赵晓莉:基于机器视觉的天轮偏摆在线监测系统的设计与研究论文

赵晓莉:基于机器视觉的天轮偏摆在线监测系统的设计与研究论文

本文主要研究内容

作者赵晓莉(2019)在《基于机器视觉的天轮偏摆在线监测系统的设计与研究》一文中研究指出:在矿井提升系统中,天轮作为其中的一个关键运行装置,主要起承力和导向的作用。由于其长时重载且运转繁忙,会产生偏摆故障,导致重大事故的发生。考虑到天轮作为运转轮体,自身不易安装传感器,且在其临近结构安装传感器时检测误差较大,本文提出一种基于机器视觉的天轮偏摆在线监测系统,采用非接触的方式监测天轮的偏摆量。本文运用机器视觉处理技术,使用由美国国家仪器公司开发的Labview软件开发平台以及其相关的视觉模块,完成基于图像处理技术的天轮偏摆量测量系统的设计开发,并将其尺寸测量数据传输到Labview故障诊断平台上,实现天轮偏摆故障的在线监测。基于矿井提升系统运行特性,研究了天轮偏摆对钢丝绳横向振动位移的影响。本文将天轮的横向偏摆作为提升系统的横向激励,建立了提升钢丝绳横向振动动力学模型,利用有限差分法求解振动方程,通过动态响应模拟,验证了天轮偏摆将明显加剧提升钢丝绳横向振动位移。根据天轮的工作环境,制定了监测系统的功能需求,设计了基于机器视觉的天轮偏摆故障在线监测硬件系统方案,完成了系统的总体构架设计及硬件设备选型,实现硬件间有效的通信与传输。基于NI的视觉核心模块以及视觉助手,制定了以图像处理技术为核心的天轮偏摆量尺寸测量程序。采用中值滤波法在频率上通过傅里叶变换获得频谱成分进行图像增强等图像预处理;使用Canny算子进行边缘特征提取,在二维高斯函数平滑滤波后通过一阶微分算子获得兴趣区域的边缘梯度幅值和梯度方向,实现了边缘检测、尺寸测量等处理。利用张氏标定法进行相机的标定,实现了像素坐标与世界坐标的转换,并验证了标定信息的可靠性。利用上述的标定信息对尺寸测量系统进行标定,完成了基于图像处理技术的尺寸测量软件程序设计,实现了测量值由像素单位到实际物理单位的转化。搭建了基于机器视觉的天轮偏摆监测实验平台,在某提升装置上进行了实验,对已知距离的模拟天轮进行20次实验检测,验证了尺寸测量系统的准确性和稳定性。并将其安装于现场进行测试,验证了系统的稳定性。

Abstract

zai kuang jing di sheng ji tong zhong ,tian lun zuo wei ji zhong de yi ge guan jian yun hang zhuang zhi ,zhu yao qi cheng li he dao xiang de zuo yong 。you yu ji chang shi chong zai ju yun zhuai fan mang ,hui chan sheng pian bai gu zhang ,dao zhi chong da shi gu de fa sheng 。kao lv dao tian lun zuo wei yun zhuai lun ti ,zi shen bu yi an zhuang chuan gan qi ,ju zai ji lin jin jie gou an zhuang chuan gan qi shi jian ce wu cha jiao da ,ben wen di chu yi chong ji yu ji qi shi jiao de tian lun pian bai zai xian jian ce ji tong ,cai yong fei jie chu de fang shi jian ce tian lun de pian bai liang 。ben wen yun yong ji qi shi jiao chu li ji shu ,shi yong you mei guo guo jia yi qi gong si kai fa de Labviewruan jian kai fa ping tai yi ji ji xiang guan de shi jiao mo kuai ,wan cheng ji yu tu xiang chu li ji shu de tian lun pian bai liang ce liang ji tong de she ji kai fa ,bing jiang ji che cun ce liang shu ju chuan shu dao Labviewgu zhang zhen duan ping tai shang ,shi xian tian lun pian bai gu zhang de zai xian jian ce 。ji yu kuang jing di sheng ji tong yun hang te xing ,yan jiu le tian lun pian bai dui gang si sheng heng xiang zhen dong wei yi de ying xiang 。ben wen jiang tian lun de heng xiang pian bai zuo wei di sheng ji tong de heng xiang ji li ,jian li le di sheng gang si sheng heng xiang zhen dong dong li xue mo xing ,li yong you xian cha fen fa qiu jie zhen dong fang cheng ,tong guo dong tai xiang ying mo ni ,yan zheng le tian lun pian bai jiang ming xian jia ju di sheng gang si sheng heng xiang zhen dong wei yi 。gen ju tian lun de gong zuo huan jing ,zhi ding le jian ce ji tong de gong neng xu qiu ,she ji le ji yu ji qi shi jiao de tian lun pian bai gu zhang zai xian jian ce ying jian ji tong fang an ,wan cheng le ji tong de zong ti gou jia she ji ji ying jian she bei shua xing ,shi xian ying jian jian you xiao de tong xin yu chuan shu 。ji yu NIde shi jiao he xin mo kuai yi ji shi jiao zhu shou ,zhi ding le yi tu xiang chu li ji shu wei he xin de tian lun pian bai liang che cun ce liang cheng xu 。cai yong zhong zhi lv bo fa zai pin lv shang tong guo fu li xie bian huan huo de pin pu cheng fen jin hang tu xiang zeng jiang deng tu xiang yu chu li ;shi yong Cannysuan zi jin hang bian yuan te zheng di qu ,zai er wei gao si han shu ping hua lv bo hou tong guo yi jie wei fen suan zi huo de xing qu ou yu de bian yuan ti du fu zhi he ti du fang xiang ,shi xian le bian yuan jian ce 、che cun ce liang deng chu li 。li yong zhang shi biao ding fa jin hang xiang ji de biao ding ,shi xian le xiang su zuo biao yu shi jie zuo biao de zhuai huan ,bing yan zheng le biao ding xin xi de ke kao xing 。li yong shang shu de biao ding xin xi dui che cun ce liang ji tong jin hang biao ding ,wan cheng le ji yu tu xiang chu li ji shu de che cun ce liang ruan jian cheng xu she ji ,shi xian le ce liang zhi you xiang su chan wei dao shi ji wu li chan wei de zhuai hua 。da jian le ji yu ji qi shi jiao de tian lun pian bai jian ce shi yan ping tai ,zai mou di sheng zhuang zhi shang jin hang le shi yan ,dui yi zhi ju li de mo ni tian lun jin hang 20ci shi yan jian ce ,yan zheng le che cun ce liang ji tong de zhun que xing he wen ding xing 。bing jiang ji an zhuang yu xian chang jin hang ce shi ,yan zheng le ji tong de wen ding xing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自太原理工大学的赵晓莉,发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文,是一篇关于矿井天轮论文,机器视觉论文,边缘检测论文,尺寸测量论文,故障监测论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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