[发明专利]一种基于异物检测和点云拼接的移动破碎线皮带物料质量检测系统

说明书

本发明公开一种基于异物检测和点云拼接的移动破碎线皮带物料质量检测系统，所述质量检测系统包括：速度编码器、激光雷达、激光雷达安装架、移动破碎线皮带、控制器，激光雷达安装架与移动破碎线皮带固定连接，激光雷达安装在激光雷达安装架上，使激光雷达正对移动破碎线皮带中央，能完整采集输送带运料点云数据；激光雷达在激光雷达安装架上能任意调整安装高度；速度编码器与移动破碎线皮带的从动轮轴相连，用于检测输送带带速，所述移动破碎线皮带上还安装有异物检测装置，设置在激光雷达前端；先进行异物检测，结构简单，能够对移动破碎线皮带运料进行实时检测异物、在线称重，显示运料数据，解决了当前移动破碎线皮带运料检测装置安装困难、成本高昂、精度差的问题。

技术领域

本发明涉及移动破碎线皮带异物检测和物料测量领域，具体涉及一种基于异物检测和点云拼接的移动破碎线皮带物料质量检测系统。

背景技术

移动破碎线皮带又称胶带输送机或者皮带输送机，具有运输效率高、输送距离长、运载量大等优点，广泛应用于煤矿井下、港口、化工生产等多种场景。为控制输送物料流量，实现对运送物料的严格控制，需要对移动破碎线皮带的运料中的异物和物料的重量进行测量。而现有的测量方法存在安装困难、成本高昂、精度差的局限，因此，一种高精度、便于安装的测量方法对移动破碎线皮带运输系统至关重要。

随着测量技术的发展，基于激光扫描的测量技术得到了广泛的应用。激光测量技术具有非接触式、测量速度快、性能稳定等优点，可以提高检测的效率和安全性。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于异物检测和点云拼接的移动破碎线皮带物料质量检测系统，通过大量的异物采集对YOLOv5异物检测相机进行训练得到异物检测模型对运料中的异物进行检测，具有检测精度高，检测速度快等优点，通过点云预处理、点云拼接形成连续的运料点云，再由此进行运料体积与质量计算，结构简单，性能稳定，能够提高运料重量检测精度与速度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于异物检测和点云拼接的移动破碎线皮带物料质量检测系统，所述质量检测包括：速度编码器、激光雷达、激光雷达安装架、移动破碎线皮带、控制器，激光雷达安装架与移动破碎线皮带固定连接，激光雷达通过激光雷达安装架安装于移动破碎线皮带正上方，使激光雷达正对移动破碎线皮带中央，能完整采集输送带运料点云数据；激光雷达在激光雷达安装架上能任意调整安装高度；速度编码器与移动破碎线皮带的从动轮轴相连，用于检测输送带带速，所述控制器与速度编码器、激光雷达、移动破碎线皮带连接，控制整个系统运行，所述移动破碎线皮带上还安装有异物检测装置，设置在激光雷达前端；先进行异物检测，再进行质量检测，质量检测系统的检测方法包括如下步骤：

步骤1、数据采集：(1)输送带空载点云采集：通过激光雷达连续采集移动破碎线皮带运行前的空载输送带点云，并上传至控制器处理；(2)输送带运料点云采集：通过激光雷达连续采集移动破碎线皮带运行期间的运料点云，并上传至控制器处理；(3)输送带速度采集：通过编码器采集移动破碎线皮带运行速度，上传至控制器处理计算；

步骤2、运料质量计算：控制器根据激光雷达、编码器、移动破碎线皮带上传的数据，得出运料质量；

步骤3、数据显示及保存：在控制器的屏幕上实时显示拼接后的运料点云、单位时间的运料质量和累计的运料质量、输送带运行速度信息，并将所有检测数据保存，以便后续查看。

进一步的，所述异物检测装置包括：异物检测相机和异物检测支架；异物检测支架与移动破碎线皮带固定连接，所述控制器与速度编码器、激光雷达、移动破碎线皮带和异物检测相机相连，控制整个系统运行，异物检测相机通过滑轨悬挂在异物检测支架上，异物检测相机可以根据需要进行左右水平移动的合适位置，并位于移动破碎线皮带正上方，使异物检测相机正对移动破碎线皮带中央，能完整的照射物料表面检测物料中的异物；当物料经过异物检测相机下面，异物检测相机检测物料中是否有异物，当检测到异物存在的时候，将异物信息传输给控制器，控制器控制移动破碎线皮带停止运行，将异物取出后，输送带再运行。