一种烧结机的台车箅条倾斜角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倾斜角检测方法，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；对所有排箅条的初始完整图像进行图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像；对所有排箅条的边缘直线清晰的图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的边缘直线清晰的图像；该排箅条的边缘直线清晰的图像为该排每一个箅条形成的边缘直线图像的集合；针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率；当边缘直线的斜率大于或等于预定的斜率阈值时，予以报警。该方法能够非常方便精确的检测出箅条的倾斜角和箅条总数，掌握箅条的倾斜和数量情况，进行故障诊断等及采取相应的维修措施。

A method and system for measuring the inclination angle of the grate bar of sintering machine

【技术实现步骤摘要】
一种烧结机的台车箅条倾斜角检测方法及系统
本申请涉及烧结机
，特别涉及一种烧结机的台车箅条倾斜角检测方法及系统。
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”。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倾斜角检测方法，该方法能够非常方便精确的检测出箅条的倾斜角，掌握箅条的倾斜情况，并且能够定位倾斜角过大的箅条位置，进而进行故障诊断等及采取相应的维修措施。此外，该方法能够非常方便精确地检测出箅条的总数，进而掌握箅条的缺失情况，并且能够定位到箅条的缺失位置，同时根据箅条缺失情况进行故障诊断等及采取相应的维修措施。再者，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倾斜角检测系统。为解决上述技术问题，本申请提供一种烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，用于检测烧结机的台车上的箅条的倾斜角，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图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像；对所有排箅条的边缘直线清晰的图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的边缘直线清晰的图像；该排箅条的边缘直线清晰的图像为该排每一个箅条形成的边缘直线图像的集合；针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率；当边缘直线的斜率大于或等于预定的斜率阈值时，予以报警。可选的，所述针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率的过程，包括：针对一个箅条形成的边缘直线图像，采用直线拟合算法，得到该箅条的边缘直线：yi＝kixi+bi上的两个端点的坐标：pi1(xi1,yi1)、pi2(xi2,yi2)，此时i表示当前排箅条中第i个箅条对应的拟合直线；通过如下公式计算该箅条的边缘直线的斜率的绝对值：将ki大于或等于1的斜率对应的边缘直线选出，得到对应的边缘直线的斜率。可选的，所述检测方法还包括：以x11作为第一个箅条的拟合直线对应的横坐标，保留相邻间隔Δx＝xi2-xi1大于设定间隔阈值的拟合直线，从而得到该排箅条的斜率向量Ki，此时i表示箅条的排数。可选的，所述检测方法还包括：计算出每一排箅条的斜率向量，按照如下矩阵公式，将每一个箅条的斜率对应存储：其中，ni表示第i排箅条检测出来的箅条斜率数。可选的，所述检测方法还包括：每一排箅条的根数的数量等于该排的斜率数，则具有如下公式：num1＝n1；num2＝n2；num3＝n3；箅条的根数存储为：N＝[num1,num2,num3]。可选的，所述检测方法还包括：设定δ1代表第一斜率阈值，δ2代表第二斜率阈值，并且δ1＜δ2；当num1＝N定时，并Max(K1)<δ1时，不发出报警信号；δ1＝<Max(K1)<δ2时，发出轻量级报警信号；Max(K1)>＝δ2时，发出重量级报警信号；其中，N定代表每一排箅条的设定的标准数量值。可选的，所述检测方法还包括：设定δ1代表第一斜率阈值，δ2代表第二斜率阈值，并且δ1＜δ2；当N定-num1＝<2时，并Max(K1)<δ1时，时发出第一轻量级报警信号；δ1＝<Max(K1)<δ2时，发出第二轻量级报警信号；Max(K1)>＝δ2时，发出重量级报警信号；其中，N定代表每一排箅条的设定的标准数量值。可选的，所述检测方法还包括：设定δ1代表第一斜率阈值，δ2代表第二斜率阈值，并且δ1＜δ2；当2<N定-num1＝<4时，并Max(K1)<δ1时，发出轻量级报警信号；δ1＝<Max(K1)<δ2时，发出第一重量级级报警信号；Max(K1)>＝δ2时，发出第二重量级报警信号；其中，N定代表每一排箅条的设定的标准数量值。可选的，所述检测方法还包括：当N定-num1>4时，发出重量级报警信号；其中，N定代表每一排箅条的设定的标准数量值。可选的，所述对所有排箅条的初始完整图像进行图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像的过程，包括：对得到的所有排箅条的初始完整图像进行灰度变换的第一次图像预处理，得到所有排箅条的灰度图像；基于所述灰度图像，进行第二次图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像。可选的，所述第二次图像预处理的过程包括：基于所述灰度图像，进行二值化处理，得到所有排箅条的二值化图像；基于所述二值化图像，进行第三次图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像。可选的，所述第三次图像预处理的过程包括：基于所述二值化图像，进行形态学算法处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像。可选的，所述对所有排箅条的边缘直线清晰的图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的边缘直线清晰的图像的过程包括：根据起始已知箅条的排数及单根箅条的长度，将所有排箅条的边缘直线清晰的图像在箅条长度方向上确定分割点；然后以经过该分割点并垂直于箅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，用于检测烧结机的台车上的箅条的倾斜角，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图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像；/n对所有排箅条的边缘直线清晰的图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的边缘直线清晰的图像；该排箅条的边缘直线清晰的图像为该排每一个箅条形成的边缘直线图像的集合；/n针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率；/n当边缘直线的斜率大于或等于预定的斜率阈值时，予以报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，用于检测烧结机的台车上的箅条的倾斜角，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图像预处理，得到所有排箅条的边缘直线清晰的图像；
对所有排箅条的边缘直线清晰的图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的边缘直线清晰的图像；该排箅条的边缘直线清晰的图像为该排每一个箅条形成的边缘直线图像的集合；
针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率；
当边缘直线的斜率大于或等于预定的斜率阈值时，予以报警。


2.如权利要求1所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述针对每一个箅条形成的边缘直线图像，得到其边缘直线的斜率的过程，包括：
针对一个箅条形成的边缘直线图像，采用直线拟合算法，得到该箅条的边缘直线：yi＝kixi+bi上的两个端点的坐标：pi1(xi1,yi1)、pi2(xi2,yi2)，此时i表示当前排箅条中第i个箅条对应的拟合直线；
通过如下公式计算该箅条的边缘直线的斜率的绝对值：



将ki大于或等于1的斜率对应的边缘直线选出，得到对应的边缘直线的斜率。


3.如权利要求2所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：以x11作为第一个箅条的拟合直线对应的横坐标，保留相邻间隔Δx＝xi2-xi1大于设定间隔阈值的拟合直线，从而得到该排箅条的斜率向量Ki，此时i表示箅条的排数。


4.如权利要求3所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
计算出每一排箅条的斜率向量，按照如下矩阵公式，将每一个箅条的斜率对应存储：



其中，ni表示第i排箅条检测出来的箅条斜率数。


5.如权利要求4所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
每一排箅条的根数的数量等于该排的斜率数，则具有如下公式：
num1＝n1；
num2＝n2；
num3＝n3；
箅条的根数存储为：N＝[num1,num2,num3]。


6.如权利要求5所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
设定δ1代表第一斜率阈值，δ2代表第二斜率阈值，并且δ1＜δ2；
当num1＝N定时，
并Max(K1)<δ1时，不发出报警信号；
δ1＝<Max(K1)<δ2时，发出轻量级报警信号；
Max(K1)>＝δ2时，发出重量级报警信号；
其中，N定代表每一排箅条的设定的标准数量值。


7.如权利要求5所述的烧结机的台车箅条倾斜角检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
设定δ1代表第一斜率阈值，δ2代表第二斜率阈值，并且δ1＜δ2；
当N定-num1＝<2时，
并Max(K1)<δ1时，时发出第一轻量级报警信号；
δ1＝<Max(K1)<δ2时，发出第二轻量级报警信号；

【专利技术属性】
技术研发人员：廖婷婷，李宗平，
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