专利名称：基于图像的钢丝绳断丝检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于图像的钢丝绳断丝检测装置，属于特种设备技术领域。
背景技术：
在特种设备行业，比如电梯行业，经常会发生钢丝绳损坏引起设备故障，甚至危及人员生命安全。钢丝绳之所以成为事故频发的重大危险源，是因为钢丝绳疲劳、断丝、磨损、锈蚀等缺陷难以测量难以防范。电梯的驱动力是靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力来驱动的，钢丝绳在运转时绕着曳引轮、导向轮存在单向或交变弯曲，在绳槽中也承受着较高的挤压应力，同时,两个金属部件之间存在摩擦力，相互摩擦的两部件必定会产生磨损，而且磨损现象非常显著，并且钢丝绳频繁承受电梯的启动、制动冲击，是电梯中损耗比较严重的部件。此外，湿度大、环境温度高的情况下，钢丝绳的锈蚀也是不容忽视的。在正常磨损以外， 也存在不正常使用导致钢丝绳断丝、断股。钢丝绳一旦投入运行就“孕育” 了不安全因素，断丝、断股以致于断绳将直接导致人员伤亡，因此，应大力推动对钢丝绳运行的动态、连续的监测。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种图像传感器检测钢丝绳故障的实时监测方式，非接触式检测不影响钢丝绳正常工作，具有自动、持续工作的优点。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
基于图像的钢丝绳断丝检测装置，包括设置在钢丝绳背面的背光板，所述的背光板设置为浅色，设置在所述的钢丝绳前面的摄像机和照明灯，还包括进行集中控制的控制器，所述的控制器与所述的摄像机和照明灯连接。所述的控制器设置进行图像处理的数字信号处理器，接收所述的摄像机输出的视频编码的视频解码器，进行参数设置和信息显示的人机界面，进行程序存储的程序存储器，进行数据存储的数据存储器，以及进行故障输出的通讯�？椤Ｋ龅耐ㄑ赌？樯柚梦邢咄ㄑ赌？�。所述的通讯模块设置为无线通讯�？�。所述的程序存储器内部设置断丝检测算法，所述的断丝检测算法包括以下步骤
(1)、每隔固定周期T，所述的数字信号处理器打开所述的照明灯，通过所述的视频解码器，采集所述的摄像机输出的图像数据/^，所述的图像数据/^为二维矩阵，前次采集的图像数据为= (PijU-I)Ulm为图像数据的像素宽度，参数为图像数据的像素高度；
(2)、将当前采集的图像数据&与前次采集的图像数据进行差分处理，求取所述的钢丝绳的图像变化，差分数据A=// PijCt)- PijCt-D/) _，所述的差分数据尽为二维矩阵；
⑶、计算差分数据 A 的模，即 I |万」| = ( E / Pij (t)~ PiJt-I)丨2、'丨2，当11尽11 >#时，则判断所述的钢丝绳发生断丝或者异常情况，所述的控制器通过所述的通讯模块进行报警，所述的常数#为预设的经验阈值；否则返回步骤(I)继续执行。实施本发明的积极效果是1、无接触式的检测方案，对钢丝绳无影响；2、可自动报警，实现持续无人监控。
图I是该装置的安装示意 图2是控制器的原理框 图3是图像检测示意图。
具体实施例方式现结合附图对本发明作进一步说明
参照图I 一 3，基于图像的钢丝绳断丝检测装置，包括设置在钢丝绳2背面的背光板4，所述的背光板4设置为浅色，设置在所述的钢丝绳2前面的摄像机I和照明灯3，还包括进行集中控制的控制器，所述的控制器与所述的摄像机I和照明灯3连接。这样的设置方式，可以让所述的钢丝绳2非常清晰地成像在所述的摄像机I里，在环境照明不好的情况下，打开所述的照明灯3可以获得满意的成像效果。所述的控制器设置进行图像处理的数字信号处理器6，接收所述的摄像机I输出的视频编码的视频解码器5，进行参数设置和信息显示的人机界面7，进行程序存储的程序存储器8，进行数据存储的数据存储器9，以及进行故障输出的通讯�？�10。所述的视频解码器5接收到视频编码以后，解码并存储在所述的数据存储器9中；所述的程序存储器8内部设置断丝检测算法，供所述的数字信号处理器6提取指令，对所述的数据存储器9中的图像数据进行处理。所述的人机界面7可设置显示用的IXD显示器，信息输入的键盘或者触摸屏幕。所述的通讯�？�10是为了向远程终端发送故障信号，也可以接收远程终端发来的查询信息或者指令信息。所述的通讯�？�10可以设置为有线通讯�？椋部梢陨柚梦尴咄ㄑ赌？�。所述的断丝检测算法包括以下步骤
(1)、每隔固定周期T，所述的数字信号处理器6打开所述的照明灯3，通过所述的视频解码器5，采集所述的摄像机I输出的图像数据& =，所述的图像数据/^为二维矩阵，前次采集的图像数据为九^，参数 为图像数据的像素宽度，参数为图像数据的像素高度；
(2)、将当前采集的图像数据&与前次采集的图像数据进行差分处理，求取所述的钢丝绳的图像变化，差分数据A=// PijCt)- PijCt-D/) _，所述的差分数据尽为二维矩阵；
⑶、计算差分数据 A 的模，即 I |万」| = ( E / Pij (t)~ PiJt-I)丨2、'丨2，
当I I尽I I >#时，则判断所述的钢丝绳2发生断丝或者异常情况，所述的控制器通过所述的通讯�？�10进行报警，所述的常数M为预设的经验阈值；否则返回步骤(I)继续执行。
综上所述，本发明提供了一种图像传感器检测钢丝绳故障的实时监测方式，图像可获取丰富的信息数据，有利于可靠检测故障，并且为非接触式检测，不影响钢丝绳正常工 作，具有自动、持续工作的优点。
权利要求
1.基于图像的钢丝绳断丝检测装置，其特征在于包括设置在钢丝绳背面的背光板，所述的背光板设置为浅色，设置在所述的钢丝绳前面的摄像机和照明灯，还包括进行集中控制的控制器，所述的控制器与所述的摄像机和照明灯连接。
2.根据权利要求I所述的基于图像的钢丝绳断丝检测装置，其特征是所述的控制器设置进行图像处理的数字信号处理器，接收所述的摄像机输出的视频编码的视频解码器，进行参数设置和信息显示的人机界面，进行程序存储的程序存储器，进行数据存储的数据存储器，以及进行故障输出的通讯�？�。
3.根据权利要求2所述的基于图像的钢丝绳断丝检测装置，其特征是所述的通讯�？樯柚梦邢咄ㄑ赌？�。
4.根据权利要求2所述的基于图像的钢丝绳断丝检测装置，其特征是所述的通讯�？樯柚梦尴咄ㄑ赌？�。
5.根据权利要求1、2所述的基于图像的钢丝绳断丝检测装置，其特征是所述的程序存储器内部设置断丝检测算法，所述的断丝检测算法包括以下步骤 (1)、每隔固定周期T，所述的数字信号处理器打开所述的照明灯，通过所述的视频解码器，采集所述的摄像机输出的图像数据/^，所述的图像数据/^为二维矩阵，前次采集的图像数据为= (PijU-I)Ulm为图像数据的像素宽度，参数为图像数据的像素高度； (2)、将当前采集的图像数据&与前次采集的图像数据进行差分处理，求取所述的钢丝绳的图像变化，差分数据A=// PijCt)- PijCt-D/) _，所述的差分数据尽为二维矩阵；⑶、计算差分数据 A 的模，即 I |万」1 = ( E / Pij (t)~ PiJt-I)丨2、'丨2，当I I尽I I >#时，则判断所述的钢丝绳发生断丝或者异常情况，所述的控制器通过所述的通讯�？榻斜ň龅某Ｊ�#为预设的经验阈值；否则返回步骤(I)继续执行。
全文摘要
本公开一种基于图像的钢丝绳断丝检测装置，包括设置在钢丝绳背面的背光板，所述的背光板设置为浅色，设置在所述的钢丝绳前面的摄像机和照明灯，还包括进行集中控制的控制器，所述的控制器与所述的摄像机和照明灯连接。所述的控制器设置进行图像处理的数字信号处理器，接收所述的摄像机输出的视频编码的视频解码器，进行参数设置和信息显示的人机界面，进行程序存储的程序存储器，进行数据存储的数据存储器，以及进行故障输出的通讯�？�。所述的通讯模块设置为有线通讯模块，也可以设置为无线通讯�？�。所述的程序存储器内部设置断丝检测算法。
文档编号G01N21/88GK102661952SQ20121013121
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月2日 优先权日2012年5月2日
发明者刘瑜, 程晓东 申请人:慈溪思达电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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