[发明专利]铲车斗齿脱落智能监测与报警装置及方法

说明书

本发明提供一种铲车斗齿脱落智能监测与报警装置，包括图像采集模块，包括激光测距仪和工业摄像机，设置在防水防震的盒体中，盒体固定在铲车大臂上，使得铲斗位于工业摄像机的可视范围内以及激光测距仪的测距范围内；控制模块控制激光测距仪的采样频率，当激光测距仪采集到与铲斗距离在预设范围内时，控制工业摄像机采集铲斗图像；图像处理模块基于深度学习算法，识别铲斗图像中的斗齿完整性和斗齿数量，判断是否有斗齿脱落或断裂；报警装置在判断有斗齿脱落或断裂时发出报警信号。本发明能够对斗齿状态进行定点、定时、定距进行图像采集，然后基于深度学习算法，形成处理速度快、精度高的识别效果。

技术领域

本发明属于大型电铲/铲车施工领域，具体涉及一种铲车斗齿脱落智能监测与报警装置。

背景技术

大型露天矿铲装环节离不开大型电铲或者铲车。但是在装载矿石的过程中，由于插销断裂或者斗齿本身的断裂，铲斗上的斗齿经常发生脱落会混入矿石一起装入矿车。若不能及时发现，脱落/断裂的斗齿会和矿石一起进入矿石破碎机。斗齿是由锰钢铸造而成，十分坚硬，一旦进入破碎系统，破碎机会被卡住，造成破碎机辊齿及减速系统等部件的损坏，会耽误矿山的生产和造成极大的经济损失。近年来，因为铲车斗齿混入破碎系统造成经济损失达千万元。因此在铲车上安装斗齿滑落报警装置可以及时发现铲齿脱落，提醒施工人员立即采取措施，避免造成重大的经济损失。然而矿山环境恶劣，如何在恶劣环境中实现高效精确的监测，成为臻待解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铲车斗齿脱落智能监测与报警装置，提高监测的准确性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种铲车斗齿脱落智能监测与报警装置，本装置包括：

图像采集模块，包括激光测距仪和工业摄像机，设置在防水防震的盒体中，盒体固定在铲车大臂上，使得铲斗位于工业摄像机的可视范围内以及激光测距仪的测距范围内；

控制模块，用于控制激光测距仪的采样频率，当激光测距仪采集到与铲斗距离在预设范围内时，控制工业摄像机采集铲斗图像；

图像处理模块，用于基于深度学习算法，识别铲斗图像中的斗齿完整性和斗齿数量，判断是否有斗齿脱落或断裂；

报警装置，用于在判断有斗齿脱落或断裂时发出报警信号。

按上述装置，所述的控制模块和图像处理模块内置在工业平板电脑中，工业平板电脑设置在铲车驾驶室中。

按上述装置，所述的工业平板电脑与所述的图像采集模块通过电缆有线连接，电缆内置在铲车大臂中。

按上述装置，所述的盒体上设有清洗装置，清洗装置设置在激光测距仪和工业摄像机的前端，清洗装置由所述的控制模块控制定期或不定期对激光测距仪和工业摄像机的采集面清洗。

按上述装置，所述的图像处理模块中，斗齿数量根据铲斗实际斗齿个数确定，当识别出的斗齿数量小于铲斗实际斗齿个数，则判断有斗齿脱落；将当天测量铲齿长度与上一天最后一次识别斗齿长度的比值定义为斗齿完整度，当斗齿完整度小于或等于预设的比值时，判断有斗齿断裂。

按上述装置，所述的工业平板电脑采用Labview软件开发所述的控制模块和图像处理模块。

按上述装置，所述的激光测距仪的采样频率为每秒5次。

所述的铲车斗齿脱落智能监测与报警装置的控制方法，本控制方法包括以下步骤：

S1、参数设置：