[发明专利]一种基于图像处理的斗轮机回转角度测量及煤流均衡方法有效

专利信息
申请号: 202110589348.9 申请日: 2021-05-28
公开(公告)号: CN113284114B 公开(公告)日: 2022-12-16
发明(设计)人: 李培栋;付英强 申请(专利权)人: 华能聊城热电有限公司
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00;G06T7/90;G06T7/73;G06T5/00;G01B21/22
代理公司: 南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32272 代理人: 刘小莉
地址: 252031 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 图像 处理 轮机 回转 角度 测量 均衡 方法
【权利要求书】:

1.一种基于图像处理的斗轮机回转角度测量及煤流均衡方法,其特征在于:包括,

基于FPGA平台的数字图像处理策略,将摄像头装到斗轮机堆取料机的回转轴上;

以所述FPGA平台作为主控硬件平台,驱动所述摄像头读取回转标靶图像数据并对其进行数据处理,提取回转标靶目标信息;

利用回转标靶识别算法构建数字模型,对所述斗轮机的回转角度进行量化;

所述回转标靶识别算法包括,

将所述摄像头的视角对准回转平台的标靶;

将图像监视的尽头与地面保持平行,使得待测标靶能够完整的出现在视野内;

将所述待测标靶固定于所述回转平台的栏杆上,使其到回转轴心的距离相等;

将三条待测靶线分别布置在所述斗轮机大臂回转区域的左、中、右三个栏杆上,从左到右依次是蓝红绿三个颜色;

利用所述FPGA平台从视频监控范围内从左到右实时检测图像数据,识别标靶栏杆;

当检测到蓝色时,记录当前RGB逻辑值为Blue,检测到红色时则记录为Red,检测到绿色时则记录为Green;

将所述待测靶线在图像的中行位置H_sig记为m,其坐标与相对角度的量化比值记为r,则待测角度θ=180-(m*r+x1);

其中,x1表示当前RGB逻辑值为Blue时的某个角度,x2表示当前RGB逻辑值为Red时的某个角度,x3表示当前RGB逻辑值为Green时的某个角度,x1x2x3,且x1、x2、x3受安装位置的影响;

利用非接触式的数字技术通过摄像头将斗轮机回转标靶进行识别并量化出相应的回转角度;

根据所述回转角度与瞬时煤流的非线性关系分析判断两者变化大小;

若在小角度回转时,则减小悬臂回转速度,进而使悬臂回转取料时,大角度与小角度的取煤瞬时流量接近,达到煤流均衡;

根据所述回转角度确定电机回转速度衰减值,并将电机回转速度衰减值通过射频模块发送到回转电机控制PLC上,完成各回转角度煤流量的均衡。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的斗轮机回转角度测量及煤流均衡方法,其特征在于:斗轮机的取煤流量的获取包括,

其中,f为单位时间内的上煤质量,ρ为煤密度,Δ为取料深度,即斗轮机取煤轮斗沿取煤轨迹法线方向上的深度,h为取煤层高,即分层取煤时的每层高度,v为回转速度,即悬臂末端的线速度。

3.根据权利要求2所述的基于图像处理的斗轮机回转角度测量及煤流均衡方法,其特征在于:还包括,

取料深度Δ是一个随着角度变化的值,当回转角度θ大时,则所述取料深度Δ小;

利用控制回转角度策略完成煤流均衡,当角度θ30°或θ150°时,电机回转速度不衰减;

当30°θ60°或120°θ150°时,电机回转速度衰减1/3;

当60°θ120°时,电机回转速度衰减2/3;

衰减值通过所述FPGA平台驱动无线模块发送到斗轮机回转电机PLC调频器上;

在MSP430控制器中加入所述回转角度,即接收到的衰减值只为1以内的正小数,当衰减值大于1时,默认不接收。

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