一种烧结机的台车箅条总数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总数检测方法，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像；针对每一个单一外部轮廓图像，提取该图像所包含的图像点的数量；汇总所有图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值的单一外部轮廓图像的数量，得到该排箅条的总数。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。

A detection method and system of total number of grate bars in sintering machine

【技术实现步骤摘要】
一种烧结机的台车箅条总数检测方法及系统
本申请涉及烧结机
，特别涉及一种烧结机的台车箅条总数检测方法及系统。
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
本申请要要解决的技术问题为提供一种烧结机的台车箅条总数检测方法，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。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总数检测系统。为解决上述技术问题，本申请提供一种烧结机的台车箅条总数检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的总数，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像；该排箅条的外部轮廓完整图像为由所有的单一外部轮廓图像组成的集合；针对每一个单一外部轮廓图像，提取该图像所包含的图像点的数量；当提取的图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为一根箅条的外部轮廓图像；当提取的图像点的数量小于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为干扰噪声的外部轮廓图像；汇总所有图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值的单一外部轮廓图像的数量，得到该排箅条的总数。可选的，得到每一排的箅条的总数后，所述检测方法还包括：采用如下矩阵来存储箅条根数：num[n][f]；其中n表示箅条的排数；f表示箅条的根数位置，取值为小于等于单排箅条的总根数；当num[i][j]＝1，表示该位置有箅条；当n[i][j]＝0，表示该位置无箅条。可选的，所述检测方法还包括：获取第i排第j个轮廓在宽度方向上的坐标值：offset[j]；获取第i排第j+1个轮廓在宽度方向上的坐标值：offset[j+1]；计算offset[j]与offset[j+1]的在宽度方向上的差值；当所述差值小于或等于预定的间隔阈值时，则num[i][j]＝1；当所述差值大于预定的间隔阈值时，则num[i][j]＝0。可选的，在所述矩阵中，计算汇总每一排箅条中非零值的数量总和；当所述数量总和小于预定的根数阈值时，则停车维修；当所述数量总和大于预定的根数阈值时，则维持工作运行。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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像的过程，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像。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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像。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，得到所有排箅条的形态学处理后的图像；基于所述形态学处理后的图像，进行第四次图像预处理，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像。可选的，所述第四次图像预处理的过程包括：基于所述形态学处理后的图像，进行图像边缘轮廓提取处理，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像。可选的，所述对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像的过程包括：根据起始已知箅条的排数及单根箅条的长度，将所有排箅条的外部轮廓完整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条的直线，将所有排箅条的外部轮廓完整图像分割为一排箅条的外部轮廓图像。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总数检测系统，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的总数，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；预处理单元，用于对所有排箅条的初始完整图像进行图像预处理，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；分割单元，用于对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像；该排箅条的外部轮廓完整图像为由所有的单一外部轮廓图像组成的集合；提取单元，针对每一个单一外部轮廓图像，提取该图像所包含的图像点的数量；计算单元，当提取的图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为一根箅条的外部轮廓图像；当提取的图像点的数量小于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为干扰噪声的外部轮廓图像；汇总单元，汇总所有图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值的单一外部轮廓图像的数量，得到该排箅条的总数。在本申请一种实施例中，烧结机的台车箅条总数检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的总数，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烧结机的台车箅条总数检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的总数，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；/n对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像；该排箅条的外部轮廓完整图像为由所有的单一外部轮廓图像组成的集合；/n针对每一个单一外部轮廓图像，提取该图像所包含的图像点的数量；/n当提取的图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为一根箅条的外部轮廓图像；当提取的图像点的数量小于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为干扰噪声的外部轮廓图像；/n汇总所有图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值的单一外部轮廓图像的数量，得到该排箅条的总数。/n

【技术特征摘要】
1.一种烧结机的台车箅条总数检测方法，用于检测烧结机的台车上所有排箅条的总数，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，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像；
对所有排箅条的外部轮廓完整图像按照预设的处理策略进行分割，得到一排箅条的外部轮廓完整图像；该排箅条的外部轮廓完整图像为由所有的单一外部轮廓图像组成的集合；
针对每一个单一外部轮廓图像，提取该图像所包含的图像点的数量；
当提取的图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为一根箅条的外部轮廓图像；当提取的图像点的数量小于预定的箅条轮廓阈值时，则该单一的外部轮廓图像为干扰噪声的外部轮廓图像；
汇总所有图像点的数量大于预定的箅条轮廓阈值的单一外部轮廓图像的数量，得到该排箅条的总数。


2.如权利要求1所述的一种烧结机的台车箅条总数检测方法，其特征在于，得到每一排的箅条的总数后，所述检测方法还包括：
采用如下矩阵来存储箅条根数：
num[n][f]；
其中n表示箅条的排数；f表示箅条的根数位置，取值为小于等于单排箅条的总根数；
当num[i][j]＝1，表示该位置有箅条；当n[i][j]＝0，表示该位置无箅条。


3.如权利要求2所述的一种烧结机的台车箅条总数检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：
获取第i排第j个轮廓在宽度方向上的坐标值：offset[j]；
获取第i排第j+1个轮廓在宽度方向上的坐标值：offset[j+1]；
计算offset[j]与offset[j+1]的在宽度方向上的差值；
当所述差值小于或等于预定的间隔阈值时，则num[i][j]＝1；
当所述差值大于预定的间隔阈值时，则num[i][j]＝0。


4.如权利要求2或3所述的一种烧结机的台车箅条总数检测方法，其特征在于，
在所述矩阵中，计算汇总每一排箅条中非零值的数量总和；
当所述数量总和小于预定的根数阈值时，则停车维修；
当所述数量总和大于预定的根数阈值时，则维持工作运行。


5.如权利要求1-3任一项所述的一种烧结机的台车箅条总数检测方法，其特征在于，所述对所有排箅条的初始完整图像进行图像预处理，得到所有排箅条的外部轮廓完整图像的过程，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...

【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