，驱动轮5通过钢丝绳7带动齿轮9进行转动，通过改变驱动轮5的转动方向，利用齿轮9和齿条10进行的齿合传动作业，确保遮光板1进行前后式移动，防止太阳直射到摄像机3，造成摄像机3过度曝光。
46.如图1所示，摄像机3的探头朝向遮光板1的表面，一号光照变送器2和二号光照变送器4的规格相同。
47.通过采用上述技术方案：
48.使用到两台光照变送器，根据光照变送器产生的数据差来移动遮光板1，使遮光板1跟随太阳进行移动，从而满足图像采集的防强光需求。
49.如图1和3所示，一号光照变送器2和二号光照变送器4输出信号的低电位点短接，输出信号的两个高电位同时接入正向三极管放大器81和反向三极管放大器82。
50.如图3所示，正向三极管放大器81用于驱动正向继电器83，反向三极管放大器82用于驱动反向继电器84，且正向继电器83和反向继电器84均与双向电机6通过导线连接。
51.具体的，
52.电源模块85选择ac85
‑
265v输入，输出dc5v和dc24v的mornsunlh10
‑
10d0524电源转换模块，dc24v给图2中的一号光照变送器2和二号光照变送器4提供工作电源；
53.正反向继电器将ac220v电源接入双向电机6中，实现双向电机6的正反转，双向电机6带动驱动轮5，经钢丝绳7牵引，完成遮光板1的前后移动。
54.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。