【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶炼行业自动控制，尤其涉及一种加热炉煤气泄漏监测方法及系统。
技术介绍
1、加热炉是冶金行业轧钢工序的重要工艺装备之一，其作用是将坯料均匀加热至适宜轧制的温度，在钢铁冶金行业中，加热炉的主要燃料是煤气。加热炉本体由基础、钢制外壳、耐火砖砌筑内层及附属冷却设备组成。在生产过程中，为了降低坯料在加热炉内氧化程度，必须保证炉内还原性气氛和持续正压，因此加热炉也是钢铁冶金行业煤气泄露监测重点区域。
2、目前加热炉主要的煤气泄露监测方式是在加热炉外壳挂载大量的一氧化碳浓度检测仪。该监测方法存在着设备工作环境恶劣、气体探头易堵塞失灵、不能准确指示煤气泄露点等缺陷，一旦出现故障漏报，将导致重大生产安全隐患。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种加热炉煤气泄漏监测方法，还公开了一种加热炉煤气泄漏监测系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出了一种加热炉煤气泄漏监测方法，基于红外摄像仪和激光扫描仪实现，包括：
3、步骤1)按照设定的频率通过红外摄像仪和激光扫描仪同时采集加热炉本体外部的点云数据和红外影像数据；
4、步骤2)将点云数据和红外影像数据进行融合，实现三维几何场和温度场的叠加；
5、步骤3)将叠加后的加热炉三维温度场数据去除干扰因素后，进行实时分析，判断是否存在畸变，判断结果为是，记录畸变大小及位置，并转至步骤1)再次采集处理；若判断仍存在畸变的次数达到预设值，则标注煤气泄漏点，并转
6、步骤4)根据标注进行声光报警。
7、优选的，所述步骤1)的设定频率为6次/分钟。
8、优选的，所述步骤2)包括：
9、对红外影像数据依次进行世界坐标系到相机坐标系的转换、相机坐标系到图像坐标系的转换以及图像坐标系到像素坐标的转换，得到叠加后的加热炉三维温度场数据。
10、优选的，所述叠加后的加热炉三维温度场数据满足下式：
11、
12、其中，f1为针孔模型下的焦距；mo表示旋转矩阵，n表示平移参数；(xs,ys,zs)为红外影像数据在世界坐标系中点的坐标；(xc,yc,zc)表示在相机坐标系中的坐标，(u,v)表示在像素坐标系中的坐标；(u0,v0)表示为图像坐标系的坐标原点在像素坐标系中的坐标。
13、优选的，所述步骤3)的干扰因素包括：烟雾、光照和移动物体。
14、优选的，所述步骤4)包括：根据步骤3)获得的图像畸变大小与设定阈值进行比较，如果超出阈值范围，启动声光报警并标注报警位置。
15、优选的，还包括将步骤1)采集的点云数据和红外影像数据定时存储到数据库中。
16、另一方面，本专利技术提供了一种加热炉煤气泄漏监测系统，所述系统包括：部署在加热炉附件的采集模块以及部署在上位机的融合模块、畸变检测模块和报警模块；其中，
17、所述采集模块，用于按照设定的频率通过红外摄像仪和激光扫描仪同时采集加热炉本体外部的点云数据和红外影像数据；
18、所述融合模块，用于将点云数据和红外影像数据进行融合，实现三维几何场和温度场的叠加；
19、所述畸变检测模块，用于将叠加后的加热炉三维温度场数据去除干扰因素后，进行实时分析，判断是否存在畸变，判断结果为是，记录畸变大小及位置，并转至采集模块再次采集处理；若判断仍存在畸变的次数达到预设值，则标注煤气泄漏点，并转至报警模块；
20、所述报警模块，用于根据标注进行声光报警。
21、优选的，所述系统还包括：数据库，用于定时存储采集模块采集的点云数据和红外影像数据以及畸变检测结果。
22、与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
23、本专利技术设计的加热炉煤气泄漏监测方法及系统，布置简单，投资小，运行稳定可靠，提高了加热炉煤气泄露监测的精度和时效度，提高了加热炉工位生产安全性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种加热炉煤气泄漏监测方法，基于红外摄像仪和激光扫描仪实现，包括：
2.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤1)的设定频率为6次/分钟。
3.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤2)包括：
4.根据权利要求3所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述叠加后的加热炉三维温度场数据满足下式：
5.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤3)的干扰因素包括：烟雾、光照和移动物体。
6.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤4)包括：根据步骤3)获得的图像畸变大小与设定阈值进行比较，如果超出阈值范围，启动声光报警并标注报警位置。
7.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，还包括将步骤1)采集的点云数据和红外影像数据定时存储到数据库中。
8.一种加热炉煤气泄漏监测系统，其特征在于，所述系统包括：部署在加热炉附件的采集模块以及部署在上位机的融合模块、畸变检测模块和报警模块；其中，
9.根据权利要求8所述的加热炉煤气泄漏监测系统，其特征在于，所述系统还包括：数据库，用于定时存储采集模块采集的点云数据和红外影像数据以及畸变检测结果。
...【技术特征摘要】
1.一种加热炉煤气泄漏监测方法，基于红外摄像仪和激光扫描仪实现，包括：
2.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤1)的设定频率为6次/分钟。
3.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤2)包括：
4.根据权利要求3所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述叠加后的加热炉三维温度场数据满足下式：
5.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征在于，所述步骤3)的干扰因素包括：烟雾、光照和移动物体。
6.根据权利要求1所述的加热炉煤气泄漏监测方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志杰，齐文哲，赵培林，韩文习，李超，吴会亮，刘超，郭秀辉，李栋，郑力，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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