矿用智能巡检装置视频监测与自动识别技术分析.pdf
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1、自动化技术与应用 Automation Technology and Application2023.7 今日制造与升级 39参考文献1 陈景文.基于DeviceNet总线的造纸机传动系统设计J.化工自动化及仪表,2011,38(4):435-438.2 庞成立.基于现场总线的工业机器人智能控制研究J.煤炭技术,2012,31(9):50-51,61.3 杨上华.DeviceNet总线在隔膜纸插入机中的应用J.中国设备工程,2018(8):200-201.4 朱海涛.Device-Net现场总线在铝热连轧控制系统中的应用J.电工技术,2010(1):40-41.5 张伟旗.阴极永久剥片机组常见
2、设备故障的控制J.世界有色金属,2013(1):41-45.6 江越文.阴极铜剥片装置的优化改造J.铜业工程,2020(5):95-98.7 钟骏.提高剥片洗涤机组洗涤质量实践J.铜业工程,2020(3):95-98.8 江越文.提高阴极铜剥片机组链条使用寿命的实践J.铜业工程,2021(1):92-95.9 李晓光.浅谈洗涤设备优化,提升产品质量J.铜业工程,2022(1):74-76.10 罗明辉.减少阴极板损坏生产实践J.铜业工程,2020(4):73-75.11 张伟旗,舒胜春.永久阴极剥片机组工艺装备设计创新及关键技术研究J.中国有色冶金,2015,44(3):41-45.12 谢小
3、春,童想胜.ASI总线技术在ISA阳极加工机组的应用研究J.中国金属通报,2016(12):65-67.作者简介马书泰(1983),男,山西临汾人,本科,助理工程师,主要研究方向为冶金装备及自动化控制。0引言2020年,我国颁布了关于加快煤矿智能化发展的指导意见,明确提出智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,是实现矿山减员增效、提升管理效益的重要措施。为了推进矿山智能化建设,机电运输系统智能巡检装置获得了广泛应用。这种装置的主要作用是替代人工完成设施设备的日常巡检,减少入井作业人员,以及降低作业人员劳动强度和安全风险,实现测温、读取设备运行参数、摄像、数据分析与缺陷管理等功能。因此,持续提
4、升巡检装置的视频监测与自动识别能力,具有重要意义。1 工程概况国能新疆屯宝煤矿位于准南煤田硫磺沟矿区西部,其中主斜井全长1400m,巷道内左右两侧各设置有两套自动机械设备,分别是主斜井钢丝绳芯带式输送机和主斜井架空乘人装置。巷道自然环境复杂,湿度高且爆炸性气体与粉尘弥漫,能见度差,不适合入井人员长时间滞留。因此,为了确保这两套机械装置能够安全、可靠地发挥效能,采用矿用多参数智能巡检装置取代人工进行巡检。多参数智摘要矿用多参数智能巡检装置是实现矿山智能化升级改造的关键设备,能够取代人工实现对巷道复杂环境中的机械设备工作状态进行自主监测。在解构矿用多参数智能巡检装置工作原理与系统组成的基础上,分析
5、了在复杂环境中进行视频采集的技术原理,对现场视频摄录、视频特征提取和目标状态辨识等环节进行了理论解释。通过对机械设备工作状态识别技术的阐述,分析了智能巡检装置启动故障报警机制的条件。随机选择智能巡检装置在特定工作时长内的监测结果进行统计,验证了视频监测与自动识别技术的运行效果。关键词矿山智能化;多参数智能巡检装置;视频监测;目标自动识别中图分类号TD67 文献标志码A矿用智能巡检装置视频监测与自动识别技术分析石耀龙,黄伟,刘朝鑫(国能新疆屯宝矿业有限责任公司,新疆昌吉831114)自动化技术与应用 Automation Technology and Application40 今日制造与升级
6、2023.7能巡检装置的巡检内容见表1。表1 多参数智能巡检装置巡检内容项目巡检装置巡检内容工作状态监测主斜井钢丝绳芯带式输送机托辊、H 架、皮带带面的工作状态主斜井架空乘人装置钢丝绳、驱动轮及其轴承、托绳轮、压绳轮等设备的工作状态工作温度监测主斜井钢丝绳芯带式输送机滚筒包胶和轴承、驱动部电机本体、电机轴承、减速器等设备的工作温度主斜井架空乘人装置电机本体、电机轴承、减速器等的工作温度工作环境监测巷道工作沿线有毒有害气体、烟雾等的含量,以及设备是否有异常响动为了完成表1中的巡检内容,多参数智能巡检装置采用挂轨方式运行,巡检装置本体自行走。为了适合工作环境的特殊要求,巡检装置采用本体安全型防爆部
7、件。在多参数智能巡检装置中,中心计算机和移动巡检平台、移动巡检子站都采用直流稳压电源供电,同时配有不间断电源(UPS)备保。移动巡检平台和移动巡检子站上装载有各种多用途传感器,如烟雾传感器、甲烷浓度传感器等,用于获得巷道内的环境参数变化情况。网络摄像仪对巷道内的主斜井钢丝绳芯带式输送机和主斜井架空乘人装置的运行状态进行实时监测,确保对关键机械设备信息的全面掌握。各个组成部分之间通过煤矿用聚乙烯绝缘镀锌通信电缆传输数据、通过煤矿用射频同轴电缆供电。2 高清移动视频采集技术2.1 视频采集原理与系统构建移动视频采集技术是矿用智能巡检装置的核心。在高湿度和粉尘环境下,通过移动巡检装置上搭载的多个红外
8、网络摄像仪实现对主斜井皮带、主斜井猴车等各项信息的图像采集。采集到的图像信息通过千兆无线通信,传输至远程端上位机显示并存储。通过对图像的浏览分析,确定设备是否存在异常、损坏程度、故障位置,确认是否需要停机检修以及有无违章操作人员等情况。为了实现这一目的,多参数矿用智能巡检装置采用模块化思想构建视频采集系统。视频采集系统主要由现场摄录模块、特征提取模块、状态辨识模块等3部分组成。2.2 现场视频摄录对于工作巷道内的设备工作信息,多参数矿用智能巡检装置主要利用高清红外网络摄像仪进行采集。系统启动后,视频与音频同步采集,通过提前预设视频捕获率控制摄录速度。摄录时,利用 AVlcap 的类窗口函数访问
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