[发明专利]一种矿井提升机缠绕卷筒乱绳监测系统与判断方法

权利要求书

1.一种矿井提升机缠绕卷筒乱绳监测系统，其特征是：包括设置在卷筒中间出绳上后方或下前方的工业相机，设置在卷筒轴端并与轴相连接的轴编码器，与轴编码器依次连接的数据采集卡和工控机；所述的工业相机通过通讯线缆与工控机连接。

2.一种矿井提升机缠绕卷筒乱绳判断方法，其特征是：

1）设定判断周期T、判断周期T内工业相机与轴编码器相同的采样次数n，即每次的采样间隔时间Δt=T/n，并设定以m·Δt为时间间隔的采样过程不同时间段、相同周期T的分析周期T₁、T₂、T₃…T_z，以及设定长度S1和S2为判断是否乱绳的阀值，其中m≤n，S2〉S1；

2）工业相机连续采集卷筒卷放过程中钢丝绳的图像并传给工控机；

3）工控机将图像进行灰度化和阈值化处理，将钢丝绳从背景中分离出来；

4）设定经阈值化处理后图像上靠近卷筒表面的一条水平线，在该水平线上方，钢丝绳区域设置一种颜色A，其它区域设置另一种颜色B，选定水平线上方颜色A区域的像素水平坐标值的平均值为钢丝绳的出绳位置；

5）设定钢丝绳在不同卷绕层下，卷筒出绳位置在卷筒宽度两端的极限位置为Ai、Bi，其中i=1，2…j，为卷筒上从内到外第i层卷绕层；

6）工控机分析随时间先后设定的T₁、T₂、T₃…T_z一个周期T内轴编码器测量的卷筒旋转角度和工业相机测量的卷筒卷放钢丝绳的出绳位置：

a)若一个周期T内出绳位置未到达Ai或Bi，则

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度持续变化，且钢丝绳的出绳最终位置与起始位置的差值绝对值处在设定的阀值S1范围内或者大于等于阀值S2，则判断卷筒卷绕过程发生乱绳状态，并进行报警；

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度持续变化，且钢丝绳的出绳最终位置与起始位置的差值绝对值超出设定的阀值S1，并小于阀值S2，则判断卷筒卷绕过程未发生乱绳；

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度存在相同值，则判断卷筒停止缠绕；

b)若一个周期T内出绳位置达到Ai或Bi，则

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度持续变化，且钢丝绳的出绳最终位置与起始位置各自与Ai或Bi位置坐标差值的绝对值之和处在设定的阀值S1范围内或者大于等于阀值S2，则判断卷筒卷绕过程发生乱绳状态，并进行报警；

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度持续变化，且钢丝绳的出绳最终位置与起始位置各自与Ai或Bi位置坐标差值的绝对值之和超出设定的阀值S1，并小于阀值S2，则判断卷筒卷绕过程未发生乱绳；

若轴编码器测量的卷筒的旋转角度存在相同值，则判断卷筒停止缠绕。