[發明專利]一種檢測燒結臺車料層厚度的方法、控制器和系統

有效

• 申請號: 201210552234.8
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103063273A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王付其;陳猛勝;丁勇;劉躍輝
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;F27B21/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及燒結礦生產控制領域，特別涉及一種燒結臺車料層厚度的檢測方法、裝置和系統。

背景技術

在礦物金屬冶煉的過程中，如果礦物原料在高爐內冶煉時過快融化，就會給高爐內氣體流程帶來阻力，導致高爐內可接收的鼓風量下降，從而導致冶煉時高爐的冶煉強度較低，生產效率低下，能源消耗也較高。為了避免礦物原料在高爐內冶煉時過快融化，通常采用燒結過程使礦物原料在高溫環境下具有較高的強度。燒結過程是指，高爐煉鐵生產前，將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化，燒結成塊的過程。在燒結過程中，整個工藝是在燒結機系統上實現的，如圖1所示。

在燒結過程中，燒結礦質量和產量均受燒結臺車上的料層厚度影響。當料層過厚時，燒結過程透氣性差，制成的燒結礦質量較差。當料層過薄時，燒結礦產量過小，不僅生產成本提高，能源也被過度消耗。因此，為了控制燒結礦的質量和產量，在燒結過程中就需要料層厚度控制在合適的范圍內，而為了控制混合料布料的厚度，就需要在燒結過程中檢測料層厚度。

如圖2，示出了現有的燒結臺車上料層厚度檢測及控制圖。其中，現有的對料層厚度的檢測是采用雷達料位計或超聲波料位計實現的。具體地檢測過程為：在燒結臺車料面上方橫向布置幾個安置有上述儀器的料位檢測點，通過這幾個檢測點檢測到的料層厚度來反映整個燒結臺車的料層厚度。由于雷達料位計和超聲波料位計的成本較高，通常為了控制檢測成本，設置的料位檢測點都很少，一般每個料位檢測點的距離間隔為1米左右。這樣，在控制檢測成本的同時，就只能準確檢測到這些檢測點下對應的燒結臺車上坐標點的料層厚度，而對于燒結臺車上其他坐標點的料層厚度都只能通過上述檢測點對應的坐標點的厚度進行估算，如計算平均厚度或擬合曲線等，但由于檢測點數量有限，在各坐標點的料層厚度區別較大時，根據離散的檢測點估算得到的其他坐標點的料層厚度就都不準確。而當料層厚度在非檢測點的任一坐標點檢測不準確且出現較大波動時，燒結機對該坐標點的布料控制也會隨之出現大幅波動，進而燒結礦的質量和產量都會都到嚴重影響。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種燒結臺車料層厚度的檢測方法、裝置和系統，以克服現有技術中料層厚度檢測不準確和檢測波動較大的缺陷，進而保證燒結礦的質量和產量。

為達到上述目的，本發明提供了一種燒結臺車料層厚度的檢測方法，所述方法應用于檢測燒結臺車料層厚度的系統，所述系統包括：鏡頭沿重力方向向下的攝像頭、照射方向向下并偏向所述攝像頭的激光頭和控制器，所述攝像頭與激光頭安裝于燒結臺車的中線上方的同一水平面；所述方法包括以下步驟：

所述控制器控制所述激光頭射出一字形且與燒結臺車的邊框垂直的激光束；

所述控制器控制所述攝像頭獲取所述激光束投射在所述燒結臺車的料層上的激光線；

所述控制器根據所述激光線，確定所述燒結臺車上任一坐標點的料層厚度。

優選的，所述根據所述激光束，確定所述燒結臺車上任一坐標點的料層厚度，包括：

將燒結臺車上的任一坐標點選定為檢測點；

根據所述檢測點的坐標，在所述激光線上確定所述檢測點的坐標對應的目標激光點；

將目標激光點與中心線之間的距離確定為所述目標激光點偏離攝像頭的距離；所述中心線位于所述攝像頭的視屏中心線正下方所對應的所述燒結臺車的料層上，且與所述視屏中心線平行；所述視屏中心線與所述燒結臺車的運行方向垂直；

根據所述目標激光點偏離攝像頭的距離，計算所述檢測點的料層厚度。

優選的，所述根據所述目標激光點偏離攝像頭的距離，計算所述檢測點的料層厚度，包括：

獲取計算參數和計算所述檢測點的料層厚度的公式；所述公式為：

h=H-(L+l)×tan(a)；

其中，h為檢測點的料層厚度，H為攝像頭距離燒結臺車底部的高度，L為攝像頭與激光頭之間的距離，l為目標激光點偏離攝像頭的距離，a為激光束出射方向與水平面間的夾角；所述H、l、L和a為所述計算參數；所述H、L和a為預設的參數；

利用獲取到的所述公式及計算參數計算所述檢測點的料層厚度。

優選的，所述將目標激光點與中心線之間的距離確定為所述目標激光點偏離攝像頭的距離，包括：

以所述視屏中心線作為0點線將所述攝像頭的視屏窗口均分成網格形式；

建立網格中每個網格點到0點線的像素距離與所述網格點對應的激光點偏離攝像頭的距離之間的對應關系；