[發(fā)明專利]一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011176202.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112257624B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 桑錦國;姚衛(wèi)東;姜世矯;楊林淼;張進強;王云霞;梁煥奇;田偉;呂九輝;康磊田;劉慧娟;董丹迪;董坤朋
• 申請（專利權）人: 山東金軟科技股份有限公司
• 主分類號: G06V20/00
• 分類號: G06V20/00;G06V20/62;G06V10/94;G01G9/00;G06Q10/083;G06Q50/02
• 代理公司: 濟南尚本知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 37307
• 代理人: 張曉瑾

本發(fā)明提供一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)，主要涉及非接觸式稱重計量領域。一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)，包括圖像識別單元、雷達掃描單元、數(shù)據(jù)計算處理單元、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸單元以及上位機。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明能夠在不停車的情況下完成車廂內礦石的稱重，且非接觸的稱重方式不再受到電機車牽引車廂數(shù)量的限制，能夠更為高效的完成車廂內礦石的重量稱量。

技術領域

本發(fā)明主要涉及非接觸式稱重計量領域，具體是一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)。

背景技術

電機車是軌道車輛運輸?shù)囊环N牽引設備，是礦井下礦石運輸?shù)闹匾O備。礦井下每日的開采量是必要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。目前主要通過地軌上安裝的稱重系統(tǒng)對電機車裝載的礦石進行接觸式稱重，這種稱重方式需要電機車處于靜止狀態(tài)或者速度較低時才可實現(xiàn)，且電機車牽引的運輸車廂較多時，就會超出地軌稱重系統(tǒng)的稱重范圍，造成稱重數(shù)據(jù)不準確。同時電機車的減速或停車都會影響運輸?shù)恼＿M行，降低礦石的運輸效率。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)，它能夠在不停車的情況下完成車廂內礦石的稱重，且非接觸的稱重方式不再受到電機車牽引車廂數(shù)量的限制，能夠更為高效的完成車廂內礦石的重量稱量。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種基于邊緣計算實現(xiàn)的礦井運輸電機車自動計量系統(tǒng)，包括圖像識別單元、雷達掃描單元、數(shù)據(jù)計算處理單元、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸單元以及上位機，所述自動計量方法如下：

S1：所述圖像識別單元通過攝像頭和紅外光電傳感器捕捉車輛經(jīng)過時的照片，并將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)計算處理單元；

S2：所述雷達掃描單元通過高速線性激光雷達和激光測速雷達配合提取車輛的俯視切面圖，并將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線傳輸給數(shù)據(jù)計算處理單元；

S3：所述數(shù)據(jù)計算處理單元獲取到圖像信息后將車輛的編號信息提取并處理記錄，然后將雷達掃描單元發(fā)送的數(shù)據(jù)進行過濾拼接，從而獲得車輛的運輸裝載量；

S4：所述網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸單元將數(shù)據(jù)及計算結果傳輸給上位機；

S5：所述上位機將數(shù)據(jù)記錄到數(shù)據(jù)庫中并計算實時報表和歷史報表，最終展示到用戶界面，提供車輛實時運輸信息和歷史運輸信息的展示和查詢。

具體的，所述S3中，首先構建激光雷達對動態(tài)運動物體掃描的數(shù)學模型，積累大量礦石輪廓數(shù)據(jù)，并將礦石輪廓數(shù)據(jù)與地軌稱重系統(tǒng)數(shù)據(jù)對比分析，獲得密度的擬合曲線，并將此密度曲線直接應用于礦石體積與質量換算，從而將車輛的俯視切面圖利用擬合曲線換算出車輛的運輸裝載量。

具體的，所述S1中，所述圖像識別單元通過在電機車經(jīng)過路段加裝攝像頭與強光照射，根據(jù)動態(tài)捕捉技術獲取電機車的噴漆數(shù)字，然后通過內部算法轉換為車輛唯一的編號碼，通過此編號碼區(qū)別過往車輛的身份。

具體的，所述S2中，所述雷達掃描單元通過在車輛正上方安裝高速線性激光雷達獲取電機車車斗內礦石的切片數(shù)據(jù)，并配合激光測速雷達將離散的切片數(shù)據(jù)進行整合分析，形成三維的礦石輪廓。

對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過圖像識別單元識別電機車牽引的車廂編號，并將車廂的編號信息傳遞到上位機，然后通過雷達掃描單元獲取到礦石的輪廓信息，通過之前構建的礦石密度的擬合曲線得出最終的礦石重量。

本發(fā)明通過非接觸式的稱重方式，可以在電機車正常運行狀態(tài)下完成礦石的重量測量，從而不影響礦石的運輸效率。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明結構框圖；

附圖2是本發(fā)明總體質量和統(tǒng)計體積擬合的密度比曲線圖；