Prozessoptimierung durch Bildverarbeitung bei Brechern und Sieben

Optische und akustische Signale an Beschicker oder Leitstelle zeigen Handlungsbedarf auf

 

Kamerasysteme werden auf Baustellen und im Bergbau immer häufiger zum Beobachten schwer einsehbarer Arbeitsbereiche eingesetzt: Bei Brechern und Sieben etwa nutzt sie der Beschicker dazu, den Füllstand im Trichter zu überprüfen und eine Überlastung durch zu viel Material zu vermeiden. Um dem Bagger- oder Radladerfahrer den – bei bisherigen Lösungen notwendigen – ständigen Blick auf den Monitor in der Fahrerkabine zu ersparen und die Effizienz des Prozesses zu steigern, entwickelt die Motec GmbH derzeit ein Assistenzsystem, das mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware vollautomatisch erkennen soll, wann von einer weiteren Befüllung abzusehen ist. Dies kann dem Beschicker mit entsprechenden optischen und/oder akustischen Signalen mitgeteilt werden. Das Unternehmen, das auf Heavy-Duty-Kamera-Monitor-Systeme für Nutzfahrzeuge spezialisiert ist, plant, diese Automatisierungslösung auf der diesjährigen Bauma zu präsentieren. In Verbindung mit einer ebenfalls neu entwickelten, hochauflösenden Ethernet-Kamera entstehen vollkommen neue Möglichkeiten für die automatisierte Prozessüberwachung. So können beispielsweise mittels digitalen Schwenk-, Neige- oder Zoom-Funktionen bestimmte Bildausschnitte besonders genau analysiert werden.

 

„Häufig werden Brecheranlagen nicht einzeln eingesetzt, sondern hintereinandergeschaltet, um grobes Material aus der Gewinnung zu zerkleinern“, erklärt Gerald Klein, Vertriebsleiter bei der Motec GmbH. „Dabei kann es vorkommen, dass Materialstücke im Brecher derart gebrochen werden, dass sie vom Förderband aufgrund ihrer runden Form nicht mehr weitertransportiert werden können und den Trichter des betroffenen Brechers stattdessen immer weiter füllen.“ Die Effizienz des Systems wird dabei stark reduziert, da neues Material nicht mehr im ausreichenden Maße gefördert werden kann. In diesem Fall muss der Prozess angehalten und der Trichter geleert werden.

 

Eine automatische Überwachung hintereinander geschalteter Brecher war mit den bisherigen technischen Möglichkeiten deutlich aufwändiger, als wenn nur ein Brecher kontrolliert werden muss: „Bei unserem aktuellen System wird eine Kamera auf das Innere des Trichters gerichtet und deren Bild live per Funk an einen Monitor in der Kabine des Beschickers gesendet“, so Klein. So kann der Bagger- oder Radlader-fahrer auf dem Bildschirm erkennen, ob der maximale Füllstand erreicht ist, etwas klemmt oder der Brecher leer ist, und entsprechend handeln. Dieses Vorgehen erfordert vom Fahrer, dass er den Monitor immer im Blick hat und entsprechend der Bildinformation agiert. Wenn mehrere Brecher gleichzeitig überwacht werden sollen, ist dies eine anspruchsvolle Aufgabe. 

 

Vereinfachte Füllstandsüberwachung

 

Vereinfachen lässt sich diese Aufgabe durch eine neue Lösung von Motec. Auf Basis der neu entwickelten Kamerageneration, die als eine der ersten im Heavy-Duty-Bereich über eine HD-Auflösung verfügt, können über eine Zoomfunktion kleine Bildabschnitte vergrößert und in hoher Auflösung dargestellt werden. „Wenn bei der Bildauswertung an einer Stelle im Bild eine Unregelmäßigkeit erkannt wird, kann dort hineingezoomt und tiefergehender analysiert werden. Das mindert die Gefahr, dass sich kleinere Prozessdefizite über die Zeit zu einem größeren Problem aufstauen“, so Klein.

 

Das Entwicklungszentrum für Nutzfahrzeug-Assistenzsysteme (MENAS) der Motec GmbH entwickelt derzeit Softwarelösungen, die zukünftig ein Überfüllen oder Überlasten der Brecher automatisch vermeiden sollen. „Mit intelligenter Bildverarbeitung soll beispielsweise das Material, das sich nicht wegfördern lässt, beobachtet werden“, erläutert Klein. Das System wertet die Videobilder aus, erkennt Grenzwertüberschreitungen im Trichter und sendet entsprechende Steuersignale und Videobilder an die elektronische Brechersteuerung, die Beschickungsmaschine und gegebenenfalls an eine Leit- oder zentrale Servicestelle. Anhand dieser Informationen können unmittelbare Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise die  Änderung der Förderbandgeschwindigkeit oder das Öffnen einer Schütte, ergriffen werden. So lässt sich die Effizienz des Gesamtprozesses deutlich erhöhen.