【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及礦用設備，尤其涉及一種基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備及控制方法。
技術介紹
1、罐籠，一種礦井提升容器，一般可以載重幾噸，用途與電梯類似；主要用于礦井的副井提升，用作提升人員、礦石、設備、材料等，對于中、小型礦井，罐籠也可以作為主井提升，作為提升煤炭使用；罐籠是礦井提升中的重要設備之一，其品種類型眾多，按提升鋼絲繩的數量可分為單繩罐籠和多繩罐籠，按罐籠的層數可分為單層、雙層和多層罐籠；但是目前在金屬礦山罐籠提升機系統在使用的過程中，仍存在以下問題：
2、目前礦井的罐籠開關門需有井口操作人員手動開啟、人工統計罐籠內人數，存在操作慢、人數統計不清、超載等問題；同時常規的ai產品需要配置交換機、服務器等設備，無法和現場閘機門等工控設備聯動。
技術實現思路
1、本申請實施例通過提供一種基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，解決了現有技術中礦井的罐籠開關門需有井口操作人員手動開啟、人工統計罐籠內人數，存在操作慢、人數統計不清、超載等問題，同時常規的ai產品需要配置交換機、服務器等設備，無法和現場閘機等工控設備聯動的問題。
2、本申請實施例提供了一種基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，包括罐籠體，還包括礦用圖像處理儀和工控終端，礦用圖像處理儀固定在罐籠體的井口處；
3、所述礦用圖像處理儀包括攝像頭、紅外板、ai卡板和嵌入式底板；
4、攝像頭和紅外板，用于實時監控井口處的人員進出情況，并將視頻流傳給ai卡板；
5、
6、嵌入式底板，用于接收ai卡板傳出的信號，且和工控終端通信連接。
7、優選的，所述工控終端電性連接閘機門。
8、優選的，所述嵌入式底板通過rs485、rj45和工控終端通信連接。
9、優選的，所述嵌入式底板上有開關量輸入檢測電路和繼電器輸出電路；
10、工控終端通過開關量輸入檢測電路將閘機門打開后的信號傳給嵌入式底板；
11、嵌入式底板通過繼電器輸出電路將罐籠進出人員情況的信號傳給工控終端，工控終端根據信號是否過載來判斷是否關閉閘機門。
12、優選的，所述一種基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備的控制方法，用于實現行人實時檢測與跟蹤，統計視頻內出現的總人數，對穿越橫線的行人進行計數統計，所述控制方法包括如下步驟：
13、s1、通過攝像頭采集多場景下行人視頻，提取視頻的關鍵幀圖片，建立行人數據集，將數據集分為訓練集、驗證集和測試集；
14、s2、將訓練集和驗證集中的圖片輸入yolov5網絡模型進行模型訓練，結束后得到網絡模型的最佳權重數據；
15、s3、將最佳權重數據加載到yolov5網絡模型中，輸入測試集圖片，輸出目標檢測結果；
16、s4、將yolov5的目標檢測結果輸入到deepsort中，依賴卡爾曼濾波器預測軌跡，使用匈牙利算法將通過預測軌跡得到的幀中軌跡數據和當前幀中的軌跡組合進行匹配，并進行卡爾曼算法濾波器的更新；
17、s5、通過給定線條兩端的坐標在視頻畫面中設定一條基準線，以這條線為軸，判斷行人的前進方向，同時確定進出兩個方向的人數，并創建跟蹤器，開始對yolov5檢測出的目標進行跟蹤；
18、s6、以視頻前后兩幀的中心點所連成的直線和預先設定的基準線相交，如若此時行人的目標位置錨點已超過該交點，則判定該行人已經越線，并利用了三角形的正切與反正切原理，使用math模塊中的degrees方法來判斷，如果行人所處錨點與上述交點所連線成的角度大于零，說明是進入罐籠，反則從罐籠出去。
19、s7、在視頻幀上繪制邊界框和軌跡，顯示行人的進出數量統計。
20、優選的，所述yolov5網絡模型包括依次連接的輸入端、backbone骨干網絡、neck網絡和head輸出端。
21、優選的，所述s2步驟中將訓練集和驗證集中的圖片輸入yolov5網絡模型進行模型訓練的方法為：
22、s2-1、圖片預處理：圖片進入輸入端，輸入端對圖片進行預處理，預處理包括mosaic數據增強、自適應錨框計算和自適應圖片縮放；
23、s2-2、特征提取：預處理后的圖片進入backbone骨干網絡，進行特征提取后得到三個不同大小的特征圖；
24、s2-3、特征融合：將s2-2步驟得到的三個不同大小的特征圖輸入neck網絡進行特征融合，得到三個尺度的特征圖；
25、s2-4、預測輸出：將s2-3步驟得到的三個尺度的特征圖輸入head輸出端，得到三個特征張量，由此得到預測框的位置、類別和置信度，在訓練階段，將預測框與真實框進行匹配得出正負樣本，然后通過計算損失函數來調節權重參數，驗證階段采用加權非極大值抑制的方式篩選預測框，通過計算準確率、平均精度來不斷優化模型參數。
26、本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
27、通過設置礦用圖像處理儀和工控終端，能對進出罐籠的人員數量進行識別和分析，能快速實現人數統計，清晰明了，且閘機門自動關閉、節省人員作業時間、操作快捷。
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1.一種基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備，包括罐籠體，其特征在于，還包括礦用圖像處理儀和工控終端，礦用圖像處理儀固定在罐籠體的井口處；
2.如權利要求1所述的基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述工控終端電性連接閘機門。
3.如權利要求1所述的基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述嵌入式底板通過RS485、RJ45和工控終端通信連接。
4.如權利要求1所述的基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述嵌入式底板上有開關量輸入檢測電路和繼電器輸出電路；
5.一種如權利要求1-4所述的基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于實現行人實時檢測與跟蹤，統計視頻內出現的總人數，對穿越橫線的行人進行計數統計，所述控制方法包括如下步驟：
6.如權利要求5所述的基于嵌入式AI板卡的礦用罐籠控制設備的控制方法，其特征在于，所述YOLOV5網絡模型包括依次連接的輸入端、Backbone骨干網絡、Neck網絡和Head輸出端。
7.如權利要求5所述的
...【技術特征摘要】
1.一種基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，包括罐籠體，其特征在于，還包括礦用圖像處理儀和工控終端，礦用圖像處理儀固定在罐籠體的井口處；
2.如權利要求1所述的基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述工控終端電性連接閘機門。
3.如權利要求1所述的基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述嵌入式底板通過rs485、rj45和工控終端通信連接。
4.如權利要求1所述的基于嵌入式ai板卡的礦用罐籠控制設備，其特征在于，所述嵌入式底板上有開關量輸入檢測電路和繼電器輸出電路；
5.一種如權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐志鷗，李白，鐘超，楊子龍，
申請(專利權)人：徐州礦達機電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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