一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法技术方案

本发明专利技术请求保护一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，属于信号处理技术领域。因为传统的等间距定位算法存在较大的定位误差，本发明专利技术在传统等间距定位算法的基础上提出了一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法。回转窑轮带所处的位置温度非常低，本发明专利技术利用回转窑表面四个轮带易于识别的特点，根据传统的等间距扫描算法得出四个特征点的扫描点号，然后按照扫描仪的扫描顺序，从窑头到窑尾每两个相邻特征点之间利用等间距算法，对扫描点进行校正，从而得出扫描点的间距。通过本方法，可以对回转窑表面温度点进行精确定位。本发明专利技术在回转窑故障位置点定位方面和实际位置较吻合，定位准确度高，在市场方面具有较高的应用和推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法
本专利技术属于信号处理领域，属于一种回转窑表面温度点位置校正算法。
技术介绍
近年来，随着我国建材、冶金、化工和环保等行业的高速发展，回转窑的数量在不断增加。回转窑是生产工艺中原料煅烧环节的核心设备，其运转情况的好坏直接关系到熟料的产量、质量和生产成本。回转窑内衬为耐火材料，在温度因素、化学侵蚀、机械磨损等不同情况下，会使耐火材料发生不同程度的损坏，窑体厚度会变得局部化，进而分布不规则。一旦局部耐火材料脱落过多，会造成结圈和红窑事故，给生产及安全带来严重威胁。回转窑表面温度是反映内部情况的一个重要参数，其内衬的厚薄程度可以通过回转窑表面温度获知，局部内衬脱落就可能造成局部温度过高，会发生红窑事故，会给厂家带来巨大经济损失。因此，在工业生产中需要精确定位红窑、结圈等回转窑故障，及时找出故障发生的位置，采取补救措施。传统的等间距定位算法在回转窑表面温度监测方面具有重要应用，但是这种定位算法在定位时具有一定的误差。在日常工业生产中，使用红外扫描测温系统对回转窑表面进行温度监测，测温系统由扫描仪和PC端监测软件构成，扫描仪以均匀角速度旋转扫描回转窑，扫描仪采集一次回转窑温度，即为一个扫描点。扫描仪在安装时，和回转窑的窑头和窑尾具有固定的角度，所以扫描的点数也是固定的。等距离算法是利用公式Δd＝L/N计算出相邻扫描点之间的间距(式中N为扫描点总数，L为回转窑长度)，即假设所有相邻点之间的距离相等。然而，回转窑红外扫描测温系统采用的是等角度扫描方式，相邻扫描点之间的距离是不相等的。因此，传统的等间距定位算法存在着较大的定位误差，不能满足实现定位需求。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种极大的提高了回转窑表面温度点定位精度的回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法。本专利技术的技术方案如下：一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，其包括以下步骤：1)、调整扫描仪视窗，使回转窑的整个表面在扫描仪的扫描视场范围内；2)、现场测量以下数据：扫描仪和回转窑的水平垂直距离H、回转窑的长度L，回转窑四个轮带距离窑头的实际长度L1、L2、L3、L4，确定扫描仪的扫描点数N和每两个扫描点的距离Δd；3)、根据等间距算法标定出四个轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，然后得出轮带对应的扫描点号N1、N2、N3、N4，N1表示第一轮带所对应的序列号，由扫描号、等间距算法标定的轮带位置长度，四个轮带距离窑头的长度分别为L1、L2、L3、L4以及轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，计算出每两个相邻特征点之间所有扫描点校正后的间距Δi；4)、最后由扫描点校正后，校正后的扫描点的间距Δi便可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置，即该扫描点到窑头的距离0＜m＜N。进一步的，步骤2)中由回转窑长度和扫描系统的扫描点数可以得出任意相邻扫描点之间的扫描间距：Δd＝L/N由此可以计算出扫描点在回转窑上的位置Li：式中L为回转窑的长度，N为扫描系统的扫描点数,N＝600，i为某个扫描点的序列号，i为某个扫描点的序列号并且0＜i≤600。进一步的，在步骤102中，计算特征点的扫描编号公式N1、N2、N3、N4为：上式中L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置，Δd为相邻扫描点间距，N为扫描点数，L为回转窑的窑长。进一步的，所述步骤3)得到校正后的各扫描间距Δi为：上式中L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置L1、L2、L3、L4为四个特征点的实际位置，N1、N2、N3、N4为扫描点编号。进一步的，所述步骤4)由校正后的扫描点间距可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置即该点到窑头长度lm：上式中L1、L2、L3、L4为回转窑的四个特征点的实际位置，L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置，Δd为相邻扫描点间距，N为扫描点数，L为回转窑的窑长，N1、N2、N3、N4为扫描点编号。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术针对现有等距离定位方法存在的较大误差，为满足回转窑测温过程精确定位要求，本专利技术通过选取回转窑上面四个特征点，它们分别是回转窑的四个轮带。在温度监测过程中，这四个特征点温度较低，易于识别，算上窑头和窑尾一共六个特征点，如图1所示。利用这四个特征点对原来的扫描点号进行校正,可以得到精确的扫描点位置。本专利技术提出回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法是基于传统的等间距定位方法上通过利用特征点的实际位置对扫面点进行位置校正，相对传统的等间距定位方法极大的提高了回转窑表面温度点定位精度，有效的指导工作人员进行故障检测，具有广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术提供优选实施例是传统的等间距算法示意图，由图中回转窑的长度和扫描系统的固定扫描点数可以计算出扫描间距，进而得出所有扫描点的实际位置。附图2是本文提出的位置标定方法示意图，由图中四个特征点的实际位置和等间距定位方法得到的特征点扫描编号对所有扫描点进行位置校正，然后得到校正后扫描点的位置。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：本专利技术通过选取回转窑上面四个特征点，它们分别是回转窑的四个轮带。在温度监测过程中，这四个特征点温度较低，易于识别，算上窑头和窑尾一共六个特征点，如图1所示。利用这四个特征点对原来的扫描点号进行校正,可以得到精确的扫描点位置。回转窑表面红外扫描测温中位置标定方法的技术方案如下：101、根据示意图1，现场实际测量出回转窑的实际长度L，由传统的等间距定位算法和扫描系统的扫描点数N、回转窑长度L可以得到两个相邻扫描点间距Δd和扫描点在回转窑上的位置Li。102、根据扫描点间距和软件中特征点所测的当前位置(低温点到窑头的位置)，计算出特征点的扫描编号。103、如示意图2所示，其中N1、N2、N3、N4分别为四个轮带的扫描编号，现场测量出回转窑四个轮带距离窑头的实际位置，分别为L1、L2、L3、L4，然后利用特征点的实际位置对扫描点进行位置校正。104、根据校正后的各扫描点的位置可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置(该点到窑头长度)。进一步的，步骤101中由回转窑长度和扫描系统的扫描点数可以得出任意相邻扫描点之间的扫描间距：Δd＝L/N由此可以计算出扫描点在回转窑上的位置Li：式中L为回转窑的长度，N为扫描系统的扫描点数,本系统中N＝600，i为某个扫描点。在步骤102中，计算特征点的扫描编号公式N1、N2、N3、N4为：上式中L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置，Δd为相邻扫描点间距，N为扫描点数，L为回转窑的窑长。在步骤103中，可以得到校正后的各扫描间距Δi为：上式中L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置L1、L2、L3、L4为四个特征点的实际位置，Δd为相邻扫描点间距，N为扫描点数，L为回转窑的窑长，N1、N2、N3、N4为扫描点编号。在步骤104中，由校正后的扫描点间距可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置(指该点到窑头长度)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、调整扫描仪视窗，使回转窑的整个表面在扫描仪的扫描视场范围内；2)、现场测量以下数据：扫描仪和回转窑的水平垂直距离H、回转窑的长度L，回转窑四个轮带距离窑头的实际长度L1、L2、L3、L4，确定扫描仪的扫描点数N和每两个扫描点的距离Δd；3)、根据等间距算法标定出轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，然后得出四个轮带对应的扫描点号N1、N2、N3、N4，N1表示第一轮带的扫描点序列号，由扫描号、等间距算法标定的轮带位置长度，轮带位置距离窑头的长度，L1、L2、L3、L4以及轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，计算出每两个相邻特征点之间所有扫描点校正后的间距Δi；4)、最后由扫描点校正后，校正后扫描点的间距Δi便可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置，即该扫描点到窑头的距离

【技术特征摘要】
1.一种回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、调整扫描仪视窗，使回转窑的整个表面在扫描仪的扫描视场范围内；2)、现场测量以下数据：扫描仪和回转窑的水平垂直距离H、回转窑的长度L，回转窑四个轮带距离窑头的实际长度L1、L2、L3、L4，确定扫描仪的扫描点数N和每两个扫描点的距离Δd；3)、根据等间距算法标定出轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，然后得出四个轮带对应的扫描点号N1、N2、N3、N4，N1表示第一轮带的扫描点序列号，由扫描号、等间距算法标定的轮带位置长度，轮带位置距离窑头的长度，L1、L2、L3、L4以及轮带的实际位置长度L11、L12、L13、L14，计算出每两个相邻特征点之间所有扫描点校正后的间距Δi；4)、最后由扫描点校正后，校正后扫描点的间距Δi便可以计算出第m扫描点对应在回转窑上的实际位置，即该扫描点到窑头的距离2.根据权利要求1所述的回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，其特征在于，步骤2)中由回转窑长度和扫描系统的扫描点数可以得出任意相邻扫描点之间的扫描间距：Δd＝L/N由此可以计算出扫描点在回转窑上的位置Li：式中L为回转窑的长度，N为扫描系统的扫描点数,N＝600，i为某个扫描点的序列号，i为某个扫描点的序列号并且0＜i≤600。3.根据权利要求1或2所述的回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法，其特征在于，在步骤102中，计算特征点的扫描编号公式N1、N2、N3、N4为：上式中L11、L12、L13、L14分别为等间距算法标定的各轮带的位置，Δd为相邻扫描点间距，N为扫描点数，L为回转窑的窑长。4.根据权利要求3所述的回转窑红外扫描测温系统中位置标定方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：代少升，程亚军，酉昌辉，张辛，余良兵，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50