基于視覺識別的井下水倉液位監(jiān)控系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-02-15 15:51
隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展,煤礦安全始終是人們最為關注的焦點問題,其中關于地下水的涌出超量問題始終沒有得到較好的解決。在煤炭的開采過程中,涌出的地下水聚集在巷道的小水倉內(nèi),通過液位儀來檢測小水倉內(nèi)的液位。液位儀也由最初的接觸式逐步發(fā)展為非接觸式的液位儀。但在實際生產(chǎn)中,壓力式液位儀會因為水倉中的煤渣矸石等雜質(zhì)堵塞導致測量誤差極大,可靠性較低。傳統(tǒng)的超聲波和激光液位儀等非接觸式液位儀可以避免這些問題,但受到井下功率限制,且由于這兩種液位儀都是通過液面反射的原理進行測量,液面波動對其干擾影響巨大,因此傳統(tǒng)非接觸式液位儀還是具有一定的局限性。本論文通過視覺監(jiān)控的方法,結(jié)合圖像處理技術(shù),設計了一種基于視覺識別技術(shù)的液位監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)由超聲波傳感器、視覺識別液位儀和水位控制器組成。硬件方面,選擇STM32F103ZET6作為視覺識別液位儀的CPU,配合自帶FIFO芯片的ATK-OV7725攝像頭,該攝像頭能夠允許CPU以任意速度讀取圖像信息,滿足圖像處理的要求,經(jīng)過攝像頭位置標定后,采集礦井巷道內(nèi)小水倉的圖像信息;部分重要的外圍電路設計包括:基于反激式變壓器的電源電路、超聲波發(fā)射接收電路、基于MAX8...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國能源結(jié)構(gòu)圖
點不接地、中性點經(jīng)過消弧滅弧線圈間接接地,該接地方式的中性較小。不接地系統(tǒng)的優(yōu)點是:當發(fā)生單相接地的漏電事故時,中性點接地而中性點不接地系統(tǒng)則不會,只會產(chǎn)生零序電流,不影響三相線中統(tǒng)能夠繼續(xù)運行。按照電力規(guī)程規(guī)定,為了供電的平穩(wěn)可靠,在中單相接地的線路可以繼續(xù)工作 1 至 2 小時。但發(fā)生故障后若長期不電位與大地相同,而其他相與大地之間的電壓升高至線電壓,電壓會加速電纜外層的絕緣皮老化,此時,電纜絕緣皮的絕緣性較低的而產(chǎn)生相間短路的嚴重后果。井下,由于環(huán)境惡劣,電纜接觸緊密,人員距離電纜近等因素,煤電的事故,而人員距離電纜較近,經(jīng)常發(fā)生人員觸電。為了減少漏失,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,煤礦井下用點必須采用中性點不接地的如圖 2-3 為煤礦井下單相接地示意圖。
擴展I/O 通用I/OJ圖 3-1 井下液位視覺識別監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖ware structure diagram of downhole liquid level vmonitoring system塊像頭,是視覺識別系統(tǒng)最重要的組成部分之一提。此外攝像頭的型號、安裝位置都會影響到選型TK OV7725 攝像頭,該攝像頭由 ALIENTE如圖 3-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的花生籽粒完整性識別算法及應用[J]. 趙志衡,宋歡,朱江波,盧雷,孫磊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(21)
[2]LwIP協(xié)議棧的pbuf結(jié)構(gòu)探索與研究[J]. 徐健,孫慶. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2018(02)
[3]功能安全浮筒液位計的研究與實現(xiàn)[J]. 李倩如,楊振榮,王鑫. 電子測量技術(shù). 2017(08)
[4]基于LWIP的IAP遠程升級技術(shù)研究[J]. 石盼,何東偉,徐博銘. 機電一體化. 2017(05)
[5]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的研究進展綜述[J]. 楊斌,鐘金英. 南華大學學報(自然科學版). 2016(03)
[6]圖像理解中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡[J]. 常亮,鄧小明,周明全,武仲科,袁野,楊碩,王宏安. 自動化學報. 2016(09)
[7]深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在計算機視覺中的應用研究綜述[J]. 盧宏濤,張秦川. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(01)
[8]基于STM32的收發(fā)一體式超聲波測距系統(tǒng)[J]. 夏繼強,鄭昆,鄭健峰,沈忱. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(08)
[9]基于μC/OS-Ⅱ的LwIP協(xié)議棧的移植與改進[J]. 金仲乾,苗克堅,王毅航. 科學技術(shù)與工程. 2013(02)
[10]超聲波測距技術(shù)研究[J]. 張海鷹,高艷麗. 儀表技術(shù). 2011(09)
碩士論文
[1]基于LPC1788的礦用帶式輸送機綜合保護控制器的設計與研發(fā)[D]. 李國富.太原理工大學 2018
[2]煤倉煤位視覺檢測關鍵問題研究[D]. 陳昕.太原理工大學 2014
[3]基于嵌入式的液位視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 王海帆.太原理工大學 2014
[4]本安型磁力起動器保護裝置的研究與設計[D]. 張成民.西安科技大學 2013
[5]基于工業(yè)以太網(wǎng)的集散控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 吳瓊.南昌航空大學 2013
[6]圖像液位測量中的預處理和邊緣檢測技術(shù)研究[D]. 彭中偉.湖南大學 2012
[7]井下低壓磁力起動器智能綜合保護裝置的研究[D]. 賈俐.河南理工大學 2011
[8]基于嵌入式系統(tǒng)的泥漿液位監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用[D]. 蘇強.青島理工大學 2010
[9]基于圖像邊緣提取的液位檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 王璇.湖南大學 2010
[10]基于機器視覺的圖像處理與特征識別方法的研究[D]. 白穎杰.重慶大學 2010
本文編號:3035121
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國能源結(jié)構(gòu)圖
點不接地、中性點經(jīng)過消弧滅弧線圈間接接地,該接地方式的中性較小。不接地系統(tǒng)的優(yōu)點是:當發(fā)生單相接地的漏電事故時,中性點接地而中性點不接地系統(tǒng)則不會,只會產(chǎn)生零序電流,不影響三相線中統(tǒng)能夠繼續(xù)運行。按照電力規(guī)程規(guī)定,為了供電的平穩(wěn)可靠,在中單相接地的線路可以繼續(xù)工作 1 至 2 小時。但發(fā)生故障后若長期不電位與大地相同,而其他相與大地之間的電壓升高至線電壓,電壓會加速電纜外層的絕緣皮老化,此時,電纜絕緣皮的絕緣性較低的而產(chǎn)生相間短路的嚴重后果。井下,由于環(huán)境惡劣,電纜接觸緊密,人員距離電纜近等因素,煤電的事故,而人員距離電纜較近,經(jīng)常發(fā)生人員觸電。為了減少漏失,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,煤礦井下用點必須采用中性點不接地的如圖 2-3 為煤礦井下單相接地示意圖。
擴展I/O 通用I/OJ圖 3-1 井下液位視覺識別監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖ware structure diagram of downhole liquid level vmonitoring system塊像頭,是視覺識別系統(tǒng)最重要的組成部分之一提。此外攝像頭的型號、安裝位置都會影響到選型TK OV7725 攝像頭,該攝像頭由 ALIENTE如圖 3-2 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的花生籽粒完整性識別算法及應用[J]. 趙志衡,宋歡,朱江波,盧雷,孫磊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(21)
[2]LwIP協(xié)議棧的pbuf結(jié)構(gòu)探索與研究[J]. 徐健,孫慶. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2018(02)
[3]功能安全浮筒液位計的研究與實現(xiàn)[J]. 李倩如,楊振榮,王鑫. 電子測量技術(shù). 2017(08)
[4]基于LWIP的IAP遠程升級技術(shù)研究[J]. 石盼,何東偉,徐博銘. 機電一體化. 2017(05)
[5]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的研究進展綜述[J]. 楊斌,鐘金英. 南華大學學報(自然科學版). 2016(03)
[6]圖像理解中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡[J]. 常亮,鄧小明,周明全,武仲科,袁野,楊碩,王宏安. 自動化學報. 2016(09)
[7]深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡在計算機視覺中的應用研究綜述[J]. 盧宏濤,張秦川. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(01)
[8]基于STM32的收發(fā)一體式超聲波測距系統(tǒng)[J]. 夏繼強,鄭昆,鄭健峰,沈忱. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(08)
[9]基于μC/OS-Ⅱ的LwIP協(xié)議棧的移植與改進[J]. 金仲乾,苗克堅,王毅航. 科學技術(shù)與工程. 2013(02)
[10]超聲波測距技術(shù)研究[J]. 張海鷹,高艷麗. 儀表技術(shù). 2011(09)
碩士論文
[1]基于LPC1788的礦用帶式輸送機綜合保護控制器的設計與研發(fā)[D]. 李國富.太原理工大學 2018
[2]煤倉煤位視覺檢測關鍵問題研究[D]. 陳昕.太原理工大學 2014
[3]基于嵌入式的液位視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 王海帆.太原理工大學 2014
[4]本安型磁力起動器保護裝置的研究與設計[D]. 張成民.西安科技大學 2013
[5]基于工業(yè)以太網(wǎng)的集散控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 吳瓊.南昌航空大學 2013
[6]圖像液位測量中的預處理和邊緣檢測技術(shù)研究[D]. 彭中偉.湖南大學 2012
[7]井下低壓磁力起動器智能綜合保護裝置的研究[D]. 賈俐.河南理工大學 2011
[8]基于嵌入式系統(tǒng)的泥漿液位監(jiān)測系統(tǒng)的研究與應用[D]. 蘇強.青島理工大學 2010
[9]基于圖像邊緣提取的液位檢測系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 王璇.湖南大學 2010
[10]基于機器視覺的圖像處理與特征識別方法的研究[D]. 白穎杰.重慶大學 2010
本文編號:3035121
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/anquangongcheng/3035121.html
最近更新
教材專著