[發明專利]一種轉運緩沖倉堵料的檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202011423872.0
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112396623B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 梁小軍;王偉;么增琨;孫亞鑫;張威
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/62;G06T5/00;G06V10/25;G06V10/30;G06V10/26;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 林治錦

1.一種轉運緩沖倉堵料的檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、通過高清攝像裝置快速獲取給礦皮帶機和受礦皮帶機上的礦石視頻流，并按0.2秒～2秒時間間隔將視頻流截取為圖像；

S2、在計算機中對采集到的圖像進行預處理；

S3、利用深度神經網絡模型U-NET對預處理后的圖像進行分割；

S4、通過分割后的礦石圖像分別計算出給礦皮帶機和受礦皮帶機上2～3分鐘入倉和出倉的礦石體積量；

在步驟S4中，包括如下具體步驟：

S4.1、利用opencv庫統計出分割后礦石的特征參數周長lc和面積s，并利用公式(1)計算出與礦塊等效的最佳匹配橢圓的長短軸a和b：

再利用Kemeny的經驗公式(2)得到礦塊的粒徑：

進而利用橢球體積公式(3)建立礦塊的體積V數量模型：

S4.2、計算2～3分鐘內入倉和出倉的礦石體積量；

根據礦塊的體積數量V模型公式(3)分別計算出給礦皮帶機和受礦皮帶機上2～3分鐘內入倉礦石體積量V₁和出倉礦石體積量V₂；

S5、邏輯判斷轉運緩沖倉是否堵料，當邏輯判斷存在堵料趨勢時，發出預警或者停止給礦皮帶機運行指令；

在步驟S5中，包括如下具體步驟：

S5.1、根據2～3分鐘內入倉礦石體積量和出倉礦石體積量之差判斷

設定2～3分鐘內入倉礦石體積量和出倉礦石體積量之差的閾值為ΔV，當V₁-V₂＞ΔV時，邏輯判斷轉運緩沖倉具有堵料趨勢，計算機控制系統發出指令停止給礦皮帶機運行；

S5.2、根據大塊礦石的粒徑判斷

設定大塊礦石的粒徑閾值為D_max，當大塊礦石粒徑D＞D_max時，2～3分鐘內有大塊礦石入倉而沒有大塊礦石出倉，邏輯判斷轉運緩沖倉內具有堵料趨勢，計算機控制系統發出預警指令通知值班人員到現場確認是否有大塊卡住。

2.根據權利要求1所述的一種轉運緩沖倉堵料的檢測方法，其特征在于，在步驟S2中，包括如下具體步驟：

S2.1、對采集到的圖像進行灰度化處理，以減少原始圖像的數據量；

S2.2、對灰度化處理后的圖像進行ROI感興趣區域提取；

S2.3、對提取出來的感興趣區域進行中值濾波，以減少圖像中的椒鹽噪聲和隨機噪聲；

S2.4、對中值濾波后的圖像進行雙邊濾波，在保留完整礦石邊界圖像的同時去除噪聲；

S2.5、對雙邊濾波后的圖像進行直方圖均衡化，以重新分布該圖像的亮度，增強礦石區域的亮度，并降低非礦石區域的亮度，同時增強該圖像的局部對比度，強化礦石的邊緣。

3.根據權利要求1所述的轉運緩沖倉堵料的檢測方法的檢測系統，包括轉運緩沖倉、設置在轉運緩沖倉上方的給礦皮帶機、設置在轉運緩沖倉下方的受礦皮帶機和計算機控制系統，其特征在于：在給礦皮帶機尾部上方和受礦皮帶機頭部上方分別設置高清攝像裝置，所述的高清攝像裝置與計算機控制系統電性相連。

4.根據權利要求3所述的轉運緩沖倉堵料的檢測方法的檢測系統，其特征在于，所述的計算機控制系統中，配置有U-NET深度神經網絡模型軟件。