高炉摆动溜槽在线检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高炉摆动溜槽位置的在线检测装置，包括安装在高炉炉顶的成像设备和激光器、组成控制系统的现场控制箱和室内控制箱、为系统供电的净化电源以及视频图像处理单元、信号转换器和报警装置，所述激光器向所述摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光；所述成像设备收到所述控制系统的触发信号后拍摄摆动溜槽的位置图像；所述视频图像处理单元对所述成像设备拍摄到的摆动溜槽图像进行分析处理、确定摆动溜槽的位置并与预设的摆动溜槽控制角度进行比对，当二者差值超出规定时，向所述声光报警器发出报警指示并输出反馈信号。该在线检测装置能够实时在线检测摆动溜槽的位置，检测精度高、性能稳定，能够保证高炉精准布料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金
，特别是涉及一种。
技术介绍
在冶金行业的高炉炼铁生产过程中，高炉布料是高炉炼铁系统中最重要的一环。能够及时、准确、合理均匀地布料是保证高炉生产顺利进行和保证产品质量的前提条件。因此，摆动溜槽的控制就显得非常重要。高炉进行布料时，炉料首先经过矿槽配料工艺，然后进入炉顶上料斗和下料斗；在接到高炉布料指令后，下料斗的料流调节阀按工艺要求开启 到设定的开度，炉料按一定的流量经布料滚筒流到摆动溜槽上；摆动溜槽按工艺要求升到一定的倾动角(即摆动溜槽与高炉的垂直中心线的夹角)，同时，摆动溜槽在水平面方向上进行着匀速旋转，这样炉料就可以均匀地布到高炉的料面上了。由此可见，在溜槽布料过程中，平面转角和倾动角是控制炉料向炉内径向和周向布料的重要参数，而倾动角的可靠性和准确性，则是整个高炉布料过程中的关键。所以，如何准确地检测摆动溜槽倾动角、如实反映摆动溜槽的真实状况并及时反馈检测数据、调整溜槽的PLC控制参数对保证高炉布料均匀合理、确保高炉顺利、安全、高效地运行具有十分重要的意义。目前，在高炉冶炼中，摆动溜槽大多是由两台电机来驱动的，电机的控制由PLC程序发出控制指令，使电机变频器启动或停止；溜槽的运动速度则是通过改变变频器的频率来实现的。所以，摆动溜槽的倾动角α的检测也大多靠编码器来实现。在这种检测方式中，编码器一般都安装在驱动电机的减速轴上，编码器发出二进制指令给PLC，由PLC程序对接收到的二进制指令进行处理，最后得到摆动溜槽的倾动角的参数，据此实现对摆动溜槽的控制。但是，上述方法因自身检测精度低、机械传动结构磨损或摆动溜槽的变形等因素，使得倾动角的检测数据与实际不相符，从而影响了高炉布料的均匀性，给生产带来了安全隐患。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的一个目的是提供一种检测精度高、能够自动报警的高炉摆动溜槽位置的在线检测装置；本专利技术的另一个目的是提供一种上述在线检测装置的检测方法。为此，本专利技术的技术方案如下一种高炉摆动溜槽位置的在线检测装置，包括安装在高炉炉顶的成像设备和激光器、组成控制系统的现场控制箱和室内控制箱、为系统供电的净化电源以及视频图像处理单元、信号转换器和报警装置，所述成像设备和激光器分别安装在一高温防护套内，所述激光器向所述摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光；所述成像设备收到所述控制系统的触发信号后拍摄摆动溜槽的位置图像；所述视频图像处理单元对所述成像设备拍摄到的摆动溜槽图像进行分析处理、确定摆动溜槽的位置并与预设的摆动溜槽控制角度进行比对，当二者差值超出规定时，输出数字报警信号并向摆动溜槽控制单元输出反馈信号；所述信号转换器将所述视频图像处理单元输出的数字报警信号转换成模拟信号后输出给所述报警装置。所述防护套为风冷式防护套，其冷却吹扫介质是氮气。所述氮气的压力为O. 40 O. 6MPa，在防护套处的入口温度彡35°C。所述的激光器为条形激光器。 所述视频图像处理单元为工业计算机和显示器。一种上述在线检测装置的检测方法，包括以下步骤I)所述激光器向所述摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光；2)所述成像设备获取高炉内摆动溜槽的视频图像，并传输至所述视频图像处理单元;3)当所述摆动溜槽水平转动角度达到设定值时，所述视频图像处理单元对接收到的视频图像进行分析，找到激光束的位置，从而确定摆动溜槽的位置；4)所述视频图像处理单元根据已知的摆动溜槽的摆动圆心点位置/坐标、高炉垂直中心线和摆动溜槽的位置计算出摆动溜槽的倾动角度；5)所述视频图像处理单元将计算出的倾动角度与摆动溜槽控制单元输出的控制角度进行比对，当二者差值超出规定值时，发出报警指示并自动向摆动溜槽控制单元输出反馈信号；6)所述信号转换器将所述视频图像处理单元输出的数字报警信号转换成模拟信号后输出给所述报警装置；同时，摆动溜槽控制单元根据所述反馈信号调整摆动溜槽的控制参数。本专利技术的在线检测装置能够实时在线检测摆动溜槽的位置，检测精度高、性能稳定，解决了目前高炉摆动溜槽倾动角检测系统所反映的参数与实际不相符的技术难题，实现了高炉的精准布料，确保了生产安全。附图说明图I是本专利技术高炉摆动溜槽在线检测装置的构成示意图；图2是视频监控画面的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术高炉摆动溜槽在线检测装置进行详细说明。如图I所示，本专利技术的高炉摆动溜槽在线检测装置主要由激光器I、成像设备2、现场控制箱3、净化电源4、室内控制箱5、显示器6、工业计算机7、信号转换器9和报警器10组成。所述成像设备I为前端视频采集设备，采用专用摄像机和镜头。当PLC控制系统发出触发信号时(即摆动溜槽到达特定位置时)，成像设备即刻拍摄炉内摆动溜槽的位置图像，如附图2所示。为保证成像设备和激光器在高温、高粉尘的高炉内正常工作，采用高温防护套分别对它们进行保护。所述防护套为风冷防护套，冷却介质是低压氮气，通过氮气不停的吹扫，确保成像设备和激光器稳定工作。所述工业计算机7和显示器6组成图像处理单元，用于分析摄像机拍摄到的摆动溜槽图像，通过计算机的数据处理来确定摆动溜槽的位置，计算出摆动溜槽的倾动角度，并与PLC发出的摆动溜槽控制角度进行比对。当二者差值超出规定时，自动输出反馈信号，声光报警器10同时发出报警信号。现场控制箱3、室内控制箱5和净化电源4为系统的电气控制设备，为其他系统设备提供电源和控制信号，保证系统正常工作。下面结合图2对上述在线检测装置的检测方法进行说明。如图所示，首先，激光器向摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光； 然后，操刀摄像机获取高炉内摆动溜槽的视频图像，并传输给工业计算机；当摆动溜槽水平转动角度达到设定值时，工业计算机对接收到的视频图像进行分析，找到激光束的位置，确定摆动溜槽的位置；工业计算机根据已知的摆动溜槽的摆动圆心点位置/坐标、高炉垂直中心线和摆动溜槽的位置计算出摆动溜槽的倾动角度；然后，工业计算机将计算出的倾动角度与摆动溜槽PLC输出的控制角度进行比对，当二者差值超出规定值时，发出报警指示并自动向摆动溜槽设备自带的摆动溜槽控制单元输出反馈信号；信号转换器将视频图像处理单元输出的数字报警信号转换成模拟信号后输出给所述报警装置；同时，摆动溜槽控制单元根据所述反馈信号调整摆动溜槽的控制参数。报警装置发出声光报警信号后，操作人员即可采取相应措施。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉摆动溜槽位置的在线检测装置，其特征在于：包括安装在高炉炉顶的成像设备和激光器、组成控制系统的现场控制箱和室内控制箱、为系统供电的净化电源以及视频图像处理单元、信号转换器和报警装置，所述成像设备和激光器分别安装在一高温防护套内，所述激光器向所述摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光；所述成像设备收到所述控制系统的触发信号后拍摄摆动溜槽的位置图像；所述视频图像处理单元对所述成像设备拍摄到的摆动溜槽图像进行分析处理、确定摆动溜槽的位置并与预设的摆动溜槽控制角度进行比对，当二者差值超出规定时，输出数字报警信号并向摆动溜槽控制单元输出反馈信号；所述信号转换器将所述视频图像处理单元输出的数字报警信号转换成模拟信号后输出给所述报警装置。

【技术特征摘要】
1.一种高炉摆动溜槽位置的在线检测装置，其特征在于包括安装在高炉炉顶的成像设备和激光器、组成控制系统的现场控制箱和室内控制箱、为系统供电的净化电源以及视频图像处理单元、信号转换器和报警装置，所述成像设备和激光器分别安装在一高温防护套内， 所述激光器向所述摆动溜槽运动轨迹上的预定位置发射激光； 所述成像设备收到所述控制系统的触发信号后拍摄摆动溜槽的位置图像； 所述视频图像处理单元对所述成像设备拍摄到的摆动溜槽图像进行分析处理、确定摆动溜槽的位置并与预设的摆动溜槽控制角度进行比对，当二者差值超出规定时，输出数字报警信号并向摆动溜槽控制单元输出反馈信号； 所述信号转换器将所述视频图像处理单元输出的数字报警信号转换成模拟信号后输出给所述报警装置。2.根据权利要求I所述的在线检测装置，其特征在于所述防护套为风冷式防护套，其冷却吹扫介质是氮气。3.根据权利要求2所述的在线检测装置，其特征在于所述氮气的压力为O.40 O.6MPa，在防护套处的入口温度彡35°C。4.根据权利要求I所述的在线检测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海根，
申请(专利权)人：天津市三特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：