[發明專利]視頻生球粒徑儀及其生球粒徑狀態檢測方法

有效

• 申請號: 201611207414.7
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN107063946B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張海根
• 申請（專利權）人: 天津市三特電子有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發明公開了一種視頻生球粒徑儀及其生球粒徑狀態檢測方法，視頻生球粒徑儀包括圖像采集系統、數據傳輸系統和數據處理系統；圖像采集系統包括設置在兩個LED光源之間的成像設備，使成球區域上采集的有效物料寬度不小于1.4m；兩個LED光源對向低角度打光，對成像設備進行光源補償；配合生球粒徑狀態檢測方法，對現場采集原始圖像依次進行去噪、均衡、平滑、增強、銳化、自適應閾值的二值化以及腐蝕和膨脹運算處，得到送入高爐爐料的粒度和塊數信息；該視頻生球粒徑儀及其生球粒徑狀態檢測方法能夠實現對造球機成球區域造球質量和狀態進行準確監控、圖像處理，并能夠對出現異常物料及時報警。

技術領域

本發明涉及視頻監控分析技術領域，特別涉及一種視頻生球粒徑儀及其生球粒徑狀態檢測方法。

背景技術

隨著資源不斷的枯竭和國際鐵礦石價格的不斷攀升，高爐使用的原燃料質量不斷出現劣化。對于大型高爐，高爐的操作、鐵水質量均與原料有著非常密切的關系，“七分原料，三分操作”，可以說原料對高爐的操作的順行、穩定起著非常重要的作用。造球機是為高爐提供球團礦物料的設備，造球機的成球合格率及礦石物料的部分比例會直接影響到高爐的生產質量。

目前國內外對粒度檢測的方法主要包括機械的篩網篩分法、激光衍射法、電感應法等(后兩者主要針對塵埃顆粒)，隨著數字圖像處理技術在粒度識別領域中的應用，顆粒測量技術向著范圍廣、測量準確度和精確度高、重現性好、速度快的方向發展。

近年來，隨著數字圖像處理技術的廣泛應用，非接觸式的視頻在線自動檢測技術逐漸興起。非接觸式是指通過工業相機采集物料圖像，可以實時進行物料的現場監控和檢測，但是現有技術在檢測方式和處理速度上還存在不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現準確監控造球機成球區域造球狀態，并能夠對出現異常物料及時報警的視頻生球粒徑儀。

本發明的另一目的是提供一種對造球機成球區域的造球狀態和質量進行在線實時檢測的生球粒徑狀態檢測方法。

為此，本發明的技術方案如下：

一種視頻生球粒徑儀，包括圖像采集系統、數據傳輸系統和數據處理系統；

所述圖像采集系統包括設置在兩個LED光源之間的成像設備，所述成像設備包括多臺工業相機和安裝在每臺所述工業相機上的鏡頭，所述LED光源低于所述成像設備設置，且對向低角度打光；

所述工業相機設置在造球機的成球區域正上方，且多臺所述工業相機的臺數與每臺所述工業相機的視野范圍相互配合，使多臺所述工業相機在成球區域上采集的有效物料總寬度不小于1.4m；其中，相鄰所述工業相機之間的水平距離為350～550mm；所述工業相機鏡頭至成球區域的垂直距離為1185～1215mm；

兩個所述LED光源對向打光，且與相鄰一側設置的所述工業相機之間的水平間距為400～650mm、垂直距離為0.4～0.5m；所述LED光源的光束中心線與位于成球區域所在平面之間所成夾角為40～60°。

每臺所述工業相機的外側均套裝有一防護套，在所述防護套的前端面中心位置設置有一開孔，使工業相機鏡頭能夠通過該開孔采集圖像，所述防護套內還設置有一氣體吹掃裝置，使壓縮空氣由內向外吹掃鏡頭表面。

所述數據處理系統設置在中央控制室內，包括用于對圖像采集系統采集的圖像進行計算分析的高速處理工控機、實時顯示在線采集圖像及數據計算分析結果的顯示器和面對異常情況自動啟動發出警報的報警裝置；所述高速處理工控機與所述顯示器之間通過數據傳輸線連接；所述報警裝置通過信號轉換器與所述高速處理工控機連接。

所述數據傳輸系統包括分別設置在現場控制箱和室內控制箱內的光纖收發器以及用于連接各設備之間的光纖和網線；所述現場控制箱和所述室內控制箱的光纖收發器之間通過光纖連接；所述圖像采集系統與所述現場控制箱之間通過網線和電源線連接；所述室內控制箱和所述高速處理工控機之間通過網線連接。