皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：皮帶秤及圖像校驗(yàn)裝置，皮帶秤包括承載器、速度傳感器及電子稱重儀，圖像校驗(yàn)裝置包括兩個(gè)攝像儀及圖像處理儀；承載器的輸出端與電子稱重儀的第一輸入端連接；速度傳感器的輸出端與電子稱重儀的第二輸入端連接；電子稱重儀與圖像處理儀通過(guò)通信端口連接；兩個(gè)攝像儀的輸出端分別與圖像處理儀的第一、第二輸入端連接。圖像處理裝置根據(jù)兩個(gè)攝像儀采集的皮帶工況圖像確定皮帶上物料的體積，再結(jié)合電子稱重儀采集的皮帶上的物料的質(zhì)量確定皮帶上物料的堆積密度，進(jìn)而根據(jù)確定的物料的堆積密度與標(biāo)定的堆積密度的關(guān)系，對(duì)皮帶秤進(jìn)行實(shí)時(shí)的校驗(yàn)提高了皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)的可信度。
【專利說(shuō)明】皮帶砰計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儀器計(jì)量領(lǐng)域，尤其涉及一種皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電子皮帶秤，是目前普遍應(yīng)用于冶金、礦業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域物料輸送機(jī)的一種計(jì)量設(shè)施。皮帶秤計(jì)量的數(shù)據(jù)關(guān)系多方利益，計(jì)量數(shù)據(jù)偏小，可使生產(chǎn)企業(yè)的工資和稅收支出少，提高企業(yè)效益，但是稅收部門和安監(jiān)部門，希望皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，以監(jiān)控煤礦產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)稅源控制，避免超能力生產(chǎn)，確保生產(chǎn)安全。
[0003]目前，電子皮帶秤主要通過(guò)稱重傳感器檢測(cè)經(jīng)過(guò)皮帶秤秤架皮帶單位長(zhǎng)度上物料的重量，速度傳感器檢測(cè)皮帶的運(yùn)行速度，根據(jù)皮帶單位長(zhǎng)度上物料的重量和皮帶的運(yùn)行速度確定皮帶秤計(jì)量的物料質(zhì)量。
[0004]但是，上述方法并未對(duì)皮帶秤計(jì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的校驗(yàn)，使得皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)的可信度較低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中皮帶秤計(jì)量的數(shù)據(jù)可信度較低的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型提供一種皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:皮帶秤及圖像校驗(yàn)裝置，所述皮帶秤包括承載器、速度傳感器及電子稱重儀，所述圖像校驗(yàn)裝置包括第一攝像儀、第二攝像儀及圖像處理儀，所述第一攝像儀和第二攝像儀沿皮帶運(yùn)行方向依次安裝于垂直于皮帶表面的平面上；
[0007]所述承載器的輸出端與所述電子稱重儀的第一輸入端連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀；
[0008]所述速度傳感器的輸出端與所述電子稱重儀的第二輸入端連接，以將采集到的皮帶運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀；
[0009]所述電子稱重儀的通信端口與所述圖像處理儀的通信端口連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)、皮帶的運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述圖像處理儀；
[0010]所述第一攝像儀和第二攝像儀的輸出端分別與所述圖像處理儀的第一、第二輸入端連接，以將采集到的皮帶工況圖像發(fā)送給所述圖像處理儀，所述皮帶的工況圖像包括物料在皮帶上的分布圖像。
[0011]在本實(shí)用新型的一種可能的實(shí)現(xiàn)形式中，所述兩個(gè)攝像儀的視場(chǎng)重疊區(qū)域的寬度與所述皮帶的寬度相等。
[0012]在本實(shí)用新型的另一種可能的實(shí)現(xiàn)形式中，所述圖像處理儀，包括:
[0013]顯示器，用于顯示所述皮帶秤的工況圖像數(shù)據(jù)，所述皮帶秤的工況圖像數(shù)據(jù)包括皮帶單位長(zhǎng)度上物料的體積、堆積密度及皮帶秤運(yùn)行狀態(tài)。
[0014]在本實(shí)用新型的又一種可能的實(shí)現(xiàn)形式中，所述皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括:[0015]電源，所述電源輸出端與所述承載器、電子稱重儀、速度傳感器、第一攝像儀、第二攝像儀及圖像處理儀的供電端連接，用于為所述承載器、電子稱重儀、速度傳感器、第一攝像儀、第二攝像儀及所述圖像處理儀提供電源。
[0016]在本實(shí)用新型的再一種可能的實(shí)現(xiàn)形式中，所述皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括:
[0017]指示燈，與所述圖像處理儀的第一輸出端連接，用于指示所述皮帶秤的運(yùn)行狀態(tài)，所述皮帶秤的運(yùn)行狀態(tài)包括運(yùn)行穩(wěn)定或運(yùn)行異常。
[0018]在本實(shí)用新型的又一種可能的實(shí)現(xiàn)形式中，所述皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還包括:
[0019]校零裝置，所述零點(diǎn)校驗(yàn)裝置的第一輸入端與所述圖像處理儀的第二輸出端連接，用于根據(jù)所述圖像處理儀的指示對(duì)所述皮帶秤進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。
[0020]本實(shí)用新型提供的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，圖像處理儀根據(jù)兩個(gè)攝像儀采集的皮帶工況圖像，可確定皮帶上物料的體積，再結(jié)合電子稱重儀采集的皮帶上的物料的質(zhì)量可確定皮帶上物料的堆積密度，進(jìn)而可根據(jù)確定的物料的堆積密度與物料標(biāo)定的堆積密度的關(guān)系，對(duì)皮帶秤計(jì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的校驗(yàn)，提高了皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)的可信度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型提供的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型提供的皮帶秤圖像校驗(yàn)的方法實(shí)施例一的流程示意圖；
[0023]圖3為雙目三維體積重建方法原理示意圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型提供的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型提供的皮帶秤圖像校驗(yàn)的方法實(shí)施例二的流程示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1為本實(shí)用新型提供的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括:皮帶秤100及圖像校驗(yàn)裝置110，所述皮帶秤100包括承載器101、速度傳感器102及電子稱重儀103，所述圖像校驗(yàn)裝置110包括第一攝像儀111、第二攝像儀112及圖像處理儀113，所述第一攝像儀111和第二攝像儀112沿皮帶運(yùn)行方向依次安裝于垂直于皮帶表面的平面上。
[0027]其中，所述承載器101的輸出端與所述電子稱重儀103的第一輸入端連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀；所述速度傳感器102的輸出端與所述電子稱重儀103的第二輸入端連接，以將采集到的皮帶運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀103 ;所述電子稱重儀103的通信端口與所述圖像處理儀113的通信端口連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)、皮帶的運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述圖像處理儀113 ;所述第一攝像儀111和第二攝像儀112的輸出端分別與所述圖像處理儀113的第一、第二輸入端連接，以將采集到的皮帶工況圖像發(fā)送給所述圖像處理儀113，所述皮帶的工況圖像包括物料在皮帶上的分布圖像。
[0028]具體的，本實(shí)施例中的第一攝像儀111和第二攝像儀112為性能參數(shù)完全相同的攝像儀，為了得到清晰的皮帶工況圖像，第一攝像儀111和第二攝像儀112盡量采用像素較高的攝像機(jī)，第一攝像儀111和第二攝像儀112的視場(chǎng)重疊區(qū)域的寬度與皮帶的寬度相同。在皮帶空帶時(shí)，第一攝像儀111和第二攝像儀112還可采集到此時(shí)皮帶的圖像，并發(fā)送給圖像處理儀113。
[0029]圖像處理儀。攝像儀與圖像處理儀間可通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)，或者圖像處理儀通過(guò)無(wú)線通信傳輸數(shù)據(jù)，比如，通過(guò)紅外、藍(lán)牙或者wifi等形式傳輸數(shù)據(jù)。相應(yīng)的，承載器與電子稱重儀、速度傳感器與電子稱重儀及電子稱重儀與圖像處理儀間均可通過(guò)與攝像儀和圖像處理儀間相同或相似的方式傳輸數(shù)據(jù)。
[0030]圖像處理儀113包括圖像處理模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊。圖像處理模塊用于處理圖像處理儀從第一攝像儀111和第二攝像儀112采集到的皮帶圖像及皮帶上物料的分布圖像，利用雙目視覺(jué)三維重建方法，可得到皮帶上物料的體積，再根據(jù)電子稱重儀采集的皮帶上物料的質(zhì)量，確定皮帶上物料的堆積密度，然后將確定的堆積密度與物料標(biāo)定的堆積密度進(jìn)行比較，若二者相等或者二者的差值在一定的范圍內(nèi)，即可確定皮帶秤運(yùn)行穩(wěn)定，計(jì)量的物料的質(zhì)量準(zhǔn)確，否則可確定皮帶秤不穩(wěn)定。存儲(chǔ)模塊，可用于存儲(chǔ)皮帶的工況圖像、及處理模塊處理的工況圖像數(shù)據(jù)，比如皮帶單位長(zhǎng)度上物料的體積，皮帶單位長(zhǎng)度上物料的堆積密度及皮帶上物料的標(biāo)定堆積密度及對(duì)應(yīng)的時(shí)間等。通信模塊可以為數(shù)據(jù)接口或者無(wú)線通信模塊，用于與攝像儀、電子稱重儀進(jìn)行通信。
[0031]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中提供的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，速度傳感器與承載器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)電子稱重儀處理后才傳遞給圖像處理儀，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，直接將速度傳感器與載器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給圖像處理儀，由圖像處理儀進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，而省掉本實(shí)施例中的電子稱重儀，使系統(tǒng)更簡(jiǎn)化的方法也在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0032]本實(shí)施例提供的皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，圖像處理儀根據(jù)兩個(gè)攝像儀采集的皮帶工況圖像及皮帶的運(yùn)行速度，可確定皮帶上物料的體積，再根據(jù)電子稱重儀采集的皮帶上的物料的質(zhì)量可確定皮帶上物料的堆積密度，進(jìn)而可根據(jù)確定的物料的堆積密度與物料標(biāo)定的堆積密度的關(guān)系，對(duì)皮帶秤計(jì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的校驗(yàn)，提高了皮帶秤計(jì)量數(shù)據(jù)的可信度。
[0033]圖2為本實(shí)用新型提供的皮帶秤圖像校驗(yàn)方法實(shí)施例一的流程示意圖。圖2所示的皮帶秤監(jiān)控方法基于圖1所述的皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如圖2所示，該皮帶秤圖像校驗(yàn)方法包括:
[0034]S201，獲取皮帶秤上的皮帶的工況圖像，所述皮帶的工況圖像包括物料在皮帶上的分布圖像。
[0035]其中，本方法的執(zhí)行主體可以為圖1中所示的圖像處理儀。假設(shè)圖像處理儀113與攝像儀111和攝像儀112間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接，則攝像儀111和攝像儀112可通過(guò)數(shù)據(jù)線將采集的皮帶上的工況圖像實(shí)時(shí)的傳給圖像處理儀113。
[0036]S202,獲取所述皮帶秤上的皮帶的運(yùn)行速度。
[0037]其中，圖像處理儀可以從電子稱重儀側(cè)獲取皮帶的運(yùn)行速度，還可以通過(guò)直接與速度傳感器連接，從速度傳感器側(cè)直接獲取皮帶的運(yùn)行速度。
[0038]S203，根據(jù)所述工況圖像及所述皮帶的運(yùn)行速度確定所述皮帶單位長(zhǎng)度上物料的體積。
[0039]舉例來(lái)說(shuō)，皮帶秤初始使用時(shí)，工作人員已將皮帶在空帶狀態(tài)下，攝像儀采集的皮帶的工況圖像保存在圖像處理儀中，則該皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正式使用時(shí)，圖像處理儀可將實(shí)時(shí)獲得的皮帶的工況圖像與皮帶的空帶圖像進(jìn)行比較，若二者相同或者接近相同則確定皮帶空帶，若二者不同，則可利用雙目三維重建方法，確定攝像儀采集的皮帶工況圖像對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)物料的體積。
[0040]具體的，假設(shè)圖1所示的皮帶秤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，第一攝像儀111的焦點(diǎn)OJll與第二攝像儀112的焦點(diǎn)0K321的距離為a，第一攝像儀111的焦點(diǎn)311到第一攝像儀111的焦平面U312的距離為b，第一攝像儀111和第二攝像儀112與皮帶表面平行的同一高度的平面上，則第二攝像儀112的焦點(diǎn)321到第二攝像儀112的焦平面LK322的距離為b，假設(shè)以焦點(diǎn)作為原點(diǎn)，以焦點(diǎn)和Ok所在的直線為X軸，以與焦平面U和Lk所在的平面平行的平面作為XY平面，與XY平面垂直且指向皮帶表面的方向作為Z軸，構(gòu)建空間坐標(biāo)系。
[0041]圖3為雙目三維體積重建方法原理示意圖。如圖3所示，以P點(diǎn)331、焦點(diǎn)和焦點(diǎn)Ok在同一 XZ平面為例，皮帶上物料的上表面上的任一點(diǎn)P331到焦點(diǎn)和Ok所在的直線間的距離為H，點(diǎn)P與焦點(diǎn)的連線與焦平面U的交點(diǎn)為(XS f)，點(diǎn)P與焦點(diǎn)Ok的連線與焦平面Lk的交點(diǎn)為Pk (Xe, f),則根據(jù)相似三角形原理可知，皮帶上與焦點(diǎn)和焦點(diǎn)Ok在同一 XZ平面內(nèi)的任一點(diǎn)到XY平面的距離H為:
【權(quán)利要求】
1.一種皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:皮帶秤及圖像校驗(yàn)裝置，所述皮帶秤包括承載器、速度傳感器及電子稱重儀，所述圖像校驗(yàn)裝置包括第一攝像儀、第二攝像儀及圖像處理儀，所述第一攝像儀和第二攝像儀沿皮帶運(yùn)行方向依次安裝于垂直于皮帶表面的平面上； 所述承載器的輸出端與所述電子稱重儀的第一輸入端連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀； 所述速度傳感器的輸出端與所述電子稱重儀的第二輸入端連接，以將采集到的皮帶運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述電子稱重儀； 所述電子稱重儀的通信端口與所述圖像處理儀的通信端口連接，以將采集到的皮帶上物料的質(zhì)量信號(hào)、皮帶的運(yùn)行速度信號(hào)發(fā)送給所述圖像處理儀； 所述第一攝像儀和第二攝像儀的輸出端分別與所述圖像處理儀的第一、第二輸入端連接，以將采集到的皮帶工況圖像發(fā)送給所述圖像處理儀，所述皮帶的工況圖像包括物料在皮帶上的分布圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)攝像儀的視場(chǎng)重疊區(qū)域的寬度與所述皮帶的寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理儀，包括: 顯示器，用于顯示所述皮帶秤的工況圖像數(shù)據(jù)，所述皮帶秤的工況圖像數(shù)據(jù)包括皮帶單位長(zhǎng)度上物料的體積、堆積密度及皮帶秤運(yùn)行狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 電源，所述電源輸出端與所述承載器、電子稱重儀、速度傳感器、第一攝像儀、第二攝像儀及圖像處理儀的供電端連接，用于為所述承載器、電子稱重儀、速度傳感器、第一攝像儀、第二攝像儀及所述圖像處理儀提供電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 指示燈，與所述圖像處理儀的第一輸出端連接，用于指示所述皮帶秤的運(yùn)行狀態(tài)，所述皮帶秤的運(yùn)行狀態(tài)包括運(yùn)行穩(wěn)定或運(yùn)行異常。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一所述的皮帶秤計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 校零裝置，所述零點(diǎn)校驗(yàn)裝置的第一輸入端與所述圖像處理儀的第二輸出端連接，用于根據(jù)所述圖像處理儀的指示對(duì)所述皮帶秤進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01G23/01GK203772403SQ201420111440
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】陳建民, 王文清, 田柏林, 陳愛卿, 李萍, 任安祥, 陳耕 申請(qǐng)人:北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 北京市煤炭礦用機(jī)電設(shè)備技術(shù)開發(fā)公司