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原文传递输煤系统智能无人巡检系统

专利名称：	输煤系统智能无人巡检系统
摘要：	输煤系统智能无人巡检系统，包括基于三维虚拟场景和视频数据相结合的智能运维巡检管理平台以及与其连接的胶带视觉跑偏诊断和纠偏系统、胶带物料堆型识别和控制系统、落煤管堵料视觉诊断和控制系统、胶带撕裂和胶带缺陷视觉诊断分析系统、基于视觉识别的转运站粉尘检测和控制系统、智能化煤场、煤仓间和汽车卸煤槽区域巡检机器人、基于噪声矩阵分析和仿真的托辊故障诊断系统、基于物联网技术的清扫器压力状态管理系统、基于物联网技术的齿轮和轴承振动检测系统、基于大数据分析的胶带输送效率评价系统、基于数据统计和分析的设备状态管理系统。本发明对整个输煤系统进行实时监测和控制，具有自我积累和学习能力，实现巡检系统的无人化、智能化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	湖北凯瑞知行智能装备有限公司
发明人：	张新英;金从兵;郑强;王大兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910168680.0
公开号：	CN109941700A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	胡建平;杨晓燕
分类号：	B65G43/02(2006.01);B;B65;B65G;B65G43
申请人地址：	432017 湖北省孝感市临空经济区长湖路21号
主权项：	1.输煤系统智能无人巡检系统，其特征在于，包括基于三维虚拟场景和视频数据相结合的智能运维巡检管理平台，以及与所述基于三维虚拟场景和视频数据相结合的智能运维巡检管理平台连接的：胶带视觉跑偏诊断和纠偏系统，用于诊断和纠偏胶带输送过程中的跑偏问题；胶带物料堆型识别和控制系统，用于判断胶带是否重载、过载和偏载，控制调节挡板及胶带受料前的姿态，实现料点对中；落煤管堵料视觉诊断和控制系统，用于判断落煤管是否发生堵料，同时根据控制阀值指导和控制煤量；胶带撕裂和胶带缺陷视觉诊断分析系统，用于判断和分析落料点异物贯穿性纵向撕裂、异物非贯穿性撕裂、落料点冲击和导料槽密封卡料造成胶带工作面损伤、托辊故障造成非贯穿性撕裂损伤、跑偏造成的胶带边缘损伤、清扫器卡塞异物造成胶带工作面损伤、以及头部异物卡塞造成胶带工作面损伤所有胶带损伤问题；基于视觉识别的转运站粉尘检测和控制系统，用于判断输送的煤种扬尘状况，同时根据灰度的变化设定阀值，控制除尘设备的运行；智能化煤场，用于监测和控制封闭煤场；煤仓间和汽车卸煤槽区域巡检机器人，用于对作业设备进行跟踪巡检，准确识别发生的故障，指导和控制其运行和检修；基于噪声矩阵分析和仿真的托辊故障诊断系统，用于判断轴承的早期故障，从而判断托辊是否失效；基于物联网技术的清扫器压力状态管理系统，采用预应力传感器，用于科学指导清扫器的压力大小、科学评价清扫器使用寿命，对清扫器运行状态进行监测和指导维护；基于物联网技术的齿轮和轴承振动检测系统，用于判断滚动轴承和齿轮的运行状态，并判断出滚动轴承故障发生的部位和故障程度；基于大数据分析的胶带输送效率评价系统，用于结合大数据分析方法通过胶带跑偏、瞬时体积、堆型数据分析，对胶带输送效率作出综合评价；基于数据统计和分析的设备状态管理系统，用于综合管理设备的运行状态、故障管理、故障分析、检修记录、寿命评级以及经济性评价信息；所述的基于三维虚拟场景和视频数据相结合的智能运维巡检管理平台，用于根据现有输煤系统的CAD平面图纸，结合实地考察和激光点云扫描手段准确构建全厂的虚拟三维空间，通过在虚拟三维空间构建符合实际输煤系统的坐标体系，结合采集的视频信号、传感器信号、作业信号、定位数据、机器人巡检数据以及作业指令融合，远程控制整个输煤系统的运维巡检。 2.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，其特征在于，所述的胶带视觉跑偏诊断和纠偏系统，包括第一高清摄像机、第一参照背板、电动槽型上纠偏器、电动反V双筒下纠偏器和PID数据处理器，第一高清摄像机用于通过对胶带和第一参照背板之间的明显色差特征准确判定胶带的边缘特征和位置，以及根据不同带宽建立的虚拟跑偏量特征表准确判断胶带的实时跑偏量，并结合机器视觉检测技术，实时反馈胶带跑偏位移，通过PID数据处理器控制电动槽型上纠偏器和电动反V双筒下纠偏器实现校正胶带偏移。 3.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的胶带物料堆型视觉识别和控制系统，包括第一高清摄像机和十字线性激光发生器，胶带物料堆型识别和控制系统利用第一高清摄像机和十字线性激光发生器对转运点物料在带式输送机胶带上的堆型进行识别，判断物料是否对中，并判断物料的瞬时体积流量，并与基于胶带视觉跑偏诊断和纠偏系统配套，实现对弧形头部集流导流装置的控制或者对胶带受料前的姿态调整。 4.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的落煤管堵料视觉诊断和控制系统，包括第一高清摄像机，落煤管堵料视觉诊断和控制系统利用第一高清摄像机对进入转运站落煤管前后胶带上物料的实时断面体积进行判断和计算，通过设置单位时间内胶带上通过的物料的重量进行比对，来判断落煤管是否发生堵料现象。 5.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的胶带撕裂和胶带缺陷视觉诊断分析系统，包括胶带撕裂诊断系统和胶带缺陷视觉诊断系统，其中胶带撕裂诊断系统包括线阵相机对胶带和第二参照背板，线阵相机对胶带和第二参照背板用于对落料点异物贯穿性纵向撕裂进行判断，通过机器视觉检测胶带两侧边沿之间的距离来实时判断胶带是否发生了纵向撕裂重叠现象；胶带缺陷视觉诊断系统包括落料点异物非贯穿性撕裂，落料点冲击和导料槽密封卡料造成胶带工作面损伤，托辊故障造成非贯穿性撕裂损伤，跑偏造成的胶带边缘损伤、清扫器卡塞异物造成胶带工作面损伤、以及头部异物卡塞造成胶带工作面损伤所有胶带损伤问题的在线巡检和诊断单元。 6.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的基于视觉识别的转运站粉尘检测和控制系统，包括白色聚四氟乙烯背板、第二高清摄像机和除尘设备，白色聚四氟乙烯背板安装在导料槽出口两侧部位，第二高清摄像机用于识别白色聚四氟乙烯背板灰度的变化，来判断输送的煤种扬尘状况，根据灰度的变化设定阀值，控制除尘设备的运行。 7.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的智能化煤场，包括盘煤巡检机器人、斗轮机无人值守系统、人员和设备定位系统和斗轮机故障诊断系统，盘煤巡检机器人包括盘煤、煤场煤温监测系统、视频监控系统、可燃气体和烟雾传感系统，用于监测和控制封闭煤场的温度、粉尘浓度、有害气体、可燃气体、煤场进出煤状态、动态存贮情况、现场燃煤信息；斗轮机无人值守系统建立数字化堆场信息，配置全面监控设备，实现斗轮机的自动化控制；人员和设备定位系统用于精确定位人员和设备；斗轮机故障诊断系统用于提取设备状态的特征信号，然后从检测到的特征信号中提取征兆，最后根据征兆和其它诊断信息来识别设备状态，完成故障诊断，并判断出故障发生的部位和故障程度。 8.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的煤仓间和汽车卸煤槽区域巡检机器人，包括双光球机、无线通讯系统、粉尘探测器、双轮驱动单元、电源管理单元、内置充电单元、编码器/RFID定位和校准装置，双光球机和粉尘探测器用于对煤仓间和汽车卸煤槽区域的作业设备进行跟踪巡检，配合图像识别技术准确对发生的故障进行识别，指导和控制作业设备运行和检修。 9.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的基于噪音矩阵分析和仿真的托辊故障诊断系统，包括集定向拾音器、发光二极管于一体的巡检元件，安装在胶带机两侧，每20米左右安装一个；基于噪音矩阵分析和仿真的托辊故障诊断系统利用声源定位和仿真技术实现托辊和滚筒运行时轴承产生的噪音进行分析，判断轴承的早期故障。 10.如权利要求1所述的输煤系统智能无人巡检系统，所述的基于物联网技术的齿轮和轴承振动检测系统，包括探针、磁座、传感器、便携式数据采集仪、通讯线和计算机，传感器与探针或磁座连接，同时传感器通过磁座或探针吸附到被测设备的测点上，计算机中安装有振动数据采集器软件和滚动轴承及齿轮故障诊断软件，便携式数据采集仪通过通讯线与计算机连接，便携式数据采集仪用于轴承、齿轮振动信号的采集与传输；振动数据采集器软件用于便携式数据采集仪的测点路径设置和所测数据、波形的上传和回收；滚动轴承及齿轮故障诊断软件用于分析所采集数据并诊断滚动轴承和齿轮的故障情况。
所属类别：	发明专利