基于 LabVIEW 的矿用输送带纵向撕裂视觉监控系统.pdfVIP

总第175期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．03．015 基于 LabVIEW 的矿用输送带纵 向撕裂视 觉监控 系统 刘 鹏，郭 波，李 敏 (潞安矿业集团公司，山西 长治 046204) 摘 要 ：设计一款基于LabVIEW与PLC的矿用输送带纵向撕裂视觉监控系统，用以对矿用输送带进行监 测与控制。以LabVIEW 软件为设计基础，PC与CCD相机、PLC共同构成监控系统。CCD相机用于采集矿 用输送带的图像信息，LabVIEW将采集的图像动态存储，并进行图像分析处理 ，一旦识别到产生纵向撕裂 ， LabVIEW 向PLC发出控制命令，同时将处理后的撕裂信号保存，PLC控制输送带机停机并发出声光报警信 号通知工作人员。源图像的保存与处理后撕裂图像的保存可为后期对输送带的处理提供便利，节约工程 人员维护时间。本系统各部分协同工作情况优 良，检测精确准确可靠，应用于现场测试效果令人满意。 关键词 ：LabVIEW；CCD相机；PLC；系统；纵向撕裂检测；图像处理；动态存储 中图分类号：TD67 文献标识码 ：B 文章编号：1005-2798(2014)03—0044—03 矿用输送带是煤矿主要生产设备．输送带安全 系统选取的CCD相机型号为 MV—VS2OOFM， 可靠的运行，是保障正常生产的前提条件，对提高企 该相机采用帧曝光CCD作为传感器，图像质量高， 业经济效益起着很大作用。目前国内外输送带纵向 颜色还原好，信号稳定，分辨率为 1628×1236，帧 撕裂检测方法很多 1『]，有输送机异常电流检测法， 速为14fps。现行的矿用输送带运行速度普遍为2 导电体嵌入输送带检测法，托辊受力异常检测法，无 m／s，因此完全能够满足实时采集的需要。相较而 线发射传感检测法。但这些检测方法存在以下问 言．黑白输出比彩色输出的图片尺寸小很多，便于计 题 ：检测方法不成熟，实时性差，中间环节多，造价 算机后期的实时处理，考虑到视觉监控的实时性，本 高；采用机械装置动作可靠性低，误动作次数太多， 系统相机采用黑 白输 出。输送带横切面呈 “U”字 无法正常组织生产 。现有的视觉检测系统只有单纯 型．考虑到相机广角问题，为使相机能够完全捕捉输 的检测作用。同时存在检测灵敏度较低、实时性交叉 送带的运行状况。故采用图3方式安装相机。 等缺点[8 。针对上述缺点，设计了基于LabVIEW 的矿用输送带纵向撕裂视觉监控系统，属于无损检 测范畴。本系统智能化、精确化，具有极强鲁棒性， 有很好的应用前景。 1 系统整体结构设计 整个系统由图像采集部分、防爆控制箱部分、计 算机部分三部分构成，如图1所示 。图像采集部分 包括两个工业镜头的CCD相机 ，并分别安装在防爆 护罩 内．防爆护罩分别安装在带有编码器的云台上。 防爆控制箱部分主要 由PLC、电源、1394／光纤信号 转换器、RS485／光纤信号转换器以及声光报警器构 成。计算机部分为安装有PCI1394高速数字图像采 图 1 系统整体结构 集卡以及LabVIEW 的计算机。 2．2 控制箱与电源设计 系统工作流程如图2所示 。 控制箱设计如图4所示。煤矿的供 电电压为 660V．因此需要变压器将其分别转换为24VDC和 2 系统硬件方案 12VDC电压。分别用于 PLC的供 电和光耦等的供 2．1 CCD选型与安装 电。PLC在控制领域有着优越的稳定性与可靠性。 收稿 日期