[發明專利]通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的方法及系統

有效

• 申請號: 202010419796.X
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111545306B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 葉中付
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/18;G06V20/52
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

本發明公開了一種通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的方法及系統，方法包括：在球磨機筒體外表面位置設置能同步轉動的標記單元；在球磨機筒體外部設置攝像機，清晰錄制標記單元隨筒體繞其軸心同步轉動的標記轉動視頻，利用圖像識別處理實時識別出標記轉動視頻中的標記單元，并轉換為周期性相關系數曲線；檢測出單位時間內相關系數曲線上升沿的總數，根據上升沿總數計算出球磨機筒體的轉速、轉動角速度和轉動周期；根據工作時球磨機的轉速、轉動角速度和轉動周期的任一參數的實際值與正常值的大小關系，確定球磨機當前工作狀態，并在其為非正常工作狀態時進行相應處理。能實現對球磨機工作狀態自動、實時和準確的監測。

技術領域

本發明涉及球磨機工作狀態檢測領域，尤其涉及一種通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的方法。

背景技術

在現有的球磨機設備工作環境中，為了提高生產的效率以及減少更換球磨機內壁襯板的成本，需要根據球磨機的工作狀態，通過調節球磨機的轉速來控制生產過程。球磨機的工作狀態可以分為低轉速(角速度ω＜ω₁)狀態、正常轉速(角速度ω₁≤ω≤ω₂)狀態和高轉速(角速度ω＞ω₂)狀態。圖1至圖3為球磨機三種工作狀態的示意圖，包括了研磨介質球10(以下簡稱介質球)的起拋點和落點以及滑落物料20形成的物料線30。由物理知識，在球磨機內物料體積一定的前提下，介質球的起拋點、落點和物料線的位置都是球磨機轉速ω的函數。實際生產中，企業希望球磨機總是處于正常轉速狀態，在正常狀態下，介質球起拋點高，撞擊發生在物料線附近的下方，即主要撞擊在物料上，動能大，物料研磨效果最好。當球磨機處于低轉速狀態時，介質球起拋點較低，撞擊發生在物料線下方較遠的位置，甚至滾動在物料中，物料研磨不充分，生產效率低。當球磨機處于高轉速狀態時，介質球起拋點更高，撞擊發生在物料線的上方，即研磨介質球主要撞擊在襯板上，不僅研磨效率低，更重要的是會損壞襯板。

目前國內球磨機工作狀態的監測主要是通過工人監聽來完成的，通過不同工作狀態下介質球發生撞擊的音色不同對工作狀態加以區分。該方法不僅消耗人力，而且不能實現全天候自動實時監控。

發明內容

基于現有球磨機工作狀態的監測方法所存在的問題，本發明的目的是提供一種通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的方法，不僅能實現球磨機設備工作狀態的全天候實時檢測，而且能節約人工成本。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明實施方式提供一種通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的方法，包括：

在球磨機筒體外表面設置便于圖像識別處理的標記單元，所述標記單元能隨所述筒體外表面繞其軸心同步轉動；

在所述球磨機筒體外周設置攝像機，通過所述攝像機清晰錄制所述標記單元隨所述球磨機筒體同步轉動的標記運轉視頻；

通過所述圖像識別處理識別出所述標記運轉視頻中標記單元的運動軌跡，將識別出的所述運動軌跡實時轉化為相關系數，根據所述相關系數輸出周期性的相關系數曲線；

檢測得出單位時間內所述相關系數曲線上升沿的總數，根據單位時間內所述相關系數曲線上升沿的總數計算得出工作時所述球磨機筒體的轉速、轉動角速度和轉動周期；

根據計算得出的工作時所述球磨機筒體的轉速、轉動角速度、轉動周期中的任一參數的實際值與正常值的大小關系，確定所檢測球磨機的當前工作狀態，并在當前處于非正常工作狀態時進行相應的處理。

本發明實施方式還提供通過監控視頻實現球磨機設備工作狀態檢測的系統，用于實現本發明所述的方法，包括：

標記單元、攝像機、圖像識別裝置、采樣處理裝置、檢測處理裝置和非正常狀態處理裝置；其中，

所述標記單元，固定設置于所檢測球磨機的筒體外表面，能隨所述筒體外表面繞其軸心同步轉動；