一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種絞車主軸，具體是一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法。
【背景技術】
[0002] 視頻監控系統是指通過視頻監視來達到對監控對象的監視、控制、管理和安全防 范，是一種時效性較強的綜合管理系統。
[0003] 滑動軸承，在滑動摩擦下工作的軸承。滑動軸承工作平穩、可靠、無噪聲，在液體 潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面 磨損，油膜還具有一定的吸振能力，但起動摩擦阻力較大。
[0004] 軸被軸承支承的部分稱為軸頸，與軸頸相配的零件稱為軸瓦。為了改善軸瓦表面 的摩擦性質而在其內表面上澆鑄的減摩材料層稱為軸承襯，軸瓦和軸承襯的材料統稱為 滑動軸承材料。滑動軸承應用場合一般在低速重載工況條件下，或者是維護保養及加注潤 滑油困難的運轉部位。
[0005] 礦山設備都屬于重載型設備，所用絞車主軸與轉動所用的軸承基本上都是滑動軸 承。在絞車主軸工作的過程中，會出現軸向偏移的現象，在工作過程中偏移量過大會直接影 響到軸承的振動與噪聲，進而影響發整個提升系統的性能，在超過了允許的偏移范圍會對 設備造成損壞，能否實時監測其偏移量和超過允許量時的報警尤為重要，對絞車主軸承具 有很大的實用意義。
[0006] 目前，對于礦山大型絞車主軸的軸向偏移監測裝置都比較復雜，需要與絞車主軸 連接；因此急需一種無損無接觸易于安裝的檢測裝置。
【發明內容】
[0007] 針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測 方法，實現對主軸軸向偏移進行實時監測，可通過顯示器顯示出絞車主軸的軸向偏移的具 體距離，并配有報警器，在偏移距離達到閾值時可以進行報警。
[0008] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于絞車主軸軸向偏移視頻 檢測方法，包括陣列攝像機模塊、圖像處理模塊、目標監測模塊、特征提取模塊、軸向偏移計 算單元模塊、顯示器模塊及報警器模塊；
[0009] 具體步驟如下：
[0010] 1)陣列攝像機模塊包括a攝像頭、b攝像頭和c攝像頭三個攝像頭分別呈一定角 度布置，其中a攝像頭、b攝像頭和c攝像頭分別放置于等腰三角形的三個頂點上，且a攝 像頭與b攝像頭、c攝像頭夾角為120°，三個攝像頭組成一整個陣列攝像機模塊，安裝在絞 車主軸的軸向位置，并在保持位置的不變，通過兩兩攝像頭之間的視覺差，實現對絞車主軸 的相對位移值的實時監控；
[0011] 2)圖像處理模塊將陣列攝像機傳遞過來的視頻信息分解成每一幀的圖像信息；
[0012] 3)目標檢測模塊對圖像處理模塊處理后的圖像進行目標監測，將監測到的主軸絞 盤信息送到特征提取模塊；
[0013] 4)特征提取模塊對絞車主軸絞盤輪廓邊緣的特征提取；
[0014] 5)軸向偏移計算單元模塊對特征提取模塊處理后的數據進行計算：
[0015] 為了提高軸向偏移檢測精度，在滿足測量要求條件下，陣列攝像機通過改變擺放 位置，視頻覆蓋包含絞車絞盤邊界的旋轉局部區域和參照的絞盤外固定區域；
[0016] 以a、b兩個攝像頭為例進行分析，將采a攝像頭提取到的圖像與b攝像頭提取到 的圖像信息相比較，具有一定的位置差異，在兩個圖像上每隔10°取相同位置的點，由于視 角原因，在疊加相同位置點會有距離的差別ASi?AS9，并且ASi? 距離長短會隨 著主軸距攝像頭距離的變化而變化，允許主軸軸向偏移有兩個極值，稱為左極限位置和右 極限位置，ASn=Si+Sf^+Sv
[0017] 在安裝調試設備的時候取三組值：1、左極限位置的ALi和此位置的ASU的值；2、 左極限位置的AL2和此位置的ASL2的值；3、主軸標準的裝配位置的A設主軸在極限范 圍內的某一位置時為ASab=Si+S2+?+S9，偏移距離為ALab，其偏移關系為：
[0018]
【主權項】
1. 一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法，包括陣列攝像機模塊、圖像處理模塊、目 標監測模塊、特征提取模塊、軸向偏移計算單元模塊、顯示器模塊及報警器模塊； 其特征在于，具體步驟如下： 1) 陣列攝像機模塊包括a攝像頭、b攝像頭和c攝像頭；三個攝像頭分別呈一定角度布 置，其中a攝像頭、b攝像頭和c攝像頭分別放置于等腰三角形的三個頂點上，且a攝像頭 與b攝像頭、c攝像頭夾角為120°，三個攝像頭組成一整個陣列攝像機模塊，安裝在絞車主 軸的軸向位置，并在保持位置的不變，通過兩兩攝像頭之間的視覺差，實現對絞車主軸的相 對位移值的實時監控； 2) 圖像處理模塊將陣列攝像機傳遞過來的視頻信息分解成每一幀的圖像信息； 3) 目標檢測模塊對圖像處理模塊處理后的圖像進行目標監測，將監測到的主軸絞盤信 息送到特征提取模塊； 4) 特征提取模塊對絞車主軸絞盤輪廓邊緣的特征提取； 5) 軸向偏移計算單元模塊對特征提取模塊處理后的數據進行計算： 為了提高軸向偏移檢測精度，在滿足測量要求條件下，陣列攝像機通過改變擺放位置， 視頻覆蓋包含絞車絞盤邊界的旋轉局部區域和參照的絞盤外固定區域； 以a、b兩個攝像頭為例進行分析，將采a攝像頭提取到的圖像與b攝像頭提取到的圖 像信息相比較，具有一定的位置差異，在兩個圖像上每隔10°取相同位置的點，由于視角原 因，在疊加相同位置點會有距離的差別ASi?AS9，并且ASi?AS9的距離長短會隨著主 軸距攝像頭距離的變化而變化，允許主軸軸向偏移有兩個極值，稱為左極限位置和右極限 位置，記ASn=Si+S2+…+S9; 在安裝調試設備的時候取三組值：1、左極限位置的和此位置的ASU的值；2、左極 限位置的AL2和此位置的ASu的值；3、主軸標準的裝配位置的ASy設主軸在極限范圍內 的某一位置時為ASab=Si+S^w+Sg，偏移距離為ALab其偏移關系為：
式中：N為常數； 由已獲得的參數可以確定N值為
將⑵式帶入⑴式可得
同理可算出a、c可算攝像頭的ALac;，b、c攝像頭的ALb。 由于任意兩個攝像頭在工作時會出現誤差，故可根據前面算出的3個值來確定具體的 值，有助于減小誤差；由于3個攝像頭之間的距離不一樣，所以不能單純的求平均數，每兩 個攝像頭算出的偏移距離有不同的權值，根據其兩個攝像頭之間的距離比值為其相應的權 值，實際距離為：
6)計算單元計算出ASab、ASb。、ASa。，若其中某一值超過規定的閾值時，報警器模塊中 的預制語音報警器實現語音報警，LED燈實現閃爍報警，并且停止整個系統的運行；若沒有 超過閾值，根據公式（3)計算出相應的偏移值，然后再根據公式（4)計算出實際的偏移距離 ALab。，若實際的偏移距離ASab(ASa。、ASb。）彡ASy則顯示器模塊輸出絞車主軸向右偏移 八1^。;若實際的偏移距離八5313(八5 3。、八513。）>八5^，則顯示器模塊輸出絞車主軸向左偏移 △Labc〇
2. 根據權利要求1所述的一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法，其特征在于，所 述的步驟2)圖像處理模塊在將陣列攝像機傳遞過來的視頻信息分解成每一幀的圖像信息 之前進行濾波處理。
3. 根據權利要求1所述的一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法，其特征在于，所 述的陣列攝像機模塊、圖像處理模塊、目標監測模塊、特征提取模塊、主軸軸向偏移計算單 元模塊、顯示器模塊及報警器模塊；相鄰的模塊之間支持三種通訊方式分別為光纖、網線和 電力通訊。
【專利摘要】本發明公開了一種用于絞車主軸軸向偏移視頻檢測方法，包括陣列攝像機模塊、圖像處理模塊、目標檢測模塊、特征提取模塊、軸向偏移計算單元模塊、顯示器模塊及報警器模塊；本方法可以對絞車主軸軸向偏移值進行實時監測，通過顯示器顯示軸向偏移距離，并且能夠在偏移量達到閾值時進行報警，提高了絞車主軸軸向偏移檢測的自動化程度，并且相鄰的模塊之間支持三種通訊方式分別為光纖、網線和電力通訊；系統的傳輸距離長，抗干擾能力強。
【IPC分類】G06T7-20, G06K9-46, H04N7-18
【公開號】CN104574438
【申請號】CN201410809398
【發明人】劉澤, 王忠賓, 譚超, 范禎科, 劉新華, 姚新港
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日