基于视觉识别的井下水仓液位监控系统研究
发布时间：2021-02-15 15:51
随着煤炭行业的发展,煤矿安全始终是人们最为关注的焦点问题,其中关于地下水的涌出超量问题始终没有得到较好的解决。在煤炭的开采过程中,涌出的地下水聚集在巷道的小水仓内,通过液位仪来检测小水仓内的液位。液位仪也由最初的接触式逐步发展为非接触式的液位仪。但在实际生产中,压力式液位仪会因为水仓中的煤渣矸石等杂质堵塞导致测量误差极大,可靠性较低。传统的超声波和激光液位仪等非接触式液位仪可以避免这些问题,但受到井下功率限制,且由于这两种液位仪都是通过液面反射的原理进行测量,液面波动对其干扰影响巨大,因此传统非接触式液位仪还是具有一定的局限性。本论文通过视觉监控的方法,结合图像处理技术,设计了一种基于视觉识别技术的液位监控系统,该系统由超声波传感器、视觉识别液位仪和水位控制器组成。硬件方面,选择STM32F103ZET6作为视觉识别液位仪的CPU,配合自带FIFO芯片的ATK-OV7725摄像头,该摄像头能够允许CPU以任意速度读取图像信息,满足图像处理的要求,经过摄像头位置标定后,采集矿井巷道内小水仓的图像信息;部分重要的外围电路设计包括:基于反激式变压器的电源电路、超声波发射接收电路、基于MAX8...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国能源结构图
点不接地、中性点经过消弧灭弧线圈间接接地，该接地方式的中性较小。不接地系统的优点是：当发生单相接地的漏电事故时，中性点接地而中性点不接地系统则不会，只会产生零序电流，不影响三相线中统能够继续运行。按照电力规程规定，为了供电的平稳可靠，在中单相接地的线路可以继续工作 1 至 2 小时。但发生故障后若长期不电位与大地相同，而其他相与大地之间的电压升高至线电压，电压会加速电缆外层的绝缘皮老化，此时，电缆绝缘皮的绝缘性较低的而产生相间短路的严重后果。井下，由于环境恶劣，电缆接触紧密，人员距离电缆近等因素，煤电的事故，而人员距离电缆较近，经常发生人员触电。为了减少漏失，《煤矿安全规程》规定，煤矿井下用点必须采用中性点不接地的如图 2-3 为煤矿井下单相接地示意图。
扩展I/O 通用I/OJ图 3-1 井下液位视觉识别监控系统硬件结构框图ware structure diagram of downhole liquid level vmonitoring system块像头，是视觉识别系统最重要的组成部分之一提。此外摄像头的型号、安装位置都会影响到选型TK OV7725 摄像头，该摄像头由 ALIENTE如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的花生籽粒完整性识别算法及应用[J]. 赵志衡,宋欢,朱江波,卢雷,孙磊. 农业工程学报. 2018(21)
[2]LwIP协议栈的pbuf结构探索与研究[J]. 徐健,孙庆. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(02)
[3]功能安全浮筒液位计的研究与实现[J]. 李倩如,杨振荣,王鑫. 电子测量技术. 2017(08)
[4]基于LWIP的IAP远程升级技术研究[J]. 石盼,何东伟,徐博铭. 机电一体化. 2017(05)
[5]卷积神经网络的研究进展综述[J]. 杨斌,钟金英. 南华大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]图像理解中的卷积神经网络[J]. 常亮,邓小明,周明全,武仲科,袁野,杨硕,王宏安. 自动化学报. 2016(09)
[7]深度卷积神经网络在计算机视觉中的应用研究综述[J]. 卢宏涛,张秦川. 数据采集与处理. 2016(01)
[8]基于STM32的收发一体式超声波测距系统[J]. 夏继强,郑昆,郑健峰,沈忱. 仪表技术与传感器. 2014(08)
[9]基于μC/OS-Ⅱ的LwIP协议栈的移植与改进[J]. 金仲乾,苗克坚,王毅航. 科学技术与工程. 2013(02)
[10]超声波测距技术研究[J]. 张海鹰,高艳丽. 仪表技术. 2011(09)
硕士论文
[1]基于LPC1788的矿用带式输送机综合保护控制器的设计与研发[D]. 李国富.太原理工大学 2018
[2]煤仓煤位视觉检测关键问题研究[D]. 陈昕.太原理工大学 2014
[3]基于嵌入式的液位视频监控系统的研究与实现[D]. 王海帆.太原理工大学 2014
[4]本安型磁力起动器保护装置的研究与设计[D]. 张成民.西安科技大学 2013
[5]基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现[D]. 吴琼.南昌航空大学 2013
[6]图像液位测量中的预处理和边缘检测技术研究[D]. 彭中伟.湖南大学 2012
[7]井下低压磁力起动器智能综合保护装置的研究[D]. 贾俐.河南理工大学 2011
[8]基于嵌入式系统的泥浆液位监测系统的研究与应用[D]. 苏强.青岛理工大学 2010
[9]基于图像边缘提取的液位检测系统研究与实现[D]. 王璇.湖南大学 2010
[10]基于机器视觉的图像处理与特征识别方法的研究[D]. 白颖杰.重庆大学 2010
本文编号：3035121
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国能源结构图
点不接地、中性点经过消弧灭弧线圈间接接地，该接地方式的中性较小。不接地系统的优点是：当发生单相接地的漏电事故时，中性点接地而中性点不接地系统则不会，只会产生零序电流，不影响三相线中统能够继续运行。按照电力规程规定，为了供电的平稳可靠，在中单相接地的线路可以继续工作 1 至 2 小时。但发生故障后若长期不电位与大地相同，而其他相与大地之间的电压升高至线电压，电压会加速电缆外层的绝缘皮老化，此时，电缆绝缘皮的绝缘性较低的而产生相间短路的严重后果。井下，由于环境恶劣，电缆接触紧密，人员距离电缆近等因素，煤电的事故，而人员距离电缆较近，经常发生人员触电。为了减少漏失，《煤矿安全规程》规定，煤矿井下用点必须采用中性点不接地的如图 2-3 为煤矿井下单相接地示意图。
扩展I/O 通用I/OJ图 3-1 井下液位视觉识别监控系统硬件结构框图ware structure diagram of downhole liquid level vmonitoring system块像头，是视觉识别系统最重要的组成部分之一提。此外摄像头的型号、安装位置都会影响到选型TK OV7725 摄像头，该摄像头由 ALIENTE如图 3-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卷积神经网络的花生籽粒完整性识别算法及应用[J]. 赵志衡,宋欢,朱江波,卢雷,孙磊. 农业工程学报. 2018(21)
[2]LwIP协议栈的pbuf结构探索与研究[J]. 徐健,孙庆. 单片机与嵌入式系统应用. 2018(02)
[3]功能安全浮筒液位计的研究与实现[J]. 李倩如,杨振荣,王鑫. 电子测量技术. 2017(08)
[4]基于LWIP的IAP远程升级技术研究[J]. 石盼,何东伟,徐博铭. 机电一体化. 2017(05)
[5]卷积神经网络的研究进展综述[J]. 杨斌,钟金英. 南华大学学报(自然科学版). 2016(03)
[6]图像理解中的卷积神经网络[J]. 常亮,邓小明,周明全,武仲科,袁野,杨硕,王宏安. 自动化学报. 2016(09)
[7]深度卷积神经网络在计算机视觉中的应用研究综述[J]. 卢宏涛,张秦川. 数据采集与处理. 2016(01)
[8]基于STM32的收发一体式超声波测距系统[J]. 夏继强,郑昆,郑健峰,沈忱. 仪表技术与传感器. 2014(08)
[9]基于μC/OS-Ⅱ的LwIP协议栈的移植与改进[J]. 金仲乾,苗克坚,王毅航. 科学技术与工程. 2013(02)
[10]超声波测距技术研究[J]. 张海鹰,高艳丽. 仪表技术. 2011(09)
硕士论文
[1]基于LPC1788的矿用带式输送机综合保护控制器的设计与研发[D]. 李国富.太原理工大学 2018
[2]煤仓煤位视觉检测关键问题研究[D]. 陈昕.太原理工大学 2014
[3]基于嵌入式的液位视频监控系统的研究与实现[D]. 王海帆.太原理工大学 2014
[4]本安型磁力起动器保护装置的研究与设计[D]. 张成民.西安科技大学 2013
[5]基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现[D]. 吴琼.南昌航空大学 2013
[6]图像液位测量中的预处理和边缘检测技术研究[D]. 彭中伟.湖南大学 2012
[7]井下低压磁力起动器智能综合保护装置的研究[D]. 贾俐.河南理工大学 2011
[8]基于嵌入式系统的泥浆液位监测系统的研究与应用[D]. 苏强.青岛理工大学 2010
[9]基于图像边缘提取的液位检测系统研究与实现[D]. 王璇.湖南大学 2010
[10]基于机器视觉的图像处理与特征识别方法的研究[D]. 白颖杰.重庆大学 2010
本文编号：3035121
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