1.項目需求
為實現(xiàn)魚雷罐車傾倒自動化,不用人工參與,使得整個生產(chǎn)線的整個出鋼過程平穩(wěn)進行,減少出鋼的時間。現(xiàn)在需要對魚雷罐車罐口形狀進行檢測，判斷罐口是否完整及魚雷罐水車內(nèi)鐵水是否結(jié)渣。
2.需求分析及解決方案
2.1.需求分析
設(shè)計視覺檢測系統(tǒng)對魚雷罐車罐口和鐵水流柱進行檢測。設(shè)計使用熱成像相機進行圖像采集，根據(jù)溫度和形狀輪廓信息進行檢測。設(shè)備PLC控制視覺系統(tǒng)工作，視覺系統(tǒng)檢測完成將結(jié)果反饋PLC系統(tǒng)。判斷依據(jù)為視覺系統(tǒng)通過計算拍攝時的罐口面積與罐口未結(jié)渣時的面積比值輔以測量的罐口鐵水實際溫度判斷罐口是否結(jié)渣。
2.2.解決方案
- 魚雷罐車罐口形狀檢測系統(tǒng)相機安裝布局圖如圖1所示
魚雷罐車罐口形狀檢測，選用一臺熱成像相機拍攝魚雷罐車罐口形狀判斷罐口是否完整及魚雷罐水車內(nèi)鐵水是否結(jié)渣，判斷依據(jù)為視覺系統(tǒng)通過計算拍攝時的罐口面積與罐口未結(jié)渣時的面積比值輔以測量的罐口鐵水實際溫度判斷罐口是否結(jié)渣。
魚雷罐車運行到位后，設(shè)備PLC系統(tǒng)向視覺系統(tǒng)發(fā)出檢測信號，視覺系統(tǒng)控制魚雷罐車罐口檢測相機拍照檢測，根據(jù)罐口處熱成像圖像形狀和溫度信息，分析罐口結(jié)渣情況，判斷是否滿足傾倒條件。
圖1 魚雷罐車罐口形狀檢測系統(tǒng)布局圖
- 流柱檢測系統(tǒng)相機安裝布局圖如圖2所示
鐵水柱流檢測，安裝兩臺熱成像相機，拍照鐵水柱流。一臺相機安裝在前面用于檢測左右，一臺相機安裝在側(cè)面用于檢測前后，智能相機的檢測信號通過后臺處理軟件分析得分析結(jié)果，分析結(jié)果傳于PLC進行報警和傾翻保護。
魚雷罐車開始傾倒后，設(shè)備PLC系統(tǒng)向視覺系統(tǒng)發(fā)出檢測信號，視覺系統(tǒng)控制兩臺鐵水流柱熱成像相機開始工作，視覺系統(tǒng)實施檢測出鐵水流出的前后、左右兩個方向的鐵水流柱寬度、位置信息，并將結(jié)果發(fā)送給PLC系統(tǒng)，供PLC系統(tǒng)控制傾倒角度。
圖2?流柱檢測系統(tǒng)布局圖
3.項目方案工作流程
自動出鋼系統(tǒng)工作流程如圖3所示。
圖3?項目方案工作流程
4.項目系統(tǒng)構(gòu)成及收益
4.1.項目系統(tǒng)構(gòu)成
圖4?項目系統(tǒng)設(shè)備組成
4.2.項目預(yù)期收益
- 實現(xiàn)魚雷罐車罐口結(jié)渣檢測；
- 實現(xiàn)魚雷罐車內(nèi)鐵水溫度測量；
- 實現(xiàn)魚雷罐車傾倒時兩個方向鐵水寬度和位置檢測；
- 鐵水溫度測量精度：±2%
- 鐵水流柱寬度檢測精度<±5cm；
- 鐵水流柱液位位置精度<±5cm；
- 結(jié)渣不良檢出率100%。
5.項目難點及解決方式
1）現(xiàn)場高溫、高粉塵的惡劣工作環(huán)境，熱像儀能否正常工作；
圖5?高溫、高粉塵的工作環(huán)境
解決方案：風冷防護罩，防護等級IP67
為了解決冶金監(jiān)測現(xiàn)場高溫、高粉塵的工作環(huán)境，保證熱像儀穩(wěn)定工作；因此，我們給熱像儀加裝防護罩同時為其降溫，保證其穩(wěn)定工作。
風冷防護罩采用雙層不銹鋼材料,壓縮空氣通過夾層到達前端并在此形成風簾,起到冷卻防塵的作用,具有較好的抗腐防塵能力,能在高溫多塵腐蝕性氣體較多的環(huán)境中使用。
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圖6?格物優(yōu)信紅外熱像儀風冷防護罩
2）濃烈的粉塵出現(xiàn)是否會影響熱像儀的成像及測溫檢測的準確性；
圖7?項目現(xiàn)場環(huán)境圖
解決方案：DDE圖像細節(jié)增強算法
該算法是格物優(yōu)信通過多年累積以及結(jié)合現(xiàn)場復(fù)雜的工況，針對冶金行業(yè)成像做了大量優(yōu)化工作。
- 能夠去除生產(chǎn)環(huán)境中粉塵帶來的圖像干擾；
- 能夠去除料面燃燒，火焰帶來的圖像干擾；
- 可清晰直觀看到被測對象的細節(jié)。
圖8??紅外圖像細節(jié)效果對比