人工智能(AI識別)遠程破碎控制系統
所屬分類:非標智能化升級類產品
產品詳情
技術關鍵詞:遠程操作、圖像識別、遠程定位、動作自學習
技術背景
隨著科技的發展、中國深度老齡化社會的現狀,礦山企業的機械化、自動化、智能化、無人化是大勢所趨且勢在必行,“機械化減人、自動化換人”的路線才能穩步發展。同時采礦的機械化、自動化、智能化、無人化也可以大幅度提高生產安全系數,提高勞動生產率,加快流動資金的周轉效率,體現規模經營優勢,優化資源配置,進而提高企業的經濟效益。
金屬礦山的井下開采作業,在一次爆破后的礦石塊度普遍存在較大塊碎機的入料口、格篩口極易造成堵塞。固定式液壓破碎機有效地解決了這一難題,是礦山企業替代二次爆破的最佳選擇,是礦山井下溜礦井不可或缺的技術裝備,是實現溜井口大塊礦石破碎的關鍵核心裝置。本遠程操作控制系統的目標是,改變破碎清塞機傳統操控模式用工難、使用成本高、易出安全事故的現狀。

1、地面遙控操作系統
遙控操作臺安裝在監控中心,主要包括:液晶拼接屏、操控手柄、狀態顯示器、操控按鈕鍵盤,PLC控制機柜、工控主機、語音聲光報警裝置等,可根據用戶需求定制,采用西門子1500系列PLC作為主控,萬兆環網交換機,光纖通訊,確保每次通訊響應周期小于100MS,實現高可靠性的實時控制,可以實現無視覺延時的無級調速。

①擺動操作:左手柄向左方向推,即工作裝置向逆時針擺動;左手柄向右方向推,即工作裝置向順時針擺動。
②大臂動作操作:右手柄向前方向推,即大臂下降;右手柄向后方向推,即大臂上升。
③二臂動作操作:左手柄向前方向推,即二臂下降;左手柄向后方向推,即二臂上升。
④ 轉錘動作操作:右手柄向左方向推,即轉錘向下;右手柄向右方向推,即轉錘向上。
⑤ 液壓錘及喇叭操作:長按右手柄上的紅色按鈕即使打錘;長按左手柄上的紅色按鈕即使喇叭。
⑥急停操作:在操作臺上布置自鎖型的蘑菇頭急停按鈕,在緊急情況下,拍下急停按鈕后,錘式破碎機立即停止工作,防止意外。
2、大塊礦石自動識別系統
采用AI工業深度相機負責采集作業現場的帶有深度信息的實時圖像。再通過圖像處理算法進行分析格篩、礦塊、破碎機的位置與高度,為破碎機自主破碎提供數據支撐。
3、坐標映射定位系統
相機采用工業相機,場景中免爆機、溜井格篩、相機位置固定,建立三者的位置對應關系:
①以溜井篩格中心為原點建立視頻圖像坐標系,標定溜井篩格位置并編號;
②在相機視頻圖像坐標系中,標定免爆機控制坐標系;
③映射免爆機控制坐標系和相機坐標系中溜井篩格位置。

4、溜井圖像識別系統
溜井視頻采用工業相機實時抓取,并處理溜井圖像,識別是否有大塊礦石,以及被堵溜井的篩格編號。識別方式利用圖像處理的方法,分三步:
①視頻圖像中識別溜井篩格;
②別移動的固定式破碎機機械臂;
③識別大塊礦石并定位。
5、安全保障系統
①安全隔離閘門:建立作業區安全隔離機制,設置具有自動控制功能的安全隔離閘門,破碎作業過程中,閘門關閉,外部人員車輛禁止入內;閘門開啟狀態下,破碎機鎖定,自動停止,禁止作業。
② 紅外傳感器:采用紅外熱釋電傳感器檢測作業區人員,當作業區存在作業人員時,破碎機停止運轉。
③智能監控攝像頭:在作業區域周圍,安裝多個安防攝像儀,對破碎機作業區域全方位監控、視頻回調,同時智能攝像頭具備區域入侵功能和區域移動偵測功能,能識別出人形,防止人員意外進入。
④ LED 顯示屏:在作業區域外圍各通道關鍵位置,安裝多塊LED顯示屏,實現作業信息提示、人車進入警告信息顯示,錘式破碎機運行時,顯示“設備運行,禁止進入”等字樣,還有滾動顯示奪回內容。
⑤聲光報警器:在作業區域內安裝大功率高分貝工業機語音聲光廣播裝置,提示信息包括人車進入作業區域警告、故障、脫網報警,真人發聲,智能語音播報,同時配套紅色旋轉警示燈,直觀醒目。
6、錘破機自動控制系統
破碎錘的機械臂的自動控制系統控制原理策略框架如下圖所示,破碎錘破碎落點根據礦石塊度及高度信息動態調節,機械臂移動過程中,通過位移及角度傳感器采集機械臂各關節偏移量,推算機械臂運動軌跡,根據目標為與實際位置的偏差,動態調節關節運動,形成閉環控制。

技術關鍵詞:遠程操作、圖像識別、遠程定位、動作自學習
技術背景
隨著科技的發展、中國深度老齡化社會的現狀,礦山企業的機械化、自動化、智能化、無人化是大勢所趨且勢在必行,“機械化減人、自動化換人”的路線才能穩步發展。同時采礦的機械化、自動化、智能化、無人化也可以大幅度提高生產安全系數,提高勞動生產率,加快流動資金的周轉效率,體現規模經營優勢,優化資源配置,進而提高企業的經濟效益。
金屬礦山的井下開采作業,在一次爆破后的礦石塊度普遍存在較大塊碎機的入料口、格篩口極易造成堵塞。固定式液壓破碎機有效地解決了這一難題,是礦山企業替代二次爆破的最佳選擇,是礦山井下溜礦井不可或缺的技術裝備,是實現溜井口大塊礦石破碎的關鍵核心裝置。本遠程操作控制系統的目標是,改變破碎清塞機傳統操控模式用工難、使用成本高、易出安全事故的現狀。

1、地面遙控操作系統
遙控操作臺安裝在監控中心,主要包括:液晶拼接屏、操控手柄、狀態顯示器、操控按鈕鍵盤,PLC控制機柜、工控主機、語音聲光報警裝置等,可根據用戶需求定制,采用西門子1500系列PLC作為主控,萬兆環網交換機,光纖通訊,確保每次通訊響應周期小于100MS,實現高可靠性的實時控制,可以實現無視覺延時的無級調速。

①擺動操作:左手柄向左方向推,即工作裝置向逆時針擺動;左手柄向右方向推,即工作裝置向順時針擺動。
②大臂動作操作:右手柄向前方向推,即大臂下降;右手柄向后方向推,即大臂上升。
③二臂動作操作:左手柄向前方向推,即二臂下降;左手柄向后方向推,即二臂上升。
④ 轉錘動作操作:右手柄向左方向推,即轉錘向下;右手柄向右方向推,即轉錘向上。
⑤ 液壓錘及喇叭操作:長按右手柄上的紅色按鈕即使打錘;長按左手柄上的紅色按鈕即使喇叭。
⑥急停操作:在操作臺上布置自鎖型的蘑菇頭急停按鈕,在緊急情況下,拍下急停按鈕后,錘式破碎機立即停止工作,防止意外。
2、大塊礦石自動識別系統
采用AI工業深度相機負責采集作業現場的帶有深度信息的實時圖像。再通過圖像處理算法進行分析格篩、礦塊、破碎機的位置與高度,為破碎機自主破碎提供數據支撐。
3、坐標映射定位系統
相機采用工業相機,場景中免爆機、溜井格篩、相機位置固定,建立三者的位置對應關系:
①以溜井篩格中心為原點建立視頻圖像坐標系,標定溜井篩格位置并編號;
②在相機視頻圖像坐標系中,標定免爆機控制坐標系;
③映射免爆機控制坐標系和相機坐標系中溜井篩格位置。

4、溜井圖像識別系統
溜井視頻采用工業相機實時抓取,并處理溜井圖像,識別是否有大塊礦石,以及被堵溜井的篩格編號。識別方式利用圖像處理的方法,分三步:
①視頻圖像中識別溜井篩格;
②別移動的固定式破碎機機械臂;
③識別大塊礦石并定位。
5、安全保障系統
①安全隔離閘門:建立作業區安全隔離機制,設置具有自動控制功能的安全隔離閘門,破碎作業過程中,閘門關閉,外部人員車輛禁止入內;閘門開啟狀態下,破碎機鎖定,自動停止,禁止作業。
② 紅外傳感器:采用紅外熱釋電傳感器檢測作業區人員,當作業區存在作業人員時,破碎機停止運轉。
③智能監控攝像頭:在作業區域周圍,安裝多個安防攝像儀,對破碎機作業區域全方位監控、視頻回調,同時智能攝像頭具備區域入侵功能和區域移動偵測功能,能識別出人形,防止人員意外進入。
④ LED 顯示屏:在作業區域外圍各通道關鍵位置,安裝多塊LED顯示屏,實現作業信息提示、人車進入警告信息顯示,錘式破碎機運行時,顯示“設備運行,禁止進入”等字樣,還有滾動顯示奪回內容。
⑤聲光報警器:在作業區域內安裝大功率高分貝工業機語音聲光廣播裝置,提示信息包括人車進入作業區域警告、故障、脫網報警,真人發聲,智能語音播報,同時配套紅色旋轉警示燈,直觀醒目。
6、錘破機自動控制系統
破碎錘的機械臂的自動控制系統控制原理策略框架如下圖所示,破碎錘破碎落點根據礦石塊度及高度信息動態調節,機械臂移動過程中,通過位移及角度傳感器采集機械臂各關節偏移量,推算機械臂運動軌跡,根據目標為與實際位置的偏差,動態調節關節運動,形成閉環控制。

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