一种智能装煤出焦系统技术方案

本发明专利技术涉及焦炭生产领域，公开了一种智能装煤出焦系统，包括：图像增强装置，图像增强装置安装在焦炉的炉门框上；红外定位装置，包括红外传感器和多个定位孔；多个图像采集设备，包括车载图像采集设备和固定图像采集设备；计算设备，用于确定增强图像的质量评分，若质量评分大于或等于质量评分阈值，将增强图像输入定位网络，得到位置偏移信息，根据位置偏移信息生成行驶控制指令；将行驶控制指令发送至装煤推焦车的控制单元，以使装煤推焦车行驶至目标位置；若质量评分小于质量评分阈值，生成红外启动指令，以开启红外定位装置以及控制装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作

【技术实现步骤摘要】
一种智能装煤出焦系统


[0001]本专利技术涉及焦炭生产领域，具体涉及一种智能装煤出焦系统
。

技术介绍

[0002]焦炭是高温干馏的固体产物，通过高温炼焦得到的焦炭主要用于高炉冶炼
、
铸造和气化等领域中，焦炭生产包括备煤
、
配煤
、
炼焦等工序
。
[0003]现有的焦炭生产过程，经常会存在如下技术问题：第一，在装煤或出焦的过程中，装煤推焦车需要与焦炉的炉门进行对准，从而装煤推焦车上的推焦杆可以进行摘炉门
、
推焦等一系列操作，在此过程中，经常出现由于无法精确对准炉门而导致的炉门摘取失败或推焦或装煤失败的问题；第二，在装煤或出焦的过程中，缺乏精确的过程管控措施，从而导致无法发现过程中的异常情形；第三，在实现对准的过程中，需要预先确定距离换算系数，然而距离换算系数受到图像拍摄光线
、
拍摄设备精度等一系列外部环境的影响，难以确定准确的距离换算系数，导致装煤推焦车常常无法准确移动到对应位置
。

技术实现思路

[0004]本
技术实现思路
部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述
。
本
技术实现思路
部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围
。
[0005]本专利技术提出了一种智能装煤出焦系统，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题中的一项或多项
。
[0006]本专利技术提供了一种智能装煤出焦系统，包括：图像增强装置，图像增强装置安装在焦炉的炉门框上，图像增强装置用于标记炉门框的位置；红外定位装置，红外定位装置包括安装在装煤推焦车上的多个红外传感器和设置在炉门框上的多个定位孔，多个红外传感器和多个定位孔一一对应；多个图像采集设备，多个图像采集设备包括车载图像采集设备和固定图像采集设备，车载图像采集设备安装在装煤推焦车上，车载图像采集设备用于当装煤推焦车与炉门框的距离小于预设阈值时，采集图像增强装置的图像，得到增强图像；计算设备，计算设备与车载图像采集设备通信连接，计算设备用于从车载图像采集设备中获取增强图像并确定增强图像的质量评分，若质量评分大于或等于预设的质量评分阈值，将增强图像输入预先训练的定位网络，得到图像增强装置在增强图像中的位置偏移信息，根据位置偏移信息生成作用于装煤推焦车的行驶控制指令；将行驶控制指令发送至装煤推焦车的控制单元，以使得控制单元控制装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作；若质量评分小于预设的质量评分阈值，生成红外启动指令，以及将红外启动指令发送至控制单元，以使控制单元开启红外定位装置并接收红外定位装置的反馈信号，以及基于反馈信号控制装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作
。
[0007]可选的，智能装煤出焦系统还包括：感应装置，感应装置埋设于装煤推焦车的轨道的下方且与焦炉对应设置，当装煤推焦车到达目标位置时，感应装置检测到装煤推焦车到达并记录开始时间，当装煤推焦车离开目标位置时，感应装置检测到装煤推焦车离开并记录离开时间，将开始时间
、
离开时间和当前的操作类型确定为操作记录信息，以及将操作记录信息发送至计算设备；计算设备还用于根据操作记录信息所包括的操作类型从预先训练的异常识别模型池中匹配对应的异常识别模型，并将匹配到的异常识别模型确定为目标异常识别模型，将操作记录信息所包括的开始时间和离开时间输入目标异常识别模型中，生成异常识别信息，异常识别信息表征操作记录信息是否存在异常；若异常识别信息表征操作记录信息存在异常，根据开始时间和离开时间，从历史操作视频库中确定对应的历史操作视频；对历史操作视频进行解析，得到历史操作视频中的关键帧组，以及根据关键帧组生成异常核验信息
。
[0008]可选的，目标异常识别模型为比较器，比较器用于根据开始时间和离开时间确定停留时长，并将停留时长与历史停留均值进行比较；若停留时长大于历史停留均值，则输出表征存在异常的异常识别信息，若停留时长小于或等于历史停留均值，则输出表征不存在异常的异常识别信息；若异常识别信息表征不存在异常，将对应的停留时长加入历史停留时长数据库，得到更新后的历史停留时长数据库，根据更新后的历史停留时长数据库更新历史停留均值
。
[0009]可选的，质量评分阈值包括第一质量评分阈值和第二质量评分阈值，第一质量评分阈值大于第二质量评分阈值；以及若质量评分大于或等于预设的质量评分阈值，将增强图像输入预先训练的定位网络，得到图像增强装置在增强图像中的位置偏移信息，包括：若质量评分大于或等于第一质量评分阈值，将增强图像输入预先训练的定位网络，得到图像增强装置在增强图像中的位置偏移信息；若质量评分大于或等于第二质量评分阈值且小于第一质量评分阈值，将增强图像进行除雾处理，得到除雾图像，将除雾图像输入定位网络，得到图像增强装置在增强图像中的位置偏移信息；以及若质量评分小于预设的质量评分阈值，生成红外启动指令，包括：若质量评分小于第二质量评分阈值，生成红外启动指令
。
[0010]可选的，根据关键帧组生成异常核验信息，包括：对于关键帧组中的每个关键帧进行特征提取，得到每个关键帧对应的关键帧特征；将关键帧组中的各个关键帧分别对应的关键帧特征进行拼接，得到关键帧组对应的帧组特征；将操作类型进行词嵌入，得到操作类型特征；将帧组特征和操作类型特征进行拼接后输入分类器，输出异常核验信息
。
[0011]可选的，位置偏移信息包括位置偏移值和偏移方向；以及根据位置偏移信息生成作用于装煤推焦车的行驶控制指令，包括：根据位置偏移值和预先确定的距离换算系数，确定移动距离，以及根据偏移方向确定移动方向，移动距离和移动方向组成行驶控制指令；以及距离换算系数通过以下步骤进行更新：获取目标位置所对应的更新增强图像；分别利用高斯微分函数对更新增强图像和增强图像进行特征检测，以识别具有尺度和旋转不变性的特征点，得到增强图像对应的第一关键点集合和更新增强图像对应的第二关键点集合；对于第一关键点集合中的任一第一关键点，在第二关键点集合中确定与第一关键点的欧氏距离最近的关键点作为第一关键点的匹配关键点；确定第一关键点集合中是否存在对应的匹配关键点相同的至少一个第一关键点组；若存在对应的匹配关键点相同的至少一个第一关键点组，对于至少一个第一关键点组中的每个第一关键点组中的多个第一关键点，保留与
匹配关键点最近的第一关键点，将其余的第一关键点删除，得到更新第一关键点集合；根据更新第一关键点集合和对应的匹配关键点集合，确定更新增强图像和增强图像之间的位移；确定位移与移动距离的差值是否大于预设阈值，若位移与移动距离的差值大于预设阈值，则根据位移对距离换算系数进行调整
。
[0012]可选的，反馈信号包括多个红外传感器中每个红外传感器检测到的测量距离；以及基于反馈信号控制装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作，包括：对于多个红外传感器中每个红外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智能装煤出焦系统，其特征在于，包括：图像增强装置，所述图像增强装置安装在焦炉的炉门框上，所述图像增强装置用于标记所述炉门框的位置；红外定位装置，所述红外定位装置包括安装在装煤推焦车上的多个红外传感器和设置在所述炉门框上的多个定位孔，所述多个红外传感器和所述多个定位孔一一对应；多个图像采集设备，所述多个图像采集设备包括车载图像采集设备和固定图像采集设备，所述车载图像采集设备安装在所述装煤推焦车上，所述车载图像采集设备用于当所述装煤推焦车与所述炉门框的距离小于预设阈值时，采集所述图像增强装置的图像，得到增强图像；计算设备，所述计算设备与所述车载图像采集设备通信连接，所述计算设备用于从所述车载图像采集设备中获取所述增强图像并确定所述增强图像的质量评分，若所述质量评分大于或等于预设的质量评分阈值，将所述增强图像输入预先训练的定位网络，得到所述图像增强装置在所述增强图像中的位置偏移信息，根据所述位置偏移信息生成作用于所述装煤推焦车的行驶控制指令；将所述行驶控制指令发送至所述装煤推焦车的控制单元，以使得所述控制单元控制所述装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作；若所述质量评分小于预设的质量评分阈值，生成红外启动指令，以及将所述红外启动指令发送至所述控制单元，以使所述控制单元开启所述红外定位装置并接收所述红外定位装置的反馈信号，以及基于所述反馈信号控制所述装煤推焦车行驶至目标位置并执行对应的装煤或推焦操作
。2.
根据权利要求1所述的智能装煤出焦系统，其特征在于，所述智能装煤出焦系统还包括：感应装置，所述感应装置埋设于所述装煤推焦车的轨道的下方且与所述焦炉对应设置，当所述装煤推焦车到达所述目标位置时，所述感应装置检测到所述装煤推焦车到达并记录开始时间，当所述装煤推焦车离开所述目标位置时，所述感应装置检测到所述装煤推焦车离开并记录离开时间，将所述开始时间
、
所述离开时间和当前的操作类型确定为操作记录信息，以及将所述操作记录信息发送至所述计算设备；所述计算设备还用于根据所述操作记录信息所包括的操作类型从预先训练的异常识别模型池中匹配对应的异常识别模型，并将匹配到的异常识别模型确定为目标异常识别模型，将所述操作记录信息所包括的所述开始时间和所述离开时间输入所述目标异常识别模型中，生成异常识别信息，所述异常识别信息表征所述操作记录信息是否存在异常；若所述异常识别信息表征所述操作记录信息存在异常，根据所述开始时间和所述离开时间，从历史操作视频库中确定对应的历史操作视频；对所述历史操作视频进行解析，得到所述历史操作视频中的关键帧组，以及根据所述关键帧组生成异常核验信息
。3.
根据权利要求2所述的智能装煤出焦系统，其特征在于，所述目标异常识别模型为比较器，所述比较器用于根据所述开始时间和所述离开时间确定停留时长，并将所述停留时长与历史停留均值进行比较；若所述停留时长大于所述历史停留均值，则输出表征存在异常的异常识别信息，若所述停留时长小于或等于所述历史停留均值，则输出表征不存在异常的异常识别信息；若所述异常识别信息表征不存在异常，将对应的停留时长加入历史停留时长数据库，得到更新后的历史停留时长数据库，根据所述更新后的历史停留时长数据
库更新所述历史停留均值
。4.
根据权利要求3所述的智能装煤出焦系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋瑞，宋晓强，
申请(专利权)人：山西中科冶金建设有限公司，
类型：发明
国别省市：