基本介紹
- 中文名：圖像校驗電子皮帶秤
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電子皮帶秤圖像校驗技術原理
獲取物料體積
利用攝像儀獲取皮帶秤承載器上皮帶的圖像，包括物料在皮帶上的分布圖像，採用“三維體積重建方法”獲得電子皮帶秤稱重域內單位長度上物料的體積，如下圖所示：
以P點331、焦點OL和焦點OR在同一XZ平面為例，皮帶上物料的上表面上的任一點P331到焦點OL和OR所在的直線間的距離為H，點P與焦點OL的連線與焦平面LL的交點為PL（XL，f），點P與焦點OR的連線與焦平面LR的交點為PR（XR，f），則根據相似三角形原理可知，皮帶上與焦點OL和焦點OR在同一XZ平面內的任一點到XY平面的距離H：
利用上式可計算出P點在XZ平面變化時，各個P點到X軸的距離H。依次類推，可計算出皮帶上物料的上表面上各個點P到X軸的距離H（x，y），假設攝像儀111和攝像儀112的視場重疊區域的長度為L，皮帶的寬度為D，則皮帶上物料的上表面與XY平面間空間的體積V為：
相同的方法，可確定皮帶空帶時，皮帶上表面與XY平面間空間的體積V0，則任一時刻，攝像儀視場重疊區域內皮帶上物料的體積為：
V1=V0-V
獲取物料質量
承載器安裝在輸運機的皮帶上，輸運機皮帶上物料質量的變化量將直接傳遞到與承載器相連的稱重感測器上。因此，稱重感測器輸出電壓的大小反應了承載器皮帶上物料質量的大小。通過稱重感測器可以動態檢測單位長度皮帶上的物料重量，假設皮帶上無物料時，稱重感測器輸出的電壓信號為U0，皮帶上有物料時，稱重感測器輸出的電壓信號為U1，則單位長度皮帶上的物料的質量qw為：
qw=k(U1-U0)
圖像校驗結果分析
根據皮帶單位長度上物料的體積及質量確定皮帶單位長度上物料的堆積密度；將所述堆積密度與所述物料標定的堆積密度進行比較，若所述堆積密度與標定的物料的堆積密度的差值在第一預設的範圍內，則確定所述皮帶秤運行穩定。
例如，皮帶上運輸的物料為煤，煤的標定堆積密度為（0.8～0.9）t/m3，利用上述方法，確定的皮帶上煤的堆積密度為0.85t/m3，則可確定此時皮帶秤運行穩定，皮帶秤計量的數據準確。
若所得的堆積密度與物料標定的堆積密度的差值不在第一預設的範圍內，則確定所述皮帶秤運行異常。
若利用上述方法，確定的皮帶上煤的堆積密度為0.7t/m3或更小，則可確定承載器採集的皮帶上物料的質量偏小，有可能是承載器上的稱重感測器故障，或者是皮帶秤零點發生了負向偏移。或者是人為原因改變了稱重感測器的受力，使稱重感測器計量的質量偏小。或者若利用上述方法，確定的皮帶上煤的堆積密度為0.9t/m3或更大，則可確定承載器採集的皮帶上物料的質量偏大，有可能是皮帶秤的零點發生了正向偏移等，對系統的運行狀態進行提示獲報警。
皮帶秤圖像校驗技術的套用
北煤機電圖像校驗電子皮帶秤組成
北煤機電圖像校驗電子皮帶秤由KBA5攝像儀、KJ610-F通訊視頻分站、ICS-17JS電子皮帶秤（承載器和ICS-17J-A型電子稱重儀表）組成。KJ610-F通訊視頻分站包含圖像處理模組、圖像存儲模組、網路接口轉換及通訊模組和電源模組。電子稱重儀表包括計量模組、通訊模組和電源模組。
在承載器上方，垂直於皮帶表面，順著皮帶運行方向依次安裝2台KBA15攝像儀。攝像儀安裝在同一高度平面，兩台攝像儀的視場重疊區域D應等於輸送帶的寬度。設備連線及攝像儀視場重疊區域D如圖所示：
KBA5攝像儀：採集承載器皮帶上的工況圖像，包含皮帶圖像、原煤在皮帶上的分布圖像。
KJ610-F通訊視頻分站：圖像處理模組對攝像儀採集到的圖像進行處理，計算出圖像的“空皮帶”信號、通過承載器的原煤 “體積流量”；圖像存儲模組對圖像處理結果進行存儲；網路接口轉換模組實現設備之間不同通訊接口的連線；通訊模組實現設備之間數據傳遞。
ICS-17JS型電子稱重儀表：採集承載器皮帶上的原煤荷重信號、測速感測器的皮帶速度信號，兩個參數相乘得到單位時間內的原煤“質量流量”，從而得到班產量；實時監視圖像處理模組計算出的圖像“空皮帶”信號，在稱重感測器“空皮帶”信號和圖像“空皮帶”信號同時滿足的條件下，啟動皮帶秤零點測量程式。電子稱重儀表實時比對“荷體積”和“荷質量”。
北煤機電圖像校驗電子皮帶秤功能
（1）皮帶秤零點真實性判斷；
（2）皮帶秤產量數據真實性判斷；
（3）皮帶秤運行穩定性判斷。
