一种电解精炼电极异常检测系统技术方案

本发明专利技术属于电解车间故障检测技术领域，具体涉及一种电解精炼电极异常检测系统，包括：MES控制系统、巡航无人机本体以及红外采集模块；MES控制系统包括：总控制模块、图像处理模块、数据分析模块和规划检测模块；巡航无人机本体包括：无人机MCU模块、无人机UWB定位模块和数据存储模块。本发明专利技术将红外采集模块搭载在巡航无人机上，规划检测模块对无人机本体进行路径规划，一个电解车间内只需一个巡航无人机，只需搭载一个或两个红外采集模块，极大减少了红外采集模块的数量，成本低。由于巡航无人机的飞行高度便于控制，红外热像仪与电解精炼电极之间的距离可以根据目标电极进行调整，使拍摄的红外热像图更准确，检测精度得到大大提高。

An Anomaly Detection System for Electrolytic Refining Electrodes

【技术实现步骤摘要】
一种电解精炼电极异常检测系统
本专利技术属于电解车间故障检测
，具体涉及一种电解精炼电极异常检测系统。
技术介绍
在铜电解精炼中，电流效率和品级率是考核电解生产效率和能力的重要指标，而极间短路会导致的阴极板夹杂，严重影响产品等级，增加废品率。因此，发现和消除精炼电极的短路、断路等故障并及时进行处理，确保电极之间电流分布均匀，是电解车间内生产管理的重要工作内容。目前，主要靠工人手持磁电传感器接触槽面进行精炼电极的检测工作。但是，现场环境条件差，通过人工逐个排查精炼电极导致工人重复性工作量大，费时、费力且容易产生疲劳，经常出现错查、漏查等问题。近来，也出现一些自动检测精炼电极系统，例如采用巡检桁车搭载红外相机的形式进行自动检测，此种方式虽然克服了人工检测的缺陷，实现了部分自动化；但是设计成本较高，而且巡检桁车的运动导轨安装在车间顶部，搭载的红外相机距离待检测的精炼电极较远，红外相机产生色散不能进行准确定位到需要检测的精炼电极，会产生较大的检测判断误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在精炼电极检测测量精度低、人工测量费事费力的缺陷，提供一种测量精度高、响应速度快且成本低的电解精炼电极异常检测系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解精炼电极异常检测系统，其特征在于，包括：MES控制系统、巡航无人机本体以及搭载在所述巡航无机本体上的红外采集模块；所述MES控制系统包括：总控制模块、图像处理模块、数据分析模块和规划检测模块；所述巡航无人机本体包括：无人机MCU模块、无人机UWB定位模块和数据存储模块；所述规划检测模块用于规划所述巡航无人机本体的检测路径，并将位置信息指令反馈给所述总控制模块；所述总控制模块用于接收所述规划检测模块反馈的位置信息指令，并通过无线通讯将位置信息指令发送给所述无人机MCU模块；所述无人机MCU模块用于接收所述总控制模块反馈的位置信息指令，并将位置信息指令发送给无人机UWB定位模块；所述无人机UWB定位模块用于接收所述无人机MCU模块反馈的位置信息指令，控制所述巡航无人机本体到达位置信息指令所指定的位置，然后所述无人机MCU模块发送拍照指令给所述红外采集模块；所述红外采集模块根据拍照指令采集精炼电极的红外热像图；所述数据存储模块用于自动存储红外热像图，并将红外热像图发送给所述无人机MCU模块；所述无人机MCU模块将红外热像图通过无线通讯发送给所述总控制模块，所述总控制模块将接收到的红外热像图发送给所述图像处理模块，所述图像处理模块对红外热像图进行数据处理得到热像数据；所述数据分析模块接收所述图像处理模块传递的热像数据，并对热像数据进行分析。进一步地，所述MES控制系统还包括故障处理模块；若所述数据分析模块判断精炼电极发生异常，将精炼电极异常的数据发送给所述故障处理模块。进一步地，所述故障处理模块根据精炼电极异常的数据进行处理；若所述故障处理模块能够直接处理故障，则将处理完成的数据传递给所述规划检测模块，进行下一个精炼电极检测；若所述故障处理模块不能处理问题或者处理失败，则将故障未处理的数据指令发送工作人员，工作人员处理完故障后将处理完成的指令传递给所述规划检测模块，进行下一个精炼电极检测。进一步地，所述红外采集模块为红外热像仪。进一步地，所述红外热像仪与精炼电极之间的距离为1.6m～2m。进一步地，所述图像处理模块对红外热像图进行图像灰度化、图像去噪和图像增强处理。进一步地，所述数据分析模块对热像数据进行温度分析。进一步地，所述数据分析模块通过温度分析进行精炼电极的电流分析，根据电流分析判断精炼电极是否发生异常。进一步地，所述数据分析模块通过温度分析直接判断精炼电极是否发生异常。更进一步地，所述巡航无人机本体为双目视觉避障无人机。本专利技术的一种电解精炼电极异常检测系统的有益效果是：1、一个车间内只需设置一个巡航无人机，并且只需搭载一个或者两个红外采集模块(即红外热像仪)，极大减少了红外热像仪的使用数量，降低了成本。由于巡航无人机的飞行高度便于控制，红外热像仪与电解精炼电极的距离可以根据检测的目标电极进行调整，使拍摄的红外热像图更准确，检测精度得到大大提高。2、巡航无人机搭载UWB(UWBLOC技术)随机定位系统，可以保证巡航无人机的准确定位，对任意电解精炼电极进行随时检测。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例的电解精炼电极异常检测系统流程图；图2是图像采集及处理流程图；图3是UWB定位模块工作原理图。图中：1、无人机MCU模块，2、无人机UWB定位模块，3、数据存储模块，4、红外采集模块，5、图像处理模块，6、数据分析模块，7、规划检测模块，8、总控制模块，9、故障处理模块。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1-图3所示的本专利技术的一种电解精炼电极异常检测系统的具体实施例，包括MES控制系统、巡航无人机本体以及搭载在巡航无机本体上的红外采集模块4。MES控制系统包括：总控制模块8、图像处理模块5、数据分析模块6和规划检测模块7。巡航无人机本体包括：无人机MCU模块1、无人机UWB定位模块2和数据存储模块3。规划检测模块7用于规划巡航无人机本体的检测路径，并将位置信息指令反馈给总控制模块8。总控制模块8用于接收规划检测模块7反馈的位置信息指令，并通过无线通讯将位置信息指令发送给无人机MCU模块1。无人机MCU模块1用于接收总控制模块8反馈的位置信息指令，并将位置信息指令发送给无人机UWB定位模块2。无人机UWB定位模块2用于接收无人机MCU模块1反馈的位置信息指令，控制巡航无人机本体到达位置信息指令所指定的位置，然后无人机MCU模块1发送拍照指令给红外采集模块4。红外采集模块4根据拍照指令采集精炼电极的红外热像图。数据存储模块3用于自动存储红外热像图，并将红外热像图发送给无人机MCU模块1。无人机MCU模块1将红外热像图通过无线通讯发送给总控制模块8，总控制模块8将接收到的红外热像图发送给图像处理模块5，图像处理模块5对红外热像图进行数据处理得到热像数据；图像处理模块5对红外热像图进行图像灰度化、图像去噪和图像增强等照片数据本身的处理得到热像数据。数据分析模块6接收图像处理模块5传递的热像数据，并对热像数据进行分析。本专利技术实施例的MES控制系统还包括故障处理模块9；若数据分析模块6判断精炼电极发生异常，将精炼电极异常的数据发送给故障处理模块9。故障处理模块9根据精炼电极异常的数据进行处理；若故障处理模块9能够直接处理故障，则将处理完成的数据传递给规划检测模块7，进行下一个精炼电极检测；若故障处理模块9不能处理问题或者处理失败，则将故障未处理的数据指令发送工作人员，工作人员处理完故障后将处理完成的指令传递给规划检测模块7，进行下一个精炼电极检测。红外采集模块4一般采用红外热像仪，采用本专利技术实施例的巡航无人机本体搭载的红外热像仪对精炼电极进行拍照，红外热像仪与精炼电极之间的距离可缩小至1.6m～2m，解决了巡检桁车搭载的红外热像仪距离待检测的精炼电极较远，红外热像仪产生色散不能进行准确定位到需要检测的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解精炼电极异常检测系统，其特征在于，包括：MES控制系统、巡航无人机本体以及搭载在所述巡航无机本体上的红外采集模块(4)；所述MES控制系统包括：总控制模块(8)、图像处理模块(5)、数据分析模块(6)和规划检测模块(7)；所述巡航无人机本体包括：无人机MCU模块(1)、无人机UWB定位模块(2)和数据存储模块(3)；所述规划检测模块(7)用于规划所述巡航无人机本体的检测路径，并将位置信息指令反馈给所述总控制模块(8)；所述总控制模块(8)用于接收所述规划检测模块(7)反馈的位置信息指令，并通过无线通讯将位置信息指令发送给所述无人机MCU模块(1)；所述无人机MCU模块(1)用于接收所述总控制模块(8)反馈的位置信息指令，并将位置信息指令发送给无人机UWB定位模块(2)；所述无人机UWB定位模块(2)用于接收所述无人机MCU模块(1)反馈的位置信息指令，控制所述巡航无人机本体到达位置信息指令所指定的位置，然后所述无人机MCU模块(1)发送拍照指令给所述红外采集模块(4)；所述红外采集模块(4)根据拍照指令采集精炼电极的红外热像图；所述数据存储模块(3)用于自动存储红外热像图，并将红外热像图发送给所述无人机MCU模块(1)；所述无人机MCU模块(1)将红外热像图通过无线通讯发送给所述总控制模块(8)，所述总控制模块(8)将接收到的红外热像图发送给所述图像处理模块(5)，所述图像处理模块(5)对红外热像图进行数据处理得到热像数据；所述数据分析模块(6)接收所述图像处理模块(5)传递的热像数据，并对热像数据进行分析。...

【技术特征摘要】
1.一种电解精炼电极异常检测系统，其特征在于，包括：MES控制系统、巡航无人机本体以及搭载在所述巡航无机本体上的红外采集模块(4)；所述MES控制系统包括：总控制模块(8)、图像处理模块(5)、数据分析模块(6)和规划检测模块(7)；所述巡航无人机本体包括：无人机MCU模块(1)、无人机UWB定位模块(2)和数据存储模块(3)；所述规划检测模块(7)用于规划所述巡航无人机本体的检测路径，并将位置信息指令反馈给所述总控制模块(8)；所述总控制模块(8)用于接收所述规划检测模块(7)反馈的位置信息指令，并通过无线通讯将位置信息指令发送给所述无人机MCU模块(1)；所述无人机MCU模块(1)用于接收所述总控制模块(8)反馈的位置信息指令，并将位置信息指令发送给无人机UWB定位模块(2)；所述无人机UWB定位模块(2)用于接收所述无人机MCU模块(1)反馈的位置信息指令，控制所述巡航无人机本体到达位置信息指令所指定的位置，然后所述无人机MCU模块(1)发送拍照指令给所述红外采集模块(4)；所述红外采集模块(4)根据拍照指令采集精炼电极的红外热像图；所述数据存储模块(3)用于自动存储红外热像图，并将红外热像图发送给所述无人机MCU模块(1)；所述无人机MCU模块(1)将红外热像图通过无线通讯发送给所述总控制模块(8)，所述总控制模块(8)将接收到的红外热像图发送给所述图像处理模块(5)，所述图像处理模块(5)对红外热像图进行数据处理得到热像数据；所述数据分析模块(6)接收所述图像处理模块(5)传递的热像数据，并对热像数据进行分析。2.根据权利要求1所述的电解精炼电极异常检测系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庄成，李文瑜，苑忠亮，马玲玉，陈鹏，
申请(专利权)人：浙江智昌机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33