工业相机在地下矿山中矿石输送机的自动化应用

之前，地下钾矿中的掘进机操作员负责控制桥式输送机将矿石放入一台长长的主输送机中。这台主输送机将矿石拖运至装载仓中，然后从此处通过倒卸车将其运输至地表。

操作员在负责此项工作的同时还有许多其他工作需要完成，因此通常无法均匀地将矿石装入输送机中，洒落在外的矿石需要数个小时才能清理干净。另一个问题是操作员还无法确知已在输送机中装入了多少钾矿，从而很难确定是否需要换班，也难以Zui大程度缩短倒卸车的停机时间。

该矿业公司Zui近安装了一种由HINZ公司开发的系统，该公司是加拿大萨斯喀彻温省萨斯卡通的一家Rockwell自动化公司。他们开发的这种系统采用机器视觉，能够在桥式输送机向主输送机装载钾矿过程中测量装载量以及钾矿的分配情况。一台激光器跨越主输送机投下一道光，康耐视 In-Sight® Micro1050视觉系统会读取这道光的轮廓，读取频率为每秒钟三次。矿石控制系统对此信息进行分析，然后自动移动桥式输送机以校正任何不均衡现象。

HINZ 公司高级流程顾问Scott Huckerby表示：“我们选用康耐视Micro1050视觉系统是因为该系统可以独立存在且耐用性、能够很好地完成可编程逻辑控制器(PLC)之间的通信以及提供便于我们轻松确定矿石堆顶部完整轮廓的编程环境。”

HINZ工程师先安装能够在矿石堆顶部投射一道光线的激光器，然后对准该光线安装视觉系统。该视觉系统能够从空输送机的光线位置中减去满载输送机的实际光线投射位置，以此确定输送机中的矿石装载量及其分配情况。之后此信息会被传输至PLC。该控制器能够确定输送机中的装载是否均匀，如果不均匀，则会向桥式输送机发出命令，使其向较轻侧倒入更多矿石。

以前也曾尝试使用机器视觉解决这些问题，但却遇到了难以解决的地下照明问题。例如，这一秒内视觉系统在其控制照明条件下运行。而下一秒控制的照明可能会被明亮的装运车大灯或矿工的头戴照明灯淹没。此外，矿石所处环境尘土较多且非常恶劣，作用力强大的设备或滚落的岩石所产生的震动很容易将视觉系统损坏，除非该系统非常牢固。

康耐视视觉系统展现出了其在恶劣矿业环境中生存且无停工的能力。Huckerby表示：“摄像头安装于桥式输送机上，而我在地下负责试运行该视觉系统。一大块矿石穿过输送车进入通往主输送机的斜道中。矿山操作员利用本身重达10吨的桥式输送机上的液压技术，不断将该桥式输送机猛推入矿顶以清除其中的岩石。等尘埃平息之后，该视觉系统会继续运行，不会受到任何影响。”

该视觉系统消除了矿石洒落和相关停机问题。该矿业公司现已能够随时确知输送机上的钾矿装载量，这样即可安排换班休息，从而避免了倒卸车的停机。