一種基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對鋼材品質(zhì)的要求不斷提高，即對鋼水的純凈度要求就越來越高。鐵水預(yù)處理技術(shù)是提高鐵水純凈度的重要手段，已經(jīng)成為鋼鐵冶金優(yōu)化工藝流程的主要組成部分，扒渣則是將脫硫后的鐵水包中大量的高硫渣去除，以免煉鋼時(shí)造成回硫，是控制入爐硫總量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的脫硫方法是脫硫操作工用肉眼觀察鐵水包，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)評判扒渣等級進(jìn)行扒渣。然而，由于作業(yè)環(huán)境惡劣，強(qiáng)光、濃煙以及操作工注意力等不穩(wěn)定因素容易導(dǎo)致誤判。
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)環(huán)境惡劣等不穩(wěn)定因素導(dǎo)致誤判扒渣等級的問題，目前尚未有有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)環(huán)境惡劣等不穩(wěn)定因素導(dǎo)致誤判扒渣等級的問題，本發(fā)明的目的在于提出一種基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制系統(tǒng)及其方法，能夠?qū)﹁F水扒渣過程實(shí)時(shí)監(jiān)控并判定扒渣等級，避免了人工判定帶來的誤判扒渣等級。
[0006]基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0007]基于上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明提供的基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制系統(tǒng)包括:
[0010]鐵水包，鐵水包中盛有鐵水與渣；
[0011]渣盆，渣盆設(shè)置于鐵水包旁，渣盆用于盛放渣；
[0012]扒渣機(jī)，扒渣機(jī)設(shè)置于鐵水包所傾斜的一側(cè)，扒渣機(jī)用于在鐵水包中扒渣；
[0013]攝像頭，攝像頭連接至處理機(jī)，攝像頭設(shè)置于正對鐵水包的鐵水液面，用于獲取鐵水液面的扒渣狀態(tài)；
[0014]顯示器，顯示器連接至處理機(jī)，顯示器設(shè)置于操作工處，用于反映鐵水液面的扒渣狀態(tài)，操作工通過顯示器觀察鐵水與渣的分布情況，根據(jù)觀察到的鐵水與渣的分布情況判斷使用自動或手動方式進(jìn)行扒渣操作；
[0015]處理機(jī)，處理機(jī)用于獲取攝像頭采集的圖像信息，對圖像信息進(jìn)行處理并在顯示器上輸出；處理機(jī)還用于訪問扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，為當(dāng)前鐵水定出當(dāng)前渣量等級，并將當(dāng)前渣量等級與預(yù)先指定的渣量等級閾值進(jìn)行比較。
[0016]其中，攝像頭采集的圖像信息包括鐵水與渣的分布信息、以及圖像灰度信息；處理機(jī)對圖像信息進(jìn)行處理，為根據(jù)鐵水與渣的分布信息對有效分析區(qū)域進(jìn)行閾值分割，并根據(jù)有效分析區(qū)域內(nèi)的圖像灰度信息進(jìn)一步識別出鐵水和渣。
[0017]并且，處理機(jī)還根據(jù)圖像灰度信息與鐵水和渣的識別結(jié)果，計(jì)算出渣灰度、鐵水灰度、渣所占像素?cái)?shù)、鐵水和渣共占像素?cái)?shù)，并根據(jù)渣灰度、鐵水灰度、渣所占像素?cái)?shù)、鐵水和渣共占像素?cái)?shù)計(jì)算出渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息。
[0018]同時(shí)，處理機(jī)識別出鐵水和渣后，對圖像信息中有效分析區(qū)域內(nèi)的鐵水與渣部分圖像分別進(jìn)行圖像處理并輸出，使操作工能夠容易的分辨出鐵水與渣的分布情況。
[0019]并且，進(jìn)行圖像處理的方法包括以下至少之一:染色、折線覆蓋。
[0020]并且，扒渣機(jī)包括氮?dú)夤?；操作工以手動方式進(jìn)行扒渣操作，為操作工在圖像處理輸出的數(shù)秒后提氮?dú)夤懿⒁允謩臃绞竭M(jìn)行扒渣操作；操作工以自動方式進(jìn)行扒渣操作，為操作工在圖像處理輸出后不提氮?dú)夤懿⒁宰詣臃绞竭M(jìn)行扒渣操作。
[0021]同時(shí)，處理機(jī)還連接至鋼廠二級系統(tǒng)，鋼廠二級系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)扒渣數(shù)據(jù)庫，處理機(jī)訪問扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫為當(dāng)前鐵水定出當(dāng)前渣量等級，為通過鋼廠二級系統(tǒng)訪問扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，獲取多個(gè)不同等級標(biāo)準(zhǔn)中的渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息范圍，將多個(gè)不同等級標(biāo)準(zhǔn)中的渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息范圍與當(dāng)前鐵水的對應(yīng)信息進(jìn)行比對，并為當(dāng)前鐵水定出當(dāng)前渣量等級。
[0022]并且，處理機(jī)獲取多個(gè)不同等級標(biāo)準(zhǔn)中的渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息范圍，為獲取與當(dāng)前工作環(huán)境相對應(yīng)的環(huán)境條件下的多個(gè)不同等級標(biāo)準(zhǔn)中的上述信息，其中環(huán)境條件包括以下至少之一:爐號、鋼種、鐵水溫度、鈦含量、娃含量。
[0023]同時(shí)，處理機(jī)將當(dāng)前渣量等級與預(yù)先指定的渣量等級閾值進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果判定繼續(xù)或停止扒渣。
[0024]并且，操作工預(yù)先設(shè)定一個(gè)渣量等級閾值，當(dāng)當(dāng)前渣量等級小于設(shè)定渣量等級時(shí)，處理機(jī)控制扒渣機(jī)停止扒渣或提示操作工停止扒渣；當(dāng)當(dāng)前渣量等級大于等于設(shè)定渣量等級時(shí)，處理機(jī)控制扒渣機(jī)繼續(xù)扒渣或提示操作工繼續(xù)扒渣，直到當(dāng)前渣量等級小于設(shè)定渣量等級為止。
[0025]從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的技術(shù)方案通過使用實(shí)時(shí)監(jiān)控扒渣過程并根據(jù)扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫在線判定扒渣等級是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等級的技術(shù)手段，避免使用人工判定，因此不會誤判扒渣等級。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制方法。
[0027]根據(jù)本發(fā)明提供的基于人工干預(yù)的鐵水扒渣檢測與控制方法包括:
[0028]實(shí)時(shí)獲取鐵水包、鐵水包中鐵水與渣的圖像信息；
[0029]確定圖像信息中的有效分析區(qū)域，對有效分析區(qū)域進(jìn)行閾值分割，識別出鐵水和渣，并獲取渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息；
[0030]操作工根據(jù)觀察到的鐵水與渣的分布情況判斷使用自動或手動方式進(jìn)行扒渣操作；
[0031]根據(jù)渣覆蓋比率信息，使用扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫為當(dāng)前鐵水定出當(dāng)前渣量等級，并將當(dāng)前渣量等級與預(yù)先指定的渣量等級閾值進(jìn)行比較。
[0032]其中，圖像信息包括鐵水與渣的分布信息、以及圖像灰度信息；對有效分析區(qū)域進(jìn)行閾值分割識別出鐵水和渣，為根據(jù)鐵水與渣的分布信息對有效分析區(qū)域進(jìn)行閾值分割，并根據(jù)有效分析區(qū)域內(nèi)的圖像灰度信息進(jìn)一步識別出鐵水和渣。
[0033]并且，獲取渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率信息，為根據(jù)圖像灰度信息與鐵水和渣的識別結(jié)果，計(jì)算出渣灰度、鐵水灰度、渣所占像素?cái)?shù)、鐵水和渣共占像素?cái)?shù)，并根據(jù)渣灰度、鐵水灰度、渣所占像素?cái)?shù)、鐵水和渣共占像素?cái)?shù)計(jì)算出渣厚度、渣覆蓋面積與渣覆蓋比率?目息O
[0034]同時(shí)，識別出鐵水和渣后，對圖像信息中有效分析區(qū)域內(nèi)的鐵水與渣部分圖像分別進(jìn)行圖像處理并輸出，使操作工能夠容易的分辨出鐵水與渣的分布情況。
[0035]并且，進(jìn)行圖像處理的方法包括以下至少之一:染色、折線覆蓋。
[0036]并且，操作工以手動方式進(jìn)行扒渣操作，為操作工在圖像處理輸出的數(shù)秒后提氮?dú)夤懿⒁允謩臃绞竭M(jìn)行扒渣操作；操作工以自動方式進(jìn)行扒渣操作，為操作工在圖像處理輸出后不提氮?dú)夤懿⒁宰詣臃绞竭M(jìn)行扒渣操作。
[0037]同時(shí)，使用扒渣標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫為當(dāng)前鐵水定出當(dāng)前渣量等級，為訪問扒渣標(biāo)準(zhǔn)