基于视觉分析的皮带运输机失速监测预警系统设计马谦（山西汾西矿业（集团）有限责任公司洗煤厂，山西介休032000）摘要：为确保皮带输送机的安全运行，构建了一套基于视觉实时分析的皮带运输机实时打滑监测系统。利用智能摄像机对传输速率小于5.4m/s的传输带辅助轮运行图像进行实时捕获，并通过光流目标监测算法从实时画面中分析提取辅助轮、传输带的运转速度，设置二者的速度差即报警阈值，当速度差大于报警阈值时，系统发出报警信息并弹出监控画面供工作人员确认，实现可供特殊环境下长时间、可视化、非接触的远程智能运输皮带监测。关键词：皮带运输机；失速保护；视觉分析；光流法中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0221-021工程背景介休洗煤厂现有运输皮带15部，每条皮带部署了速度传感器用于打滑监测。由于运输皮带工作环境复杂，特别是在选煤厂的工作环境中粉尘、煤泥水等杂物，会导致传感器受到影响而失灵[1]。另外，传统传感器的监测报警系统是单系统工作，即使是监测到了故障，也不能在第一时间给出现场的真实情况，也不能给调度中心提供可视化的实时数据，影响采取紧急措施的决断。随着智能化选煤厂的建设需要，选煤厂进行运输皮带智能化、可视化保护改造，在现有的运输皮带上安装智能摄像机并配合视频预警管理平台，实现视频监控+智能分析+联动控制的实时失速监测系统，可以有效地检测运输机的失速打滑现象，并且给出报警信息，通过预警平台提醒皮带司机采取紧急措施,必要时可以实现远程的运输皮带停车[2]。2预警系统组成基于视觉分析的打滑测量预警系统主要有业务管理服务器、核心交换机、智能摄像机、运输皮带集中控制器、视频预警软件平台组成。详细系统架构如图1所示。智能摄像机安装在运输皮带的副滚筒附近，实时采集副滚筒上的运行状态画面并对副滚筒速度监测标识物进行识别监测。智能摄像机内部嵌入人工智能分析模块对副滚筒的成像画面实时分析。当监测到的副滚筒实时速度低于设定的阈值时，摄像机向预警平台推送告警事件，平台弹出报警通道智能摄像机实时画面。实时视频分析示意图以及报警弹窗界面如图2、图3所示。智能摄像机的CMOS图像传感器实时采集副滚筒上的速度监测标识铭牌，并计算标识物出现两次的时间差△t（s）,那么副滚筒的转动线速度v（m/s）为：v=2πγ/Δt.（1）式中：γ为副滚筒半径，m。当监测到的副滚筒实时速度v与皮带正常工频运转的额定速度偏差大于设定的阈值时，智能摄像机...
