一种烧结机的台车箅条间距检测方法及系统技术方案

本申请公开了一种烧结机的台车箅条间距检测方法，包括如下步骤：获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；对所有排箅条，得到二值化后的箅条图像；对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像；基于所述间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段间隙图像片段，每排箅条区域截取两个或多个间隙图像片段；基于得到的箅条相邻间隙区域的面积与所述预设高度的比值，得到每个间隙片段中箅条的间距值，基于该距离值对箅条故障进行诊断。该方法能够非常方便精确地检测出箅条的间距，进而掌握箅条的间距情况，并且能够定位到间距过大的的箅条位置，进而进行故障诊断等及采取相应的维修措施。

A method and system for measuring the distance between the grates of sintering machine

【技术实现步骤摘要】
一种烧结机的台车箅条间距检测方法及系统
本申请涉及烧结机
，特别涉及一种烧结机的台车箅条间距检测方法及系统。
技术介绍
烧结是将各种粉状含铁原料配入适量的燃料、溶剂和水经过混合和造球后再烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化，将矿粉颗粒粘结成块的过程。烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火和烧结等主要工序，烧结作业中的关键设备就是烧结机。请参考图1，图1为现有技术中一种烧结机的结构示意图。如图1所示，烧结机包括台车101、炉缸层物料仓102、烧结混料仓103、点火炉104、头部星轮105、尾部星轮106、烧结矿破碎机107、风箱108及抽风机109等。带式烧结机是由头尾星轮带动的装有混合料的台车并配有点火、抽风装置的烧结机械装备。台车是首尾相连在封闭的轨道上连续运行的，如图1中上下两层的轨道上铺满了台车，一个烧结机包含上百个台车。含铁混合料通过给料装置下料到台车上后，点火装置将表面物料点燃，台车底部下方有一系列风箱，风箱一端为大型抽风机，通过抽风使台车装满的物料从表面向台车底部逐渐燃烧。在台车上铺设有箅条。烧结机箅条作为台车的重要组成部件，箅条出现故障后可能导致漏料、透气性不佳等情况，因此其状态的好坏直接影响烧结的生产的正常运行和烧结质量的好坏。箅条就是固定在台车横梁上，用来承载物料并保证烧结反应的透气性。由于烧结台车是24h不间断运行，在矿物重量、抽风负压以及反复高温作用下，箅条容易损坏，箅条损坏后导致的不利影响有：第一、箅条缺失。箅条断裂脱落后，会增加单排箅条的间隙宽度，当间隙过大时烧结混合料会从间隙孔中落入烟道，使料面形成“老鼠洞”。当箅条没有发生缺失，但是箅条由于工作磨损间距过大时，也会发生同样的问题。2)箅条倾斜。箅条倾斜程度受箅条磨损和缺失的影响，当箅条倾斜过度时，箅条将无法卡在台车本体上，形成大面积脱落。3)箅条间隙糊堵。烧结矿料堵塞在箅条间隙，大面积堵塞使得烧结反应的透气性变差，影响烧结矿质量。
技术实现思路
本申请要解决的技术问题为提供一种烧结机的台车箅条间距检测方法，该方法能够非常方便精确地检测出箅条的间距，进而掌握箅条的间距情况，并且能够定位到间距过大的的箅条位置，进而进行故障诊断等及采取相应的维修措施。此外，本申请另一个要解决的技术问题为提供一种烧结机的台车箅条间距检测系统。为解决上述技术问题，本申请提供一种烧结机的台车箅条间距检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的间距，包括如下步骤：获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到二值化后的箅条图像；对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像；基于所述间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段间隙图像片段，每排箅条区域截取两个或多个间隙图像片段；在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积；基于得到的箅条相邻间隙区域的面积与所述预设高度的比值，得到每个间隙片段中箅条的间距值，基于该距离值对箅条故障进行诊断。可选的，所述在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积的过程，包括：计算出所有的箅条相邻区域的面积，并得出箅条间隙面积的平均值；基于得到的箅条间隙面积的平均值与所述预设高度的比值，得到箅条的间距值。可选的，所述在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积的过程，包括：采用边缘检测算法，检测获取所述理想间隙图像片段中箅条间隙的轮廓，并计算出每个轮廓的面积，得到轮廓面积向量：l_area＝[l1,l2,...,ln]；已知所述间隙图像片段的高度为所述预设高度h，将面积除以所述预设高度得出相邻箅条的间距值：J＝[j1,j2,...,jn]，。可选的，所述检测方法还包括：通过矩阵方式存储所有的箅条的间距值，并且矩阵中的每个间距值的位置与图像中的箅条间隙的位置一一对应。可选的，所述检测方法还包括：箅条的排数有三排，计算出每一排中箅条的所有的间距值，并采用如下矩阵公式存储间距值：其中，n代表每一排箅条的数量。可选的，所述检测方法还包括：在每一排箅条中，计算出箅条间距值的总和：sum(J1)；在每一排箅条中，计算出箅条间距值的最大值：max(J1)；设置总间距阈值为δ1，最大间距阈值为δ2；当sum(J1)<δ1，并max(J1)<δ2时，不发出报警信号；当sum(J1)>＝δ1，并max(J1)<δ2时，发出轻量级报警信号；当max(J1)>δ2时，发出重量级报警信号。可选的，所述对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到所有排箅条的二值图像的过程，包括：对所述初始完整图像进行灰度转换；对经过灰度转换后的图像进行二值转换；将得到的经过二值转换后的图像进行取反操作，得到所有排箅条的二值图，此时，图像中黑色区域为箅条区域和糊堵区域，白色区域为箅条间隙区域。可选的，所述对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像的过程，包括：对得到的所述箅条二值图像进行直线拟合，得到过箅条边缘轮廓的所有直线，对直线进行筛选，剔除箅条短边拟合的直线；建立一个全部为黑色的图像，并大小与所述箅条原图大小相同；根据保留的所有直线参数，在黑色图像汇总采用白色将直线进行绘制，并使得绘制的直线的宽度等于箅条间隙的宽度，该宽度可根据相邻两箅条边缘轮廓拟合的直线之间的距离进行确定。此外，为解决上述技术问题，本申请还提供一种烧结机的台车箅条间距检测系统，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的间距，包括：获取单元，用于获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；第一预处理单元，用于对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到所有排箅条的实际间隙图像；第二预处理单元，用于对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的理想间隙图像；截取单元，用于基于所述理想间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段理想间隙图像片段；第一计算单元，用于在所述理想间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积；第二计算单元，用于基于得到的箅条相邻间隙区域的面积与所述预设高度的比值，得到箅条的间距值。在一种实施例中，本申请所提供的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的间距，包括如下步骤：获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到二值化后的箅条图像；对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像；基于所述间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段间隙图像片段，每排箅条区域截取两个或多个间隙图像片段；在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结机的台车箅条间距检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的间距，其特征在于，包括如下步骤：/n获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；/n对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到二值化后的箅条图像；/n对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像；/n基于所述间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段间隙图像片段，每排箅条区域截取两个或多个间隙图像片段；/n在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积；/n基于得到的箅条相邻间隙区域的面积与所述预设高度的比值，得到每个间隙片段中箅条的间距值，基于该距离值对箅条故障进行诊断。/n

【技术特征摘要】
1.一种烧结机的台车箅条间距检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的间距，其特征在于，包括如下步骤：
获取烧结机的台车上所有排箅条的初始完整图像；
对所有排箅条的初始完整图像进行第一次图像预处理，得到二值化后的箅条图像；
对所有排箅条的实际间隙图像进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的间隙图像；
基于所述间隙图像，在沿着垂直于箅条的方向上，基于预设高度，截取一段间隙图像片段，每排箅条区域截取两个或多个间隙图像片段；
在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积；
基于得到的箅条相邻间隙区域的面积与所述预设高度的比值，得到每个间隙片段中箅条的间距值，基于该距离值对箅条故障进行诊断。


2.如权利要求1所述的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，其特征在于，所述在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积的过程，包括：
计算出所有的箅条相邻区域的面积，并得出箅条间隙面积的平均值；
基于得到的箅条间隙面积的平均值与所述预设高度的比值，得到箅条的间距值。


3.如权利要求1所述的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，其特征在于，所述在所述间隙图像片段中，计算箅条相邻间隙区域的面积的过程，包括：
采用边缘检测算法，检测获取所述理想间隙图像片段中箅条间隙的轮廓，并计算出每个轮廓的面积，得到轮廓面积向量：
l_area＝[l1,l2,...,ln]；
已知所述间隙图像片段的高度为所述预设高度h，将面积除以所述预设高度得出相邻箅条的间距值：





4.如权利要求3所述的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
通过矩阵方式存储所有的箅条的间距值，并且矩阵中的每个间距值的位置与图像中的箅条间隙的位置一一对应。


5.如权利要求4所述的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
箅条的排数有三排，计算出每一排中箅条的所有的间距值，并采用如下矩阵公式存储间距值：



其中，n代表每一排箅条的数量。


6.如权利要求5所述的一种烧结机的台车箅条间距检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
在每一排箅条中，计算出箅条间距值的总...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗平，廖婷婷，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43