新型钢丝绳芯输送带接头抽动检测算法

针对钢丝绳芯输送带X射线图像特性,提出一种新型接头抽动检测算法。该算法首先进行图像增强,将图像的对比度拉伸到一个指定范围;随后进行迭代阈值分割图像接头检测,并删除错误检测点;在此基础上进行接头点对归类,并将当前采集图像与参考图像的接头点对进行比较,得出每张图像的平均抽动与最大抽动,至此完成了接头抽动检测。通过实际应用验证该方法更全面地反应接头实际情况,防止接头抽动引起输送带撕裂,保证煤矿安全运输。     

矿井机车防撞预警系统设计

针对现有井下机车防撞系统对于弯道、坡道、道岔等复杂地形没有相应的处理措施、易引起误报的问题,设计了一种矿井机车防撞预警系统。该系统利用二维扫描激光雷达实现了障碍物检测,雷达扫描角度为270°,识别距离大于60m;通过RFID技术实现了弯道等特殊地形的检测及机车实时定位,并可获取机车速度、方向、所在轨道等运行状态;通过Lora无线数据透传技术实现了与相邻机车间的信息交互。现场工业性试验结果表明,该系统能够实现机车准确定位,特殊巷道地形识别、障碍物/地形识别实时性好,可满足井下应用需求。     

强力输送带接头抽动检测算法研究

针对现有的强力输送带接头检测算法存在效率低、实时性差、精度不高的问题,提出一种基于迭代阈值法图像分割的接头抽动检测算法。由于X射线图像由不同的探测板传回的数据组成,该算法首先采用迭代法对X射线图像进行阈值分割;然后根据接头的特征,在接头与背景交接处通过Y-差分算法进行接头检测;最后根据接头相邻距离进行匹配,并计算匹配点之间的垂直距离实现接头抽动检测。实验结果表明,该算法检测精度高、速度快,满足实际应用要求,为煤矿安全运输提供了保障。     

监控分站冗余的煤矿供电监控系统

针对煤矿供电监控系统的监控分站故障时导致远程监控失效的问题,设计了一种监控分站冗余的煤矿供电监控系统,井下变电所2台监控分站互为热备,监控分站之间通过光纤通信维持心跳;设计了2台监控分站与高低压配电装置内的电力综合保护器之间RS485总线通信硬件互锁电路,设计了监控分站热备软件。现场应用表明:其中1台监控分站异常时,另外1台监控分站可在30 s内投入运行,有利于提高煤矿供电监控系统的可靠性。     

基于激光扫描雷达的矿井机车障碍物检测方法研究

针对当前矿井机车防撞系统障碍物检测方法中存在的测距方法精度低、测距范围有限或者需要外加光源等问题,提出了一种基于激光扫描雷达的障碍物检测方法,该方法可实现机车270°范围内障碍物检测,检测范围广且无需外接光源。通过分析激光扫描雷达在巷道中的点云成像图的特征,提出了基于5点多边形的告警区域配置方法。利用射线法,实现了告警区域内的障碍物检测。使用C#实现了所提出的算法并编写了相关操作显示界面,在实验室环境中进行了障碍物检测实验。测试结果表明,所提出的方法能够有效、快速地识别障碍物并进行告警,障碍物检测时间小于1 s。     

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明：巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平...     

快速峭度图在滚动轴承故障诊断中的应用

针对包络分析中带宽和中心频率依靠经验估计的缺陷,应用一种快速峭度图算法自动为包络谱分析提供最佳带宽和中心频率。快速峭度图算法借鉴了二进小波分解算法,先将原始信号经过FIR滤波器将信号进行分解,然后在各个频段上计算信号的谱峭度值,并根据快速峭度图的结果得到最佳中心频率和带宽,最后进行包络谱分析。实验证明该方法可以更有效地诊断滚动轴承故障。     

WinCE下科维可编程控制器Modbus/TCP IO驱动设计

ProConOS(Programmable Controller Operating System)是德国科维公司开发的可编程逻辑控制内核软件。通过在ARM处理器上定制WinCE,设计了ProConOS Modbus/TCP客户端IO驱动和Modbus/TCP服务器IO驱动,并进行测试与分析。提供一种基于ProConOS IO驱动方式解决工业现场Modbus通信的方法,并在工业现场得到实际运用。     

基于Modbus RTU协议的ProConOS I/O驱动设计

介绍了Modbus RTU通信协议的特点,提出了一种基于Modbus RTU协议的可编程逻辑控制内核软件ProConOS的I/O驱动设计方案,并进行了测试与分析。测试和应用结果表明,该方案能有效实现支持Modbus RTU协议的不同控制设备的互连互通、工业组网和集中控制,为Modbus RTU协议在嵌入式系统中的运用提供了依据。