【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及除锈，特别是涉及一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统及方法。
技术介绍
1、钢结构，应用于各个行业及领域中，但是，由于钢结构大部分都会长期的暴露在外界环境中，因此其表面非常容易受到环境因素的影响而被锈蚀，而一旦这些钢结构被锈蚀之后，不仅仅会造成其外观的改变和经济损失，还可进一步引发物料污染和产品质量降低、生产中断、装置泄露、设备爆炸以及重大人员伤亡和环境污染损失；因此需要对钢结构进行定期的维护，从而保证钢结构的正常使用。
2、目前，传统的除锈方法，包括高压水射流除锈、酸洗除锈、超声波除锈和喷砂除锈等，均存在适用性差、效果不理想、污染环境等不足。而激光作为一种加工工具，能实现金属表面锈蚀层的快速清洗，其采用高峰值功率的脉冲激光照射锈蚀部位，锈层或是基体吸收激光能量后温度急剧升高，进而产生膨松、气化、热冲击与热振动、声波震碎等一系列变化，最终使得锈蚀与基体脱离，同时又不会损坏工件的新颖除锈技术。与传统加工方法不同的是，激光具有高亮度、高单色性等优点，能实现远距离非接触式清洗，因此能利用激光对远距离除锈，比如高压带电装置、核装置等。
3、但是，在现有的激光除锈技术中，对于钢结构上的锈蚀区域识别上存在着精确度不高，识别结果可靠性较差的问题，导致不能准确的识别出锈蚀区域的边界，使锈迹不能被很好的清除，并且在通过激光进行除锈过程中，激光控制方法流程复杂，且控制激光除锈的精准度不高，不能根据锈蚀区域内锈迹的具体情况选择合适的除锈工作条件来进行除锈，这也将导致锈迹不能被很好的清除，不具有良好的除锈结果，更甚会出
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，包括：
2、锈迹识别装置，用于拍摄所述钢结构的图像，并从图像中识别出锈蚀区域；
3、超声波检测装置，用于检测所述锈蚀区域内的锈迹的锈蚀面积、锈蚀厚度和锈蚀深度；
4、激光除锈装置，用于通过激光对所述钢结构上的锈迹进行清除；
5、控制单元，分别与所述锈迹识别装置、超声波检测装置、激光除锈装置电性连接，所述控制单元用于根据锈迹的锈蚀面积、锈蚀厚度和锈蚀深度确定锈蚀程度值，并根据所述锈蚀程度值控制所述激光除锈装置选择相应的除锈工作条件对所述钢结构上的锈迹进行清除。
6、进一步的，所述控制单元包括：
7、采集模块，分别与所述锈迹识别装置、超声波检测装置电性连接，所述采集模块用于获取所述锈迹识别装置和超声波检测装置的数据，并将数据传输至处理模块；
8、处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于根据采集到的数据设定所述激光除锈装置的工作状态指令；
9、控制模块，与所述处理模块连接，并与所述激光除锈装置电性连接，所述控制模块用于根据所述处理模块设定的工作状态指令对所述激光除锈装置进行控制。
10、进一步的，所述处理模块用于获取锈蚀区域的锈蚀程度值△g，所述控制模块用于控制所述激光除锈装置的除锈工作条件；
11、所述处理模块还用于设定第一预设锈蚀程度值g1、第二预设锈蚀程度值g2、第三预设锈蚀程度值g3和第四预设锈蚀程度值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设除锈工作条件矩阵a1(a1，b1，c1)、第二预设除锈工作条件矩阵a2(a2，b2，c2)、第三预设除锈工作条件矩阵a3(a1，b1，c1)和第四预设除锈工作条件矩阵a4(a4，b4，c4)，其中，a1－a4依次为第一至第四预设激光功率，且a1＜a2＜a3＜a4，b1－b4依次第一至第四预设激光波长，b1＜b2＜b3＜b4，c1－c4依次第一至第四预设激光脉冲宽度，c1＜c2＜c3＜c4；
12、根据获取到的锈蚀区域的锈蚀程度值△g与设定的预设锈蚀程度值gi的大小关系，来选定预设除锈工作条件矩阵a作为所述激光除锈装置的除锈工作条件；
13、当△g≤g1时，选定所述第一预设除锈工作条件矩阵a1作为所述激光除锈装置的除锈工作条件；
14、当g1＜△g≤g2时，选定所述第二预设除锈工作条件矩阵a2作为所述激光除锈装置的除锈工作条件；
15、当g2＜△g≤g3时，选定所述第三预设除锈工作条件矩阵a3作为所述激光除锈装置的除锈工作条件；
16、当g3＜△g≤g4时，选定所述第四预设除锈工作条件矩阵a4作为所述激光除锈装置的除锈工作条件；
17、其中，当选定所述第i预设除锈工作条件矩阵ai作为所述激光除锈装置的除锈工作条件时，所述控制模块控制所述激光除锈装置以所述第i预设激光功率ai工作，所述控制模块还将控制所述激光除锈装置以所述第i预设激光波长bi工作，所述控制模块还将控制所述激光除锈装置以所述第i预设激光脉冲宽度ci工作，i＝1，2，3，4。
18、进一步的，所述锈迹识别装置包括：
19、拍摄模块，用于拍摄所述钢结构的图像；
20、识别模块，与所述拍摄模块连接，所述识别模块用于对拍摄到的图像进行灰度处理，根据预设的条件确定所述灰度图中的锈蚀区域。
21、本专利技术还通过了一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，包括：
22、采集所述钢结构的图像，并对所述钢结构的图像进行灰度化处理得到灰度图；
23、遍历所述灰度图，根据预设的条件确定所述灰度图中的锈蚀区域；
24、对所述锈蚀区域内的锈迹进行检测，确定出所述锈蚀区域的锈蚀程度值；
25、根据所述锈蚀区域的锈蚀程度值选择对应的激光除锈工作条件。
26、进一步的，所述遍历所述灰度图，根据预设的条件确定所述灰度图中的锈蚀区域，包括：
27、根据预设尺寸的窗格对所述灰度图进行遍历；
28、获取所述灰度图中每一个窗格的灰度值，并设定一个预设灰度阈值；
29、根据预设灰度阈值对灰度图进行阈值分割，通过边缘检测的方法从阈值分割后的图像中提取出锈蚀区域。
30、进一步的，所述对所述锈蚀区域内的锈迹进行检测，确定出所述锈蚀区域的锈蚀程度值，包括：
31、检测所述锈蚀区域内的锈迹的锈蚀面积、锈蚀厚度和锈蚀深度；
32、对锈迹的锈蚀面积、锈蚀厚度和锈蚀深度分别赋予相应的权重；
33、根据锈迹的锈蚀面积、锈蚀厚度和锈蚀深度及其相应的权重综合计算得到所述锈蚀区域的锈蚀程度值。
34、进一步的，所述锈蚀区域的锈蚀程度值的计算公式如下：
35、△g＝a＊x+b＊y+c＊z，
36、其中，x为锈迹的锈蚀面积，y为锈迹的锈蚀厚度，z为锈迹的锈蚀深度，a为锈蚀面积的权重，b为锈蚀厚度的权重，c为锈蚀深度的权重。
37、进一步的，所述根据所述锈蚀区域的锈蚀程度值选择对应的激光除锈工作条件，具体包括：
38、获取锈蚀区域的锈蚀程度值△g；
39、设定第一预设锈蚀程度值g1、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，所述控制单元包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，所述锈迹识别装置包括：
5.一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，所述遍历所述灰度图，根据预设的条件确定所述灰度图中的锈蚀区域，包括：
7.根据权利要求5所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，所述对所述锈蚀区域内的锈迹进行检测，确定出所述锈蚀区域的锈蚀程度值，包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，所述锈蚀区域的锈蚀程度值的计算公式如下：
9.根据权利要求5所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，所述根据所述锈蚀区域的锈蚀程度值选择对应的激光除锈工作条件
...【技术特征摘要】
1.一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，所述控制单元包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈系统，其特征在于，所述锈迹识别装置包括：
5.一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于锈蚀分析的钢结构除锈方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张井成，冯庭有，郭业凯，钟少伟，朱晨亮，杜燕成，
申请(专利权)人：华能广东能源开发有限公司海门电厂，
类型：发明
国别省市：
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