一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统及方法，旨在解决现有得到方式中需要人工观察真空槽是否移动到位，需两人以上人员配合；脱扣过程需要人工确认，需两人以上人员配合；其技术方案要点是：包括：智能识别模块，用于对采集的视频数据进行分析处理；数据预处理模块，用于针对识别模块计算得到的目标对象的数据结果，将其放到建立的数学模型中分析结果；数据库管理模块，用于分析的数据结果、与自动移槽操作等行为有关的数据量，以及视频监控和文档日志等进行命名格式规范化存储。本发明专利技术能够通过图像识别确定真空槽的位置。发明专利技术能够通过图像识别确定真空槽的位置。发明专利技术能够通过图像识别确定真空槽的位置。

【技术实现步骤摘要】
一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统及方法


[0001]本专利技术涉及冶金自动化领域，尤其涉及到一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，目前国内炼钢厂精炼区域真空槽分为处理位和待机位，其中处理位一个，有三个对接口，顶枪对接口，排气对接口，合金伸缩节对接口。待机位两个，分别位于处理位两侧。其工作原理为一备一用，正常工作时，处理位处有一个真空槽参与生产，左右两个待机位处仅有一个待机位停放一个真空槽，作为备用，当处理位真空槽的耗材用尽或者发生异常时，待机位真空槽进行轮换，真空槽从待机位向处理位移动，通过PLC控制台车移动，当真空槽即将到达处理位时，工作人员指挥台车减速，直到排气口，合金伸缩节，顶枪口位置对中。
[0003]目前，真空槽移动主要靠人工手动干预，在进行真空槽移送过程中，需要2名以上作业人员进行配合，一名员工在操作箱旁边控制移送台车运动，一名员工现场观察台车是否到位，三口位置是否对中，发现异常时，及时通知另一名操作工进行调整。实际在真空槽移送过程中，会碰到以下几个问题：
[0004](1)每次移槽作业需要两名员工进行配合移槽，移槽时间过长，工作效率较低，且移槽过程中会出现落灰等情况，对观察者会造成一定程度的干扰；
[0005](2)真空槽是否移动到位仅仅依靠人工肉眼去观察，观察者无法实时看到真空槽的三口位置情况，其中，顶枪位置较高，移动过程中无法实时观察，需要操作人员爬上槽顶观察顶枪口是否完成对中；
[0006](3)真空槽在轮换移动时要确保槽口已经脱扣，实际工作过程中，观察者需要不断移动位置去了解是否已经脱扣，特别是顶枪口顶枪是否完全拔出，且在移动过程中也需要不停改变自身位置，在这个过程中要时刻关注真空槽状态，存在一定安全隐患；
[0007](4)在三口对中时，需要人工观察真空槽是否移动到位，需两人以上人员配合，脱扣过程需要人工确认，需两人以上人员配合。因此，我们有必要对这样一种结构进行改善，以克服上述缺陷。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统及方法，用于解决真空槽移送过程中的遇到的问题。
[0009]本专利技术的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：
[0010]一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，包括：
[0011]智能识别模块，用于对采集的视频数据进行分析处理；
[0012]数据预处理模块，用于针对识别模块计算得到的目标对象的数据结果，将其放到建立的数学模型中分析结果；
[0013]数据库管理模块，用于分析的数据结果、与自动移槽操作等行为有关的数据量，以及视频监控和文档日志等进行命名格式规范化存储。
[0014]本专利技术的进一步设置为：还包括：
[0015]图像采集模块，所述图像采集模块包括多个摄像机，所述图像采集模块用于检测排气口对接状态、检测合金伸缩节对接状态、检测顶枪对接口对接状态、检测顶枪拔出状态、检测热弯管位位置、待机停停滞位。
[0016]本专利技术的进一步设置为：还包括：
[0017]数据传输模块，所述数据传输模块包括多个视频网络通讯箱，所述视频网络通讯箱内安装有第一POE光电交换机，所述第一POE光电交换机的输入端通过网线与各个摄像机通讯连接。
[0018]本专利技术的进一步设置为：还包括：
[0019]操作室，所述操作室内设置有操作台和网络柜，所述操作台内设置有第二光电交换机、工作站以及录像机，所述网络柜内设置有第三光电交换机和第四光电交换机；
[0020]所述第二光电交换机的输入端通过光缆与多个第一光电交换机通讯连接，第二光电交换机的输出端通过网线与工作站和录像机连接，所述工作站的输出端通过网线与第三光电交换机连接，所述第三光电交换机通过光缆与第四交换机连接，第三光电交换机和第四光电交换机均与L1网络连接。
[0021]一种钢精炼RH自动移槽智能监控方法，包括以下步骤：
[0022]A1:首先对获取的视频进行逐帧分解，然后将每帧图像进行坐标化分解，提取感兴趣区域，排除干扰区域，进行初步的降噪处理；
[0023]A2:采用高斯滤波的方式排除图像中的干扰点，以消除细节和噪声；
[0024]A3:利用Sobel算子对图片进行边缘检测，将图像二值化后设置阈值来分割真空槽和背景，对图像进行腐蚀和膨胀处理，提取出真空槽的位置边缘，有了边缘线后将真空槽的外壁的上下左右四个点定为真空槽的特征点，分别为：A1、B1、C1、D1，从而得出具体定位，接下来对比设置的目标位置(A2、B2、C2、D2)与实际位置，控制台车移动，当目标位置与实际位置相同，停止台车的移动。
[0025]本专利技术的进一步设置为：所述高斯滤波的函数为：
[0026][0027]本专利技术的进一步设置为：所述图像二值化的公式为：
[0028]Gray＝(R*299+G*587+B*114+500)/1000。
[0029]本专利技术的进一步设置为：所述腐蚀的表达式为：
[0030][0031]所述膨胀的表达式为:
[0032][0033]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术通过固定摄像头检测槽台车的移送位置，系统共检测真空槽四个特征点，(热弯管,顶枪口,排气口,合金伸缩节),真空槽移送到摄像头范围内时，系统检测真空槽目标位置四个特征点标记为：A1,B1,C1,D1,此时发送信号给移送台车PLC，台车切换慢速向预定目标位A2,B2,C2,D2移动，当特征点与预定目标接近重合时，发送信号给移送台车PLC，台车停止移动，实现对台车移动的自动控制，整个过程无需人工参与，自动化程度高。
附图说明
[0035]图1是本专利技术的结构示意图。
[0036]图2是本专利技术所述真空槽特征点的示意图。
[0037]图3是本专利技术所述卷积核的示意图。
[0038]图4是本专利技术所述真空槽实际位置、目标位置的示意图。
[0039]图5是本专利技术所述移送台车的示意图。
[0040]图6是本专利技术所述智能监控系统的系统框图。
具体实施方式
[0041]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本专利技术。
[0042]如图1至图6所示，本专利技术提出的一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，用于采集和分析真空槽的图像信息，与真空槽移送台车PLC建立通讯，实现真空槽自动移动，包括：智能识别模块，用于对采集的视频数据进行分析处理，应用OpenCV中各种对图形的颜色、纹理、目标轮廓和提取特征等处理的方法，识别并计算出如真空槽特征点、预定目标点等数据结果，因其图像处理方法内部封装，所以保证了系统运行的稳定、速度快、效率高；数据预处理模块，用于针对识别模块计算得到的目标对象的数据结果，将其放到建立的数学模型中分析结果，因为在识别模块中得到的数据是以像素值为单位的，在于硬件控制设备做数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，其特征在于，包括：智能识别模块，用于对采集的视频数据进行分析处理；数据预处理模块，用于针对识别模块计算得到的目标对象的数据结果，将其放到建立的数学模型中分析结果；数据库管理模块，用于分析的数据结果、与自动移槽操作等行为有关的数据量，以及视频监控和文档日志等进行命名格式规范化存储。2.根据权利要求1所述的一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，其特征在于，还包括：图像采集模块，所述图像采集模块包括多个摄像机，所述图像采集模块用于检测排气口对接状态、检测合金伸缩节对接状态、检测顶枪对接口对接状态、检测顶枪拔出状态、检测热弯管位位置、待机停停滞位。3.根据权利要求2所述的一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，其特征在于，还包括：数据传输模块，所述数据传输模块包括多个视频网络通讯箱，所述视频网络通讯箱内安装有第一POE光电交换机，所述第一POE光电交换机的输入端通过网线与各个摄像机通讯连接。4.根据权利要求3所述的一种炼钢精炼RH自动移槽智能监控系统，其特征在于，还包括：操作室，所述操作室内设置有操作台和网络柜，所述操作台内设置有第二光电交换机、工作站以及录像机，所述网络柜内设置有第三光电交换机和第四光电交换机；所述第二光电交换机的输入端通过光缆与多个第一光电交换机通讯连接，第二光电交换机的输出端通过网线与...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡韵名，严滨，刘国强，杨玉升，杨锐，张翔，杨贞国，
申请(专利权)人：上海赫煊自动化系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：