[发明专利]一种卷扬机钢丝绳断丝检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种卷扬机钢丝绳断丝检测方法及装置。该卷扬机钢丝绳断丝检测方法包括步骤S1.使钢丝绳通过一套筒，所述套筒内设置棉纱环，所述棉纱环连接一断丝检测标志物且内圈与钢丝绳接触；步骤S2.抽拉钢丝绳以使钢丝绳移动一段距离；步骤S3.摄像装置捕捉断丝检测标志物的视频图像，数据采集模块将采集的视频图像传入嵌入式计算机；步骤S4.所述嵌入式计算机对视频图像分析处理，得到断丝检测标志物与图像背景分离的二值图像；S5.所述嵌入式计算机根据所述二值图像识别所述实时监控视频图像中断丝检测标志物的位移量，根据位移量判断钢丝绳是否断丝。本发明能识别卷扬机钢丝绳的断丝状况，可降低工作人员劳动强度、提高工作安全性。

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种卷扬机钢丝绳断丝检测方法及装置。

背景技术

卷扬机工作稳定性和安全性直接关系到人身安全、生产设施及财产安全。钢丝绳是卷扬机重要组件之一，卷扬机乱绳、负载过重、与其他物体剐蹭摩擦等造成钢丝绳快速磨损、变形和结构破坏，即会产生钢丝绳断丝，而钢丝绳磨损、断丝达到一定程度后会导致钢丝绳报废，需要重新更换新的钢丝绳，增加了机械运行成本和维护费用，如未及时更换新的钢丝绳导致出现事故，则会直接影响人身安全。

为及时获知钢丝绳的实际情况，需要对卷扬机钢丝绳断丝进行识别。目前对于卷扬机钢丝绳的断丝状况识别，主要是依靠人工直接检查或人工观看视频监控判断断丝，费时费力，且通常由于钢丝绳断丝太过细微导致肉眼较难观察得到，或是操作人员疏忽，未能及时排除钢丝绳断丝状况，容易给工程施工留下较大安全隐患。

发明内容

针对上述卷扬机钢丝绳断丝给工程施工带来的安全隐患，以及人工验绳过程中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于卷扬机钢丝绳断丝检测的方法及装置，利用棉纱环带动卷扬机钢丝绳断丝检测标志物，嵌入式计算机分析处理摄像装置捕捉的实时图像，识别卷扬机钢丝绳的断丝状况，从而能够对卷扬机钢丝绳断丝情况进行判断。

本发明提供一种卷扬机钢丝绳断丝检测方法，所述卷扬机钢丝绳断丝检测方法包括以下步骤：

S1.使钢丝绳通过一前后贯通的对开式双层套筒，所述对开式双层套筒的内布置有棉纱环，所述棉纱环连接有断丝检测标志物，且所述棉纱环内圈与钢丝绳接触；

S2.抽拉钢丝绳以使钢丝绳移动一段距离；

S3.摄像装置捕捉断丝检测标志物的实时监控视频图像，数据采集模块将采集的所述实时监控视频图像传入嵌入式计算机；

S4.所述嵌入式计算机对实时监控视频图像分析处理,得到断丝检测标志物与图像背景分离的二值图像；

S5.所述嵌入式计算机根据所述二值图像识别所述实时监控视频图像中断丝检测标志物的位移量，根据位移量判断钢丝绳是否断丝。

进一步，所述实时监控视频图像分析处理的具体步骤为：所述嵌入式计算机将实时监控视频图像逐帧读取，将逐帧读取的第i帧图像转为灰度图，其中i＝1,2,3...n,对灰度图进行降噪滤波处理，对降噪滤波处理的灰度图做自适应二值化处理，利用图像背景与断丝检测标志物的灰度值差异，从降噪滤波处理的灰度图中分离断丝检测标志物与图像背景，将灰度图像转化成断丝检测标志物像素值为1、背景像素值为0的二值图像。

进一步，所述识别实时监控视频图像中断丝检测标志物的位移量error_s的具体步骤为：所述嵌入式计算机记录断丝检测标志物形心在第i帧二值图像中的坐标(Xi,Yi),通过公式:计算得到断丝检测标志物6的位移量error_s。

进一步，所述判断钢丝绳是否发生断丝的判定方法包括：所述嵌入式计算机将计算得到的断丝检测标志物的位移量error_s，与设置于嵌入式计算机的位移量阈值max_s比较数值大小关系，若所述位移量error_s数值大于所述位移量阈值max_s，则判断卷扬机钢丝绳发生断丝，若所述位移量error_s数值小于所述位移量阈值max_s，则判断卷扬机钢丝绳未发生断丝。