[發明專利]基于紅外圖像的電解槽極板檢測方法

在審

• 申請號: 202110732318.9
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113554600A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 鮑鎮;郭杰;胡子豪;楊帆;王萬軍;徐勇;王俊杰;胡晉
• 申請（專利權）人: 合肥金星機電科技發展有限公司;銅陵有色金屬集團股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛;黃巾

本發明屬于故障檢測技術領域，特別涉及一種基于紅外圖像的電解槽極板檢測方法，對有效的電解槽圖像進行分析，獲得槽內各極板均處于正常工作狀態時的特征圖像，比對原始圖像與特征圖像的溫度特征值判斷電解槽內是否存在故障極板。本發明基于電解槽內鄰近區域的溫度特征推算當前區域的溫度特征，再用當前區域的實際溫度特征與之比對進行故障檢測，能有效避免季節溫度發生較大變化的情況下，絕對溫度閾值不準帶來的影響。

技術領域

本發明屬于故障檢測技術領域，特別涉及一種基于紅外圖像的電 解槽極板檢測方法。

背景技術

銅電解過程，是將粗銅制成厚板作為陽極，純銅或不銹鋼制成薄 片作為陰極，相間地插入電解液中，通電后，槽內陽極溶解，陽極銅 以離子形式進入電解液，向陰極擴散，在陰極獲得電子析出，得到高 純度金屬銅。銅電解過程中極板易發生“冷板”與“短路”。由于工 人排板失誤、電解槽導電排污染等原因造成極板接觸失效，無電流或 小電流通過，降低了電解的工作效率，稱為冷板；由于極板間電流分 布不均、陽極泥粘附等原因導致陰極板結瘤生長，造成陽極-陰極短 路。短路電極不僅停止電解，大量電流流過短路電極發熱，以熱量形 式消耗，增加能耗的同時降低了電流效率，而且對陰極銅品位產生嚴 重影響。及時發現并排除電解槽內極板故障是槽面管理的關鍵工作， 具有重要的經濟與工藝意義。

北京科技大學博士學位論文《基于紅外圖像的銅電解精煉過程狀 態檢測研究》中公開了對電解槽的蓋布區域和裸露區域分別進行故障 陰極提取的方法，其中，蓋布區域先獲取差值圖像后，設置雙閾值 thresholA和thresholB，當前陰極棒縱向積分結果大于給定閾值 thresholA，且該位置灰度和與周圍區域的局部對比度大于thresholB 時，才認為是故障陰極。采用此方法蓋布區域圖像的誤檢率較高，論 文中認為是由于天車遮擋、槽面作業人員影響、蓋布不規范和算法本 身存在局限性導致的誤檢和漏檢，同時認為故障陰極的定位實質上時 圖像識別和分為問題，進而采取了構建同時適用于蓋布區域和裸露區 域的基于SVM的故障陰極提取方法，但該方法中每個樣本對應一個 九維特征向量，應用時需要耗費大量機器內存和運算時間，無法滿足 現場應用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種檢測速度快、準確性高的基于紅外圖 像的電解槽極板檢測方法。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種基于紅外圖像 的電解槽極板檢測方法，對有效的電解槽圖像進行分析，獲得槽內各 極板均處于正常工作狀態時的特征圖像，比對原始圖像與特征圖像的 溫度特征值判斷電解槽內是否存在故障極板。

與現有技術相比，本發明存在以下技術效果：基于電解槽內鄰近 區域的溫度特征推算當前區域的溫度特征，再用當前區域的實際溫度 特征與之比對進行故障檢測，能有效避免季節溫度發生較大變化的情 況下，絕對溫度閾值不準帶來的影響。

附圖說明

下面對本說明書各附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1是標準圖像示意圖；

圖2是檢測圖像示意圖；

圖3是電解槽校正標準圖像、電解槽圖像示意圖；

圖4是檢測電解槽圖像溫度區域邊緣線的示意圖；

圖5是檢測電解槽圖像高低溫區域的示意圖；

圖6是圖5中擬蓋布區域與擬裸露區域的劃分示意圖；

圖7是驗證電解槽圖像有效性的示意圖；

圖8是有效圖像樣本；

圖9是無效圖像樣本；

圖10是分析圖塊示意圖；

圖11是待分析圖塊示意圖；

圖12是原始熱像圖示例；