智能视频皮带调速系统

1、运输皮带智能节能系统方案宁夏广天夏电子科技有限公司二一六年一月 宁夏广天夏电子科技有限公司第一章 背景概述随着煤炭生产企业机械化程度的不断提高，运输皮带已经成为生产过程中必不可少的设备。由于各种原因导致在煤炭开采的过程中皮带的空转率过高，空转率过高导致电能的浪费，其中皮带的电费占用了煤矿生产用电量很大的比重，给煤炭的成本增加更大的负重。目前煤炭行业皮带多数使用变频电机，但由于煤矿皮带较多，皮带都比较分散，靠人为的进行调速无法满足节能增效的目的。 2015年，神宁集团机电管理部确立了“运输皮带智能节能系统”的课题研究，并与宁夏广天夏电子科技有限公司确定了研究方向，主要利用智能视频分析技术实现对皮

2、带煤流量进行实时检测，同时通过PLC编程控制逻辑对变频器进行调速，实现对皮带运输机的节能节电功能，为煤矿行业皮带运输机节能增效提供了一种技术支持，并综合考量红柳煤矿的皮带空转率情况，尝试利用工业视频运输皮带智能节能系统实现皮带节电、节能增效的目的。我公司研发拥有完全自主知识产权的运输皮带智能节能系统在宁煤集团红柳煤矿3煤2部主运输皮带试点测试期间取得了综合节电率17.8%的效果，该皮带两台560千万电机，每天工作20小时，检修4小时 ，耗电22400度，以平均电价0.67元每度计算每日电费15008元，安装节能设备后每天可节电3987度，节省电费2671元。按照日产5000吨计算，吨煤降低成本

3、0.53元，在全矿主运输皮带推广后每年800万吨产能可节省电费424万余元，经济效益可观。第二章 运输皮带智能节能系统概述一、系统设计核心思想本系统设计的核心思想是将视频分析、工业控制等系统集成在一起，并利用智能视频分析设备，PLC控制设备，通过皮带变频电机形成一个智能化、多功能、全天候的动态本质安全智能节能系统，做到工业视频与工业控制相结合，实现对运输皮带的节能节电功能。二、系统简介1、运输皮带智能系统由工控服务器、平台软件、煤流量检测器、多功能光端机、高清滤光摄像机、PLC控制主机、监测主机设备、语音报警箱和光缆等部分组成。三、系统特点1、皮带运输机智能检测系统（1）功能特点、检测区域设置

4、多样化：可在视场内设置任意形状的检测区域，满足不同场景下对煤流量检测的需求；、多种调速设置：当检测到的煤流量满足预设条件时及时调速，可以同时对所有煤流量变化分别进行检测、跟踪、分类；只对满足预设条件的煤流量变化进行调速。（2）. 智能视频监控的主要优势：快速的反应时间：毫秒级的触发反应时间；更有效的监视：值班人员只需要注意相关报警信息及可了解各个部位故障；四、系统功能1、运输皮带智能节能系统通过研究测试，目前已实现的功能有：运输皮带高、中，低三速的变频调速。 煤流量检测：利用软件在视频中画定一个虚拟的检测区域，若有煤流经过这个禁区中，则发出信号给PLC控制主机实现调速。 高速 中速低速五、功能

5、实现1、皮带运输机智能节能系统l 采用智能视频分析技术，对运输皮带设置检测区域，当煤流通过检测区域时，煤流量检测器实时检测运输皮带煤流的情况；l 当煤流量检测器检测到皮带无煤状态时，满足PLC所设定的低速条件时，PLC发出调速信号给运输皮带变频器，皮带自动调为低速。当煤流量检测器检测到皮带有煤状态时，满足PLC所设定的高速条件时，PLC发出调速信号给运输皮带变频器，皮带自动调为高速。当煤流量检测器检测到皮带有煤状态时，满足PLC所设定的中速条件时，PLC发出调速信号给运输皮带变频器，皮带自动调为中速。l 当监测主机监测到设备故障时，皮带自动调为高速，同时隔离智能节能系统，运输皮带恢复到无调速的

6、正常运行状态。监控主机所监控的故障如：视频信号丢失，视频模糊，PLC故障，调速继电器故障，智能控制主机电源故障等，同时现场语音箱以语音的方式报警给值班人员，同时上传到地面服务器，地面客户端同时语音报警，显示报警故障位置，状态等。六、主要设备1、运输皮带智能节能器功能特点：- 嵌入式处理终端，根据设定规则自动检测视频场景内的煤流量进行分析，自动进行本地和远程报警，并进行证据保全。 - 直接接入智能滤光摄像机，自动进行24小时不间断检测。也可选择设定时间布撤防，并支持外部触发布撤防。 - 可直接通过网络接口对产品进行升级处理，维护更方便、快捷。 - 提供RS232/485、RJ45等各类丰富硬件接

7、口。2、智能监测主机功能特点：- 嵌入式处理终端，随时监测摄像机信号、PLC控制主机、继电器信号，电源信号，自动进行本地语音报警和远程客户端语音报警。 - 直接接入摄像机视频故障信号、PLC控制主机故障信号，自动进行24小时不间断监测。现场语音报警，报警故障显示。 - 可直接通过网络接口对产品进行升级处理，维护更方便、快捷。 - 提供IO、RS232/485、RJ45等各类丰富硬件接口。第三章 方案设计三、运输皮带智能节能系统安装设计1 、红柳煤矿变频电机调速皮带调速皮带位置：3煤2部主皮带；集中运输巷主皮带；02采区带式输送机；2煤2部主皮带；北冀运输巷主皮带摄像机安装位置如下图: 安装示意

8、图第四章 软件介绍一、 功能模块说明本系统共包括智能监控，历史查询，任务管理，系统管理，各功能模块下的二级子功能如下表所示：功能模块子功能模块智能监控查看实时视频，查看控制主机开关量信息，搜索设备，语音对讲，查看时实报警信息等历史查询报警查询，报警类型统计 开关量状态监测通过曲线的方式实时显示开关量输入的状态开关量时间统计通过开关量输入时间，计算出每天开关量输入的次数，总时间，形成日报，月报，季报的数据任务管理任务管理，报警管理，视频管理系统管理用户管理，报警设备点位图管理，设备管理，服务器管理1 登录页面打开系统客户端，进入登录页面。如下图“系统登录页面”所示：系统登录页面(界面图片需要重新

9、设计)。名称：工业视频智能监控平台2 系统主页面在登录页面中输入用户名、密码，点击“登录”按钮或敲入回车键，进入智能监控客户端主页面。如下图“系统主页面”所示：系统主页面(主页面的布局重新排列一下)以下表格列出了页面窗口中的主要区域：窗口区域描述左侧标题栏显示系统名称“工业视频智能监控客户端”上方主功能区智能监控，历史查询，运行状态监测，运行时间统计，任务管理，系统管理共六个模块。右侧标题栏“设置”，“注销”功能按钮。3 智能监控点击智能监控。如下图“智能监控主界面”所示：智能监控主界面以下表格列出了页面窗口中的主要区域：窗口区域描述左侧显示区检测设备列表区（设备IP），控制主机列表区（控制主

10、机名称、开关量状态图），语音对讲右侧显示区报警信息，处理方法中间显示区智能监控，实时报警查看设备列表区设备列表区，所列的设备是现有已经“主动注册”或“自动导入”的设备。如下图所示：控制主机设备列表区点击“控制主机设备列表区”按钮，如下图，该界面显示的是在“系统管理”的”控制主机里设备的点位显示管理”中，所增加的图形。该图形可以拖动/双击到相应的“实时监区”区以及“报警视频查看”区。方便用户查看控制主机里设备的点位报警信息。语音对讲在语音对讲中，选中要对讲的设备，点击“打开语音”即可语音对讲。如下图所示：搜索设备在设备区中，输入视频/设备名称，点击搜索快速查询出设备信息。报警信息当有报警信息传来

11、时，在报警信息区就会把报警信息时时反应到界面上。如图所示：查看报警：针对这些报警信息，可以选中其中的一条报警信息，在“报警视频查看”区，会出现“报警前图片，报警后图片”。处理方法处理方法是选中相应的报警信息，对这些报警信息做进一步的操作。如图：处理方法说明确认点击确认，这条信息已被确认误报点击误报，这条信息已被确认。全部确认点击全部确认，全部的报警信息都已被确认。实时视频点击实时视频，在“报警视频查看”中，切换掉“报警预案”信息。报警录像点击报警录像，在“报警视频查看”中，切换掉“实时视频”。打开语音点击打开语音，即可实现语音对讲。（前提：在系统管理中，做相应配置）语音播报勾选语音播报，当有时

12、时报警上来时，语音播报报警信息。浏览模式在“实时监控”区，点击浏览模式，可切换模式。如图所示：全屏在“实时监控”区，点击全部按钮，如图所示。删除画面在“实时监控”区，点击删除画面，全部正在播放中的监控视频，已被清空。视频轮偱点击视频轮偱，视频轮偱开始。报警视频查看在“报警信息”列表区，点击一条报警信息，即可查看相关的报警信息等。报警轮偱在“报警视频查看”区，点击报警轮偱按钮，。切换至报警轮偱界面，即可查看相关的轮偱视频。4 历史查询（1 ）报警查询在选择查询条件，如时间、设备位置、报警类型，系统自己根据所填信息，查询出相对应的报警。使用报警查询页面报警查询以下表格列出了查询报警区域中的主要搜索

13、条件：查询内容描述时间选择要查询的报警是从什么时间开始与什么时间结束。报警地点可手动输入报警地点，支持模糊查询。处理状态选择处理状态，系统默认为用户选择了全部的处理状态。处理时间勾选处理时间，点击查询，系统会查询出所选择的时间内的报警信息。报警类型选择报警类型，系统默认为用户选择了抓拍的报警类型。点击“查询”按钮立即查询（2）.报警类型统计报警类型统相关信息和功能模块的管理。使用报警类型统计页面报警类型查询以下表格列出了查询报警区域中的主要搜索条件：查询内容描述时间选择要查询的报警是从什么时间开始与什么时间结束。报警地点可手动输入报警地点，支持模糊查询点击“查询”按钮立即查询5 运行状态监测通

14、过高速，中速，低速输入开关量的信号，通过波动线的方式实现显示开关量输入的状态。如下图说明：横向表示时间，纵向表示 高，中，低.6 开关量输入时间统计（1） 实时统计统计当天到目前时间为止，各通道开关量输入详细信息（实时开关量输入统计），（每60分钟自动刷一次数据）。实时开关量输入统计统计当天到当前时间为止，各通道开关量输入分布走势以及具体时刻的开关量输入（每60分钟自动刷一次数据）。每个时刻显示的开关量输入为该时刻起60分钟内的输入量，报表以折线图展现。点击“实时统计”中的“实时开关量输入”选项，进入实时开关量输入统计页面。如下图“实时开关量输入”所示，北冀运输巷皮带的开关量输入开始统计，在0

15、9:00:00时起60分钟内（09:00:00-12:00:00），状态高输入时间30分钟，状态中输入时间20分钟，状态低输入时间10分钟. 实时开关量输入统计以下表格列出了页面窗口中的主要区域：窗口区域描述右侧上方操作区包括保存图表，导出excel等操作。右侧上方搜索区用户可根据区域，通道，起始时刻等条件查询实时开关量输入统计图表，图形默认为“折线图”，分类（X）轴默认为“输入时间”，数值（Y）轴默认为“高中低状态”. 右侧中间报表显示区显示按照搜索条件生成的图形报表。实时停机开关量输入统计统计当天到当前日期为止，各区域停机开关量输入分布走势以及具体时刻的停机开关量输入（每60分钟自动刷一次

16、数据）。统计数为当天实时停机开关量输入，报表以折线图展现。每个时刻显示的停机开关量输入为该时刻起60分钟内的停机开关量输入。点击“实时统计”中的“实时停机开关量输入”选项，进入实时停机开关量输入统计页面。如下图“停机开关量输入统计”所示，当天9点起北冀运输巷皮带的停机开关量输入开始统计，在10:00:00时起5分钟内（10:00:00-10:04:59），停机开关量输入5分钟。实时停机开关量输入统计以下表格列出了页面窗口中的主要区域：窗口区域描述右侧上方操作区包括保存图表，导出excel等操作。右侧上方搜索区用户可根据区域，起始时刻等条件查询实时停机开关量输入统计图表，图形默认为“折线图”，分

17、类（X）轴默认为“时间”，数值（Y）轴默认为“开关量输入”。右侧中间报表显示区显示按照搜索条件生成的图形报表。以下表格列出了查询区域中的主要搜索条件：查询内容描述区域查询所选区域（支持多选）的实时停机开关量输入统计报表信息，默认为空，即全部区域。起始时刻根据所选时刻作为统计时间段的起始时刻来进行数据统计且生成报表，默认为08:00:00。如：选择开始时刻为：08:00:00，则统计从该时刻起(包括该时刻)到当前时刻的数据。（2） 日、月、年统计(日统计数据输入为分钟的数据，月统计的数据输入为每日高中低的数据，年统计的数据输入为每月高中低的数据。表现形式都一样)日统计以日为单位，根据用户输入的条

18、件查询任意日期当天开关量输入情况。可以查询该日24小时中，每小时（具体时刻起（包括该时刻）一小时内）高中低的详细信息（日每时高中低统计，日每时停机统计），可以对比任意日期当天所选通道每天的高中低三个速度（日每时通道高中低速开关量输入对比），还可以对比所选日期范围内各日的高中低开关量输入（日进出高中低开关量输入对比）。日每时高中低三速的开关量输入统计所选通道在指定日期当天每小时的进出高中低三速的开关量输入。统计数为每小时（具体时刻起（包括该时刻）一小时内）的高中低三速的开关量输入，报表以柱形图展现。日每时高中低三速的开关量输入以下表格列出了页面窗口中的主要区域：窗口区域描述右侧上方操作区包括保存

19、图表，导出excel等操作。右侧上方搜索区用户可根据区域，通道，日期等条件查询日每时高中低三速的开关量输入图表，图形默认为“柱形图”，分类（X）轴默认为“高中低”，数值（Y）轴默认为“开关量输入时间（以分钟为单位）” 右侧中间报表显示区显示按照搜索条件生成的图形报表。以下表格列出了查询区域中的主要搜索条件：查询内容描述区域查询所选区域（支持多选）的日每时高中低三速的开关量输入报表信息，默认为空，即全部区域。通道查询所选通道（支持多选）的日每时高中低三速的开关量输入报表信息，默认为空，即全部通道。日期查询特定日期当天每小时高中低三速的开关量输入报表信息，默认为当天，且必选。2.8.1.2角色管理

20、为用户分配角色，让不同的角色拥有不同的权限。使用角色管理的界面.查询通道以下表格列出了查询区域中的主要搜索条件：查询内容描述登录名查询特定角色的信息，登录名支持模糊查询。添加角色在“添加”中输入新增的角色信息，如下图“添加角色”所示。添加角色以下表格列出了窗口区域中的主要字段窗口内容描述角色名角色名为必填项，且必唯一角色描述对角色更为详细说明或备注，帮助用户了解该角色的具体用途。角色功能角色功能为必填项，最终角色权仅为画勾的选项。点击“确定”按钮完成添加，点击“取消”按钮取消添加。删除角色在数据列表中选择要删除的行，点击删除按钮，如果有用户属于该角色，则会弹出“XXXX”，提示框，需先删除角色

21、下的用户，然后在删除角色。将弹出删除提示框，点击“确定”按钮完成删除，点击“取消”按钮则取消删除。修改角色修改用户信息，操作内容和方式与添加用户一致，此处不再累述。2.8.1.3用户日志管理方便查询各个用户使用智能分析客户端情况。使用用户日志管理界面查询通道以下表格列出了查询区域中的主要搜索条件：查询内容描述登录名查询所选登录名称，登录名支持模糊查询，也可不填。日志类型日志类型分为：全部、添加、修改、删除、登录、注销、导出。系统默认为用户选择了全部。导出Excel1.点击“导出Excel”2.在弹出的”另存为”对话框中选择文档保存路径，输入文件名，保存类型选择默认的“ExcelFiles”3.

22、点击“保存”按钮2.8.2报警设备点位图可为报警设备点位图添加标记，即一个标记等于一个开关量输入设备。2.8.2.1 报警设备点位图管理报警设备点位图管理可实现动态加载点位图片的功能，方便查看与管理。使用报警设备点位图管理界面查看报警设备点位图1. 双击报警设备点位图列表中选择要查看的报警设备点位图。2. 报警设备点位图在右侧报警设备点位图播放区，出现报警设备点位图。3. 左上方的报警设备点位图控件？4. 右下方的报警设备点位图控件?5. 还可以选择双击报警设备点位图，即放大报警设备点位图；左右托动报警设备点位图，也可变换报警设备点位图位置。创建新报警设备点位图点击“创建新报警设备点位图”，如下图所示：创建新报警设备点位图以下表格列出了窗口区域中的主要字段查询内容描述报警设备点位图文件点击浏览，选择报警设备点位图图片文件。注：目前只支持JPG文件格式。报警设备点位图名字必填项，且为唯一项报警设备点位图说明选填。填写相关报警设备点位图关联信息、详