一种输送带纵撕检测系统、损伤检测设备及方法与流程

本技术涉及输送带损伤检测，尤其是涉及一种输送带纵撕检测系统、损伤检测设备及方法。

背景技术：

1、输送带是一种用来传输物品、原材料或产品的装置，它通过循环运动的带状结构将物体从一个位置移动到另一个位置。输送带可以根据使用环境的需求进行不同尺寸、长度的定制，被广泛应用于制造业、采矿和矿山业、物流和仓储业以及建筑业等行业，是这些行业中重要的设备。输送带的使用大大节省了人力资源，但是在物料的输送过程中，输送带可能由于物料的重量过大、物料的属性以及工作环境温度等被撕裂、拉伸、划伤或者发生变形，还可能由于使用的时间过长导致磨损、断裂，其中较为常见的是纵向撕裂。输送带若是出现损伤，可能会导致物料输送的中断或减少，也可能导致物料被漏出，还可能增加相关动力设备的能源消耗，严重时需要停工停产，对应进行修复时需要耗费大量人力物力。因此，及时发现输送带的损伤是非常重要的。

2、目前，主要依赖检修人员对输送带进行检修来检测输送带是否出现纵撕。检修人员可以定期巡检输送带，通过目视观察来确定输送带是否出现纵撕。相关技术中，检修人员可以安装图像采集设备来拍摄传送带的图像，通过分析图像和定期巡检的结果来确定输送带是否存在纵撕。但是输送带的工作环境、被输送的物料等属性可能会影响到目视和图像的检测结果，因此，目前的输送带纵撕的检测方法准确性较低。

技术实现思路

1、为了提升输送带纵撕的检测准确性，本技术提供一种输送带纵撕检测系统、损伤检测设备及方法。

2、第一方面，本技术提供一种输送带纵撕检测系统，包括：三维扫描仪和损伤检测设备；

3、所述三维扫描仪和所述损伤检测设备进行信息交互；

4、所述三维扫描仪用于实时扫描输送带得到单行点云数据，并将所述单行点云数据发送到所述损伤检测设备；

5、所述损伤检测设备用于实时获取三维扫描仪发送的单行点云数据，并分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕。

6、通过采用上述技术方案，在矿井下输送煤炭等物料的场景，由于矿井下包含亮度、温度以及可见度等的环境状况较差，针对输送带的拍摄可能受到这些因素的干扰，因此需要对输送带进行细致的分析。除此之外，针对整个输送带对应的大量的点云数据的处理过程将会消耗大量的时间，也需要占用大量数据处理资源，因此可以接收三维扫描仪发送的单行点云数据，针对输送带上，若干条垂直于运行方向的输送带的数据进行分析，能够加快数据处理的速度，输送带纵撕的检测过程也能更加细致，整体提升输送带纵撕的检测准确性。

7、可选的，所述单行点云数据包括若干数据点；所述损伤检测设备在执行所述分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕时，具体用于：

8、按照预设滑窗宽度和预设步长对所述单行点云数据进行滑窗检测；

9、针对任一次检测，确定滑窗内的起始数据点和终止数据点；

10、连接起始数据点和终止数据点，确定该次检测的输送带连线；

11、判断该次检测时滑窗内的每一数据点到所述输送带连线的垂直距离，将所述垂直距离确定为数据点的损伤深度；

12、获取输送带的材质信息和使用时长；

13、根据所述材质信息和所述使用时长，确定损伤深度阈值；

14、对比所述损伤深度和所述损伤深度阈值，确定所述单行点云数据对应在输送带的位置上是否出现纵撕，以根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕。

15、通过采用上述技术方案，针对每一个滑窗区域和滑窗区域内的每一个数据点进行处理，使得到的每个数据点的损伤深度更加准确可信。然后基于输送带的材质信息和使用时长来确定损伤深度阈值，避免利用固定的损伤深度阈值进行计算时结果不准确，利用到当前时刻为止使用的输送带对应的损伤深度阈值与损伤深度进行对比分析，提升了纵撕判断的准确性。

16、可选的，所述损伤检测设备在执行所述分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕时，具体用于：

17、分析所述单行点云数据，确定包含的每一数据点的点云坐标，所述点云坐标包括与输送带运行方向垂直的方向上的坐标数据；

18、计算所述单行点云数据中的相邻数据点之间的坐标数据的差值；

19、若所述纵坐标数据的差值大于或等于预设坐标差值，则确定对应输送带出现纵撕；

20、或者，

21、分析所述单行点云数据，确定所述单行点云数据包含的任意相邻数据点之间的距离和任意相邻数据点之间的斜率；

22、若所述单行点云数据中任意相邻数据点之间的距离小于预设距离阈值且任意相邻数据点的斜率小于预设斜率阈值，则确定对应输送带出现纵撕。

23、通过采用上述技术方案，通过对单行点云数据中的数据点的分析，更加简洁、快速的确定输送带是否出现纵撕。

24、可选的，所述损伤检测设备还用于：

25、分析所述单行点云数据包括的任意相邻两个数据点的垂直距离差值；

26、针对任一对相邻两个数据点，若该对相邻两个数据点的垂直距离差值与该对相邻两个数据点的前一对相邻两个数据点的垂直距离差值之间的差值小于或等于预设距离差，则将该对相邻两个数据点和前一对相邻两个数据点中的同一数据点进行转折标记；

27、基于所述转折标记，确定预设滑窗宽度和预设步长，以使每一次检测时第一个滑窗内都不包含除了起始数据点和终止数据点以外的转折标记。

28、通过采用上述技术方案，通过对单行点云数据中任意相邻两个数据点的垂直距离差值之间的处理，来确定预设滑窗宽度和预设步长。如果保证第一个滑窗内只包含起始数据点和终止数据点两个转折标记，那么针对滑窗内的数据点进行处理时，可以避免第一个滑窗出现异常的转折点，但是该转折点属于输送带自弯曲的情况。避免了预设滑窗宽度和预设步长不合适的选取导致纵撕检测过程不准确，提升了输送带纵撕检测过程的准确性。

29、可选的，所述损伤检测设备还用于：

30、针对任一时刻，当所述单行点云数据对应在输送带的位置上出现纵撕时，获取该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果，所述历史时段的终止时刻为该时刻的上一时刻；

31、所述损伤检测设备在执行所述根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕时，具体用于：

32、分析所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定输送带是否出现纵撕；

33、若所述若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果为输送带出现纵撕，则确定所述输送带是否出现纵撕。

34、通过采用上述技术方案，结合历史时段内的整体纵撕检测结果进行输送带纵撕的确定。在某一时刻的单行点云数据的纵撕检测结果的基础上，进行连续时刻的整体纵撕结果的分析，提升了输送带纵撕检测结果的准确性。

35、可选的，所述损伤检测设备在执行所述根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕时，具体用于：

36、对该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果和所述整体纵撕检测结果进行撕裂特征的提取；

37、若所述整体纵撕检测结果的撕裂特征为连续撕裂特征，则确定所述输送带出现纵撕；

38、若该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果中未提取出撕裂特征，或所述整体纵撕检测结果的撕裂特征不为连续撕裂特征，则确定所述输送带未出现纵撕。

39、通过采用上述技术方案，可以通过对该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果和整体纵撕检测结果进行撕裂特征的提取，结合整体纵撕检测结果的撕裂特征是否是连续撕裂特征，该时刻的单行点云数据是否能提取出撕裂特征，来确定输送是否出现纵撕。使输送带纵撕检测结果的判断过程更有逻辑，更加清晰。

40、可选的，所述损伤检测设备还用于：

41、针对任一时刻，从该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据中，分别提取每一组单行点云数据的输送带表面特征和输送带局部特征；

42、基于每一组单行点云数据的每一输送带表面特征和每一输送带局部特征，利用点云配准算法确定所述若干组单行点云数据的点云变换关系；

43、基于所述点云变换关系对所述若干组单行点云数据中的数据点的坐标进行调整，得到对齐的若干组单行点云数据，以基于对齐的若干组单行点云数据，确定整体纵撕检测结果。

44、通过采用上述技术方案，针对任一时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据，进行输送带表面特征和输送带局部特征的提取。然后利用点云配准算法确定对齐方式进行若干组点云数据的对齐，提升了整体纵撕检测结果的准确性和可参考性。

45、可选的，所述输送带纵撕检测系统还包括遮挡罩和除尘器；所述遮挡罩遮盖在所述三维扫描仪上方；所述除尘器设置在所述遮挡罩上方；

46、所述损伤检测设备还用于向所述除尘器发送除尘信号；

47、所述除尘器用于接收所述损伤检测设备的所述除尘信号，对应进行运作，以除去所述遮挡罩上的煤尘。

48、通过采用上述技术方案，利用遮挡罩阻挡煤尘落到三维扫描仪上，避免三维扫描仪受到煤灰的影响，减少使用寿命。利用除尘器对遮挡罩上的煤尘进行刮除，避免遮挡罩上覆盖的煤尘影响三维扫描仪的拍摄，进而提升输送带纵撕的检测方法准确性。

49、第二方面，本技术提供一种损伤检测设备，应用于第一方面的输送带纵撕检测系统；所述损伤检测设备包括：

50、单行点云数据获取模块，用于实时获取三维扫描仪发送的单行点云数据，所述单行点云数据为所述三维扫描仪扫描输送带得到的数据；

51、纵撕确定模块，用于分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕。

52、可选的，所述单行点云数据包括若干数据点；所述纵撕确定模块具体用于：

53、按照预设滑窗宽度和预设步长对所述单行点云数据进行滑窗检测；

54、针对任一次检测，确定滑窗内的起始数据点和终止数据点；

55、连接起始数据点和终止数据点，确定该次检测的输送带连线；

56、判断该次检测时滑窗内的每一数据点到所述输送带连线的垂直距离，将所述垂直距离确定为数据点的损伤深度；

57、获取输送带的材质信息和使用时长；

58、根据所述材质信息和所述使用时长，确定损伤深度阈值；

59、对比所述损伤深度和所述损伤深度阈值，确定所述单行点云数据对应在输送带的位置上是否出现纵撕，以根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕。

60、可选的，所述纵撕确定模块具体用于：

61、分析所述单行点云数据，确定包含的每一数据点的点云坐标，所述点云坐标包括与输送带运行方向垂直的方向上的坐标数据；

62、计算所述单行点云数据中的相邻数据点之间的坐标数据的差值；

63、若所述纵坐标数据的差值大于或等于预设坐标差值，则确定对应输送带出现纵撕；

64、或者，

65、分析所述单行点云数据，确定所述单行点云数据包含的任意相邻数据点之间的距离和任意相邻数据点之间的斜率；

66、若所述单行点云数据中任意相邻数据点之间的距离小于预设距离阈值且任意相邻数据点的斜率小于预设斜率阈值，则确定对应输送带出现纵撕。

67、可选的，所述损伤检测设备还包括转折标记模块，用于：

68、分析所述单行点云数据包括的任意相邻两个数据点的垂直距离差值；

69、针对任一对相邻两个数据点，若该对相邻两个数据点的垂直距离差值与该对相邻两个数据点的前一对相邻两个数据点的垂直距离差值之间的差值小于或等于预设距离差，则将该对相邻两个数据点和前一对相邻两个数据点中的同一数据点进行转折标记；

70、基于所述转折标记，确定预设滑窗宽度和预设步长，以使每一次检测时第一个滑窗内都不包含除了起始数据点和终止数据点以外的转折标记。

71、可选的，所述损伤检测设备还包括整体纵撕检测结果获取模块，用于：

72、针对任一时刻，当所述单行点云数据对应在输送带的位置上出现纵撕时，获取该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果，所述历史时段的终止时刻为该时刻的上一时刻；

73、所述纵撕确定模块具体用于：

74、分析所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定输送带是否出现纵撕；

75、若所述若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果为输送带出现纵撕，则确定所述输送带是否出现纵撕。

76、可选的，所述纵撕确定模块具体用于：

77、对该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果和所述整体纵撕检测结果进行撕裂特征的提取；

78、若所述整体纵撕检测结果的撕裂特征为连续撕裂特征，则确定所述输送带出现纵撕；

79、若该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果中未提取出撕裂特征，或所述整体纵撕检测结果的撕裂特征不为连续撕裂特征，则确定所述输送带未出现纵撕。

80、可选的，所述损伤检测设备还包括整体纵撕检测结果确定模块，用于：

81、针对任一时刻，从该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据中，分别提取每一组单行点云数据的输送带表面特征和输送带局部特征；

82、基于每一组单行点云数据的每一输送带表面特征和每一输送带局部特征，利用点云配准算法确定所述若干组单行点云数据的点云变换关系；

83、基于所述点云变换关系对所述若干组单行点云数据中的数据点的坐标进行调整，得到对齐的若干组单行点云数据，以基于对齐的若干组单行点云数据，确定整体纵撕检测结果。

84、可选的，所述输送带纵撕检测系统还包括遮挡罩和除尘器；所述遮挡罩遮盖在所述三维扫描仪上方；所述除尘器设置在所述遮挡罩上方；所述损伤检测设备还包括除尘模块，用于：

85、向所述除尘器发送除尘信号，以控制所述除尘器对应进行运作以去除所述遮挡罩上的煤尘。

86、第三方面，本技术提供一种输送带纵撕检测方法，应用于第一方面的输送带纵撕检测系统；所述输送带纵撕检测方法包括：

87、实时获取三维扫描仪发送的单行点云数据，所述单行点云数据为所述三维扫描仪扫描输送带得到的数据；

88、分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕。

89、可选的，所述单行点云数据包括若干数据点；所述分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕，包括：

90、按照预设滑窗宽度和预设步长对所述单行点云数据进行滑窗检测；

91、针对任一次检测，确定滑窗内的起始数据点和终止数据点；

92、连接起始数据点和终止数据点，确定该次检测的输送带连线；

93、判断该次检测时滑窗内的每一数据点到所述输送带连线的垂直距离，将所述垂直距离确定为数据点的损伤深度；

94、获取输送带的材质信息和使用时长；

95、根据所述材质信息和所述使用时长，确定损伤深度阈值；

96、对比所述损伤深度和所述损伤深度阈值，确定所述单行点云数据对应在输送带的位置上是否出现纵撕，以根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕。

97、可选的，所述分析所述单行点云数据，确定对应输送带是否出现纵撕，包括：

98、分析所述单行点云数据，确定包含的每一数据点的点云坐标，所述点云坐标包括与输送带运行方向垂直的方向上的坐标数据；

99、计算所述单行点云数据中的相邻数据点之间的坐标数据的差值；

100、若所述纵坐标数据的差值大于或等于预设坐标差值，则确定对应输送带出现纵撕；

101、或者，

102、分析所述单行点云数据，确定所述单行点云数据包含的任意相邻数据点之间的距离和任意相邻数据点之间的斜率；

103、若所述单行点云数据中任意相邻数据点之间的距离小于预设距离阈值且任意相邻数据点的斜率小于预设斜率阈值，则确定对应输送带出现纵撕。

104、可选的，所述方法还包括：

105、分析所述单行点云数据包括的任意相邻两个数据点的垂直距离差值；

106、针对任一对相邻两个数据点，若该对相邻两个数据点的垂直距离差值与该对相邻两个数据点的前一对相邻两个数据点的垂直距离差值之间的差值小于或等于预设距离差，则将该对相邻两个数据点和前一对相邻两个数据点中的同一数据点进行转折标记；

107、基于所述转折标记，确定预设滑窗宽度和预设步长，以使每一次检测时第一个滑窗内都不包含除了起始数据点和终止数据点以外的转折标记。

108、可选的，所述方法还包括：

109、针对任一时刻，当所述单行点云数据对应在输送带的位置上出现纵撕时，获取该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果，所述历史时段的终止时刻为该时刻的上一时刻；

110、所述根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕，包括：

111、分析所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定输送带是否出现纵撕；

112、若所述若干组单行点云数据的整体纵撕检测结果为输送带出现纵撕，则确定所述输送带是否出现纵撕。

113、可选的，所述根据所述单行点云数据的纵撕检测结果，确定对应输送带是否出现纵撕，包括：

114、对该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果和所述整体纵撕检测结果进行撕裂特征的提取；

115、若所述整体纵撕检测结果的撕裂特征为连续撕裂特征，则确定所述输送带出现纵撕；

116、若该时刻的单行点云数据的纵撕检测结果中未提取出撕裂特征，或所述整体纵撕检测结果的撕裂特征不为连续撕裂特征，则确定所述输送带未出现纵撕。

117、可选的，所述方法还包括：

118、针对任一时刻，从该时刻对应的历史时段内的连续的若干组单行点云数据中，分别提取每一组单行点云数据的输送带表面特征和输送带局部特征；

119、基于每一组单行点云数据的每一输送带表面特征和每一输送带局部特征，利用点云配准算法确定所述若干组单行点云数据的点云变换关系；

120、基于所述点云变换关系对所述若干组单行点云数据中的数据点的坐标进行调整，得到对齐的若干组单行点云数据，以基于对齐的若干组单行点云数据，确定整体纵撕检测结果。

121、可选的，所述输送带纵撕检测系统还包括遮挡罩和除尘器；所述遮挡罩遮盖在所述三维扫描仪上方；所述除尘器设置在所述遮挡罩上方；所述方法还包括：

122、向所述除尘器发送除尘信号，以控制所述除尘器对应进行运作以去除所述遮挡罩上的煤尘。

123、第四方面，本技术提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第三方面的方法的计算机程序。

124、第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第三方面的方法的计算机程序。