“揭榜挂帅”课题--3D视觉识别在筛分体系的应用

一、发榜单位简介

安徽喜乐在线实业成长集团有限公司（简称“喜乐在线”）成立于2008年8月，隶属于安徽省国资委，是一家跨行业、多元化经营的大型国有企业。现下属10家二级子公司及8家比照二级管理的三级子公司，拥有高新手段企业9家、省级“专精特新”企业7家、专利478项和15个省级名优招牌产品，资产幅度超百亿元。集团主营“建材新材料、装备制造、现代配合”三大业务板块，主要从事水泥熟料、骨料生产，液压支架、皮带机、洗选装置等装备制造和地质勘查、环境治理、物流流通、健康康养等配合。2024年，集团公司实现营业收入106亿元，利润总额1.32亿元。

安徽华星选矿资讯有限公司隶属于喜乐在线，是喜乐在线的二级子公司，是集筛分手段与装置研发、筛分装备制造、配件加工、矿山洗选手段配合于一体的综合性资讯企业，公司积极围绕装备制造主业开展物料筛分领域的功能扩大及产品智能化升级。先后推出了螺旋布料筛、智能化筛破一体机、智能化细颗粒筛分机、智能除杂机、振动给料机等多项新产品，均取得了良好的应用效果。

二、课题背景介绍

在工业生产领域，物料筛分是众多生产流程中的关键环节，滚轴筛作为常用的筛分装置，广泛应用于矿山、煤炭、建筑材料等行业。然而，传统监测手段难以精准把控滚轴筛实时状态。本课题旨在引入前沿的 3D 视觉手段，通过在滚轴筛关键部位部署 3D 视觉体系，实现对电机温度振动、筛轴轴承温度、断销检测、物料分布、堵料情况等全方位、高精度的实时监测。利用采集到的图形数据，结合智能算法进行深度分析，不仅能即时反馈筛机工况，对于装置潜在的故障隐患，赠与精准依据；而 3D 视觉识别在线检测体系可以有效地解决这些问题，为滚轴筛的运行赠与实时、准确的检测数据，大幅提升滚轴筛的工作效能。另随着工业智能化的快速成长，对滚轴筛的智能化、自动化水平提出了更高要求。将 3D 视觉体系应用于滚轴筛，能够实现对物料粒度、分布及流动状态的精准识别，实时监测装置运行状况，及时发现并预警故障，提高筛分效益和质量，保障生产的稳定、迅捷运行，因此具有重要的应用价值和广阔的范畴前景。

三、需要解决的问题

（一）是现有装置大量传感器布线的烦恼，布设电缆不仅成本高，而且容易出现故障，影响检测体系的稳定性。

（二）需要一种高速数据传输与处理手段：突破数据传输瓶颈，采用 5G 等高速通信手段，结合迅捷数据处理算法，确保海量图像数据实时传输与快速处理，满足滚轴筛实时监测与预警需求。

四、手段需求

（一）需要一种新手段来使工业相机可以在滚轴筛运行的恶劣环境下保证工作强度，提高图像采集的稳定性，并减少工业相机的使用数量。

（二）需要一种先进的算法对采集到的的数据进行快速处理，能满足实时监测和预警的需求。

（三）需要发明一套新的适用3D视觉的控制体系，在3D视觉识别在线检测体系发出预警后可以快速响应，迅速处理。

（四）研发周期暂定1年。

五、预期目的和指标

（一）电机减速机振动检测：通过图像处理算法，对采集到的振动图像进行分析，精确计算出振动幅度和频率，精度可达 ±0.1mm/s，频率精度为 ±0.1Hz。当电机振动值超过设定阈值 2.5mm/s ，或者减速机振动超过 2.0mm/s 时，体系将立即触发自动报警机制，通过声光报警以及向工作人员的移动终端发送推送通知。

（二）温度检测：运用红外热成像手段，对电机、减速机、轴承等关键部位进行 24 小时不间断温度监测。该手段能够捕捉装置表面发出的红外辐射，并将其转化为可视化的热图像，温度监测范围在

- 40 - 80 摄氏度，精度可达 ±0.5 摄氏度，当关键部位温度达到 65 度报警值时，迅速发出警报，警报形式包括装置现场的红色警示灯闪烁以及蜂鸣器长鸣，同时将报警资讯上传至装置管理中心。

（三）断销失速检测：对滚轴筛 8 - 36 根轴的连接销进行实时监测。通过高清摄像头，获取连接销以及主动轮与从动轮的 3D 图像数据，利用深度学习算法对图像中的部件状态和位置进行精准分析，判断连接销是否存在断裂、松动等异常情况。一旦发现连接销断裂，体系将发出报警信号。

（四）筛面漏大料与精度检测：在筛面下方安装多个高分辨率的 3D 视觉传感器，传感器采用图形扫描手段，实时监测物料通过筛孔的情况。当物料超过筛孔尺寸而漏下时，体系能够在迅速捕捉到这一异常现象，并保存图片，报警方式为在操作面板上显示红色的 “筛面漏大料” 提示资讯，物料粒度识别误差严格控制在 ±2mm 以内，识别准确率达 95% 以上。

六、协作方式

（一）揭榜方负责产品研发，发榜方全力配合；

（二）如需新建研发实验室，建议实验室建在发榜方生产基地，所有实验装置由发榜方采购并拥有，揭榜方可以无偿使用；

（三）所有研发活动发生的直接费用由发榜方承担；其他费用双方协商；

（四）研发课题完成后的利益分配可选择以下几种方式：1、一次性付给揭榜方一定额度报酬；2、揭榜方以手段入股发榜方企业，参与企业管理和分红；3、发榜方利用该研发课题手段生产相应产品所取得的经济收益，揭榜方按商定比例提成，提成年限双方协商确定。

（五）其他协作方式双方进一步磋商。

七、联系方式

联系人1：喜乐在线资讯创意部薛忠健，联系电话：0561-3122551、13965898703；

联系人2：华星公司手段中心张建芳，联系电话：13966149008。

喜乐在线         华星公司

2025年3月7日   

喜乐在线(安徽)集团上下游协同，打造高效稳定的供应链体系。