港口物流输送装备全役健康状态智能监测实验系统.docx

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1、港口物流输送装备全役健康状态智能监测实验系统VA1ENIAN-320港口物流输送装备全役健康状态智能监测实验系统旨在通过新设备采购和安装，实现对港口物流输送装备皮带运输的现场模拟和展示，可以实现在多种带速、光照环境、灰尘雾气环境下的实时监测，若发现缺陷可以实时地像控制器发出报警信息，控制皮带机停机，保障皮带运输机的安全运行。同时实验室的建立还可以实现对各种机器学习、识别算法的验证和改进，并针对自动化以及智能化物流的相关理论开展科学研究，为实现现代物流系统智能化，运用智能传感和大数据深度挖掘等技术提供试验研究数据的支撑。Va1enian系统运行图二、设备基本组成：1、皮带机及驱动系统2、环境模拟

2、装置3、双目视觉图像采集系统4、面阵相机图像采集系统5、线阵相机图像采集系统6、远红外图像采集系统7、中红外图像采集系统8、线激光图像采集系统9、热成像图像采集系统10、中控平台11、图像识别系统（包含硬件和开发软件平台及实例）12、皮带输送装备多方式控制系统软件13、散货码头物流信息系统软件14、外围设备三、系统的主要技术指标：3.1 皮带机及驱动系统，定制，装机功率Iokw,行程角度可调，防跑偏，编码器定位，变频驱动，含电源柜、驱动柜、制动电阻等；3.2 环境模拟装置:主要包含发生器和测量器，用于实验室烟尘与雾气环境的模拟，研究单一干扰或者组合干扰下的输送带撕裂检测。3.3 双目视觉图像采

3、集系统：采用具有两个集成相机的采集系统分别采集不同视场中的输送带表面图像，通过算法合成三维图像，可以在静态或叫地速度下获取撕裂表面的深度信息，结合深度信息判断输送带的撕裂状态。3.43.5 面阵相机图像采集系统:面阵相机成像速度快，可应用于低速和较窄输送带的图像获取，结合线激光可以用于雾气和灰尘干扰下的输送带撕裂检测。3.6 线阵相机图像采集系统:线阵相机可以获取高速和较宽输送带的清晰可见光图像，能充分保留输送带表面细节特征，且稳定性高，目前的输送带撕裂检测系统普遍采用线阵相机获取图像。3.8 线激光图像采集系统：线激光搭配面阵相机使用，用于输送带在线激光辅助情况下的视觉检测任务，研究含有激光

4、条纹图像的增强、分割以及分析等，提高皮带撕裂检测的准确性和抗干扰能力，可实现输送带的多视角检测。3.9 热成像图像采集系统：用于研究输送带在发生摩擦时的目标辐射特性和背景辐射特性，通过分析光谱通带，获取目标与背景最大的辐射对比度，从而分析输送带撕裂过程的前兆信息，提高皮带撕裂检测的准确性和抗干扰能力。3.10 中控平台：中控台包含教学管理系统、工业甩视监控系统、实验管理工程师站系统、操作指令执行系统和运行监控系统、人机界面。可完成皮带在线检测实验教学系统中的实验管理、实验设备运行状态监控、现场设备运行状态监控、实时视频监控、和执行设备的操作动作等功能。3.11 图像识别系统（包含硬件和开发软件

5、平台及实例）X用于完成输送带图像的预处理、识别网络训练、撕裂状态检测的目的，主要包含处理器、存储器和显示器的主机系统和运行在主机上的识别软件。3.12 皮带输送装备多方式控制系统软件：计算机监控管理层采用工控机为主机，运行在组态软件环境下，对皮带输送装备系统进行监控和调度。3.13 散货码头物流信息系统软件，基于Visua1StudioC+或其他通用工控软件编写人机界面和数据库。皮带输送监测系统的当前报警信息，并保存历史报警数据可供查阅。3.14 外国设备：含皮带位置及速度检测传感器、皮带位置及速度检测传感器、数字量采集板、模拟量采集板、动态称重系统处理器、动态称重系统传感器、数据库服务器等四

6、、系统适用范围该实验系统最终可通过采集皮带在不同工况下的图像数据，采用计算机视觉技术，传感技术和大数据技术实现其实时监测；同时通过大量的实验数据和企业的实际运行数据进行机器学习，建立皮带的寿命模型，可提前对皮带即将出现的损伤进行预警。所有图像采集子系统均为模块化设计、易拆装，数据稳定性高。五、设备主要配置构成1.1 皮带机及驱动系统：装机功率IOkw,变频调速，按港11装备电气设计手册配置全部保护及反馈触点。1.2 环境模拟装置：采用带有档位的小型烟雾机来产生烟雾，应当配有实验室通风换气设备。1.3 双目视觉图像采集系统：采用GigE数据接IJ的工业结构光（白光和蓝光）双目立体相机，传感器类型

7、为CMC）S,单目分辨率2500万像素，帧速度N2fps,覆盖80OmmX60Omm视野的Z向重复精度优于0.2mm,工作温度20+50。1.4 面阵相机图像采集系统：采用GigE数据接口的工业面阵相机，传感器类型为CMOS,分辨率20482048,帧速度30fps,可通过相机控制软件或者API编程设置曝光时间，工作温度0C+50C,含C或F等其他镜头接口。光源类型采用漫射型条形光源，尺寸可定制，可通过光源控制器调节发光范围。1.5 线阵相机图像采集系统：采用GigE数据接1J的工业线阵相机，分辨率40961,帧速度20fps,可通过相机控制软件或者AP1编程设置曝光时间，工作温度0C+50C

8、,含C或F等其他镜头接口。光源类型采用高亮度1ED条形光源，尺寸可定制，可通过光源控制器调节发光范围。1.8 线激光图像采集系统：采用一字型激光发生器，光线颜色采用红色，线激光发光功率800mW,激光红线细且均匀，准直性及稳定性高，可搭配前述工业面阵相机使用。1.9 热成像图像采集系统：采用GigE数据接1J的工业热成像相机，分辨率480480,帧速度24fps,热灵敏度55mK,热响应时间15ms,工作温度-20C+50U1.10 中控平台：最小尺寸规格长6米、宽0.9米、高1.4米。以真实港口设备的操作台为原型，具体按钮手柄设计与港机联动台基本一致，可以完成散货码头物流装备与物流自动化实验

9、教学系统中的各个实验设备的现场操作动作功能。中控台元器件：指示灯不少于45个，带灯按钮不少于5个，按钮不少于30个，开关不少于22个，蜂鸣器不少于5个。1.11 图像识别系统（包含硬件和开发软件平台及实例）：采用一台搭载1inUX或WindoWS系统的主机，并具有一块以上的高性能独立GPU,配有防潮和散热功能的仪器柜。采用PytorCh或者PaddIe深度学习框架搭建识别网络，软件包括OPenCv、Ha1Con等视觉检测服务软件。1.12 皮带输送装备多方式控制系统软件I底层采用西门子P1C控制器，配置相应模块，与上层采用工业以太网进行连接通讯。配置彩色触摸屏，实现皮带输送装备控制环节中的过程

10、控制、顺序控制和人机交互。1.13 散货码头物流信息系统软件：实验系统的硬件、网络、以及软件设计必须充分考虑系统的可扩展性，详细说明系统扩展内容，并在标书中绘出系统扩展后的网络图。1.14 外围设备：速度检测传感器、皮带位置及速度检测传感器、采用倍加福或同等品牌。具体使用参数根据设计方案确定。数字量采集板、模拟量采集板、动态称重系统-处理器、动态称垂系统-传感器等配置可二次开放软件。六.设备使用条件1、占地面积：12m（长）11.8cm（宽）3.5m（高）2、供电电网：380/220V,三相五线制，装机功率15kw。各试验操作台布置独立断路系统。3 .环境温度1035C4 .环境相对湿度：80%