【摘要】：皮帶運輸機作為一種連續(xù)運輸設(shè)備,在長時間的負(fù)載運行過程中極容易發(fā)生各類故障。因此,為了掌握皮帶機的運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)運行中的故障,對皮帶機進(jìn)行巡檢就顯得非常有意義。由于皮帶運輸機一般情況下運輸距離較長,靠人工來完成巡檢存在效率低、勞動強度大、實時性差等問題。為此,設(shè)計開發(fā)一套皮帶運輸機自動巡檢系統(tǒng)對于實現(xiàn)皮帶機的安全運行和企業(yè)效益的提高具有重要意義和實際應(yīng)用價值。本文在對皮帶運輸機基本結(jié)構(gòu)、工作過程和故障類型分析的基礎(chǔ)上,對皮帶運輸機自動巡檢裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計。該裝置采用有軌的方式在皮帶機機頭至機尾之間巡檢。通過在裝置上攜帶的不同類型傳感器,采集皮帶機運行及環(huán)境數(shù)據(jù)。搭建的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋整條巡檢路線,巡檢裝置通過Wifi通信的方式,將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去,并最終傳至上位工控機進(jìn)行處理和顯示。針對在皮帶機運行過程中,輸送帶縱向撕裂故障時有發(fā)生而且極難及時發(fā)現(xiàn)的問題,利用巡檢裝置在巡檢過程中可以采集輸送帶圖像的特點,提出了一種基于線激光輔助的視覺檢測方法。該方法將一字線激光投射在輸送帶上的物料表面,利用物料的形狀對線激光條紋起到的調(diào)制作用,當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時,表面物料形狀因漏料發(fā)生變化,物料表面的線激光條紋也隨之發(fā)生變化。通過對巡檢裝置采集的圖像進(jìn)行處理,便可實現(xiàn)對輸送帶縱向撕裂故障的診斷。通過搭建的縱向撕裂檢測實驗系統(tǒng),將采集輸送帶的圖像進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換、圖像分割、二值化、圖像細(xì)化及去毛刺,提取出線激光的單像素曲線以及進(jìn)行曲線擬合,對最佳擬合函數(shù)求導(dǎo)后,通過以極值點個數(shù)作為判據(jù),最終對故障特征作出識別,并判斷出輸送帶是否發(fā)生縱向撕裂,實驗結(jié)果證明了這種基于線激光輔助的視覺檢測方法的正確性。為了使集中控制中心及時掌握皮帶運輸機運行狀況,開發(fā)了皮帶機運行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),用以處理和顯示下位機上傳來的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)主要來自于兩部分,一部分為巡檢裝置通過Wifi傳輸來的數(shù)據(jù),另一部分來自于安裝在皮帶機上的傳感器節(jié)點經(jīng)可編程控制器上傳來的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)通過分析和處理這些數(shù)據(jù),對相關(guān)參數(shù)和運行狀況進(jìn)行直觀顯示,可全面地反映自動巡檢狀態(tài)和皮帶機的運行狀態(tài)。
【圖文】：

第 1 章 緒 論第 1 章 緒論1.1 課題的背景及意義皮帶機是一種能夠連續(xù)運輸?shù)脑O(shè)備，既可以輸送散裝物料，如煤炭、礦石、沙子等，又可以輸送包裝好的整件物料。由于皮帶機具有運輸能力高、運輸距離長、耗電量低、可連續(xù)平穩(wěn)運輸?shù)忍攸c，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電力、港口碼頭、石油化工、煤炭等行業(yè)[1-3]，如圖 1-1 所示。皮帶機的廣泛運用可以大大減少人力的投入、提高企業(yè)自動化程度，，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益[4]。

第 1 章 緒 論系統(tǒng)中巡檢裝置在預(yù)先架設(shè)好的線纜上運行，這種運行方式可以保證裝置不會入到設(shè)備安全區(qū)域之內(nèi)，從而不會威脅到設(shè)備的正常運行。裝置搭載了紅外相機對變電站現(xiàn)場設(shè)備工作溫度進(jìn)行監(jiān)測。該巡檢系統(tǒng)建立了友好的人機交互界面現(xiàn)場巡檢人員可以通過該巡檢系統(tǒng)獲取變電站設(shè)備的紅外圖像信息，并對巡檢置下達(dá)控制指令。巡檢系統(tǒng)可實現(xiàn)自主作業(yè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在溫度異常的設(shè)備時，統(tǒng)將記錄下異常信息并提醒現(xiàn)場巡檢人員確認(rèn)。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH222

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本文編號：2586038