机器视觉在提升钢丝绳振动监测的研究与应用

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作者

黄帅李军霞
单位

太原理工大学机械与运载工程学院矿山流体控制国家地方联合工程试验室山西省矿山流体控制工程技术研究中心
摘要

提升钢丝绳作为摩擦提升系统的关键部件之一，在提升过程中会受到各种载荷的耦合作用，从而引发持续振动，通过有效监测钢丝绳振动并进行故障报警，对提升系统智能化运行以及矿井安全高效运行有重要意义。针对钢丝绳横向振动位移测量方法有接触式及非接触式。由于提升钢丝绳特殊的运动方式，国内外学者在直接测量振动方面的研究较少，寇保福等[1]将加速度传感器固定在提升钢丝绳上，对运行过程中钢丝绳的振动数据进行了采集。在非接触测量绳索振动方面的研究，计算机视觉技术吸引了国内外许多学者，JI等[2]采用光流法准确测量了管道和电缆的振动，基于商用相机拍摄图像上的光强变化，估算了电缆段的振动方向和大小，并得到了验证；KIM S等[3]为了估算电缆的动态特性，使用数码摄像机远程测量了电缆振动数据；刘尧[4]利用双目视觉技术监测提升钢丝绳横向振动，分别研究了正交双目与平行双目立体视觉在矿井提升钢丝绳横向振动监测的应用。笔者使用了线结构光监测摩擦提升系统钢丝绳的横向振动，进行实时振动数据的监测与记录。线结构光测量技术在工业中有着广泛应用。线结构光测量仪器的光平面结构参数是制约其测量精度的重要因素之一，国内外学者提出了多种线结构光结构参数的标定方法，如使用球形体、圆柱体、圆环标定或特殊组合体，以及利用双目视觉进行辅助标定等。笔者使用快速简单的标定方法，在单目摄像头标定的基础上进一步对线结构光平面参数进行标定。
基金项目(Foundation)

山西省重点研发资助项目（201903D121065）；国家重点研发计划重点专项资助项目（2016YFC0600908）
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这篇文章属于“智能化学术聚焦”专题（《智能矿山》）（104篇）