CN111580576B - 用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机。所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括温度检测装置、图像采集装置、冷却调节装置以及控制装置。所述控制装置用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理。本发明能够自动对链斗机上红球进行加水，也可以从主控室对阀门自动开启。

Description

用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机

技术领域

本发明涉及环冷机下红球监测技术领域，特别是涉及一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机。

背景技术

生产过程中，当原料条件波动、工艺操作不稳定或设备产生事故时，会造成回转窑气氛差，环冷机随时有下红球的可能性，一旦环冷机下红球，岗位工没有及时发现后，对后续生产线会造成停产，更有甚者发生火灾事故。

现有技术中的环冷机下红球监测系统，无法在第一时间对红球进行降温，生产稳定性安全性较低，可能会导致火灾等情况的发生。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机，用于解决现有技术中的无法在第一时间对红球进行降温，生产稳定性安全性较低，可能会导致火灾等情况的发生的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括：

温度检测装置，设置于链斗机的一侧，用于采集所述链斗机上成品球的温度信息；

图像采集装置，设置于主控室中，用于采集所述环冷机的俯视图像；

冷却调节装置，用于对所述链斗机上成品球的温度进行调节；

水管管路，设置于所述链斗机上；以及

控制装置，用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理，其中，所述预设温度为145℃至155℃。

在本发明的一实施例中，所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统还包括：

上位机，用于输出控制信号至所述控制装置，所述上位机与所述控制装置相连接；

所述上位机设置于主控室中。

在本发明的一实施例中，所述冷却调节装置包括：

温度检测仪，用于对输出至所述环冷机中的水流进行温度检测，所述温度检测仪与所述控制装置相连接；

省煤器，其与所述环冷机、温度检测仪相连接；

进水电动阀，用于对输出至所述环冷机上的水流进行开度调节，所述进水电动阀分别与所述省煤器、水泵相连接；

加热器，用于对水池中的水进行加热，所述加热器与所述控制装置相连接。

在本发明的一实施例中，所述冷却调节装置还包括：

流量计，用于采集所述省煤器回流水的流量信息，并将所述流量信息发送至所述控制装置；

回流水调节阀，用于根据所述流量信息，来控制所述回流水的流量。

在本发明的一实施例中，所述冷却调节装置安装于链斗机上。

在本发明的一实施例中，所述温度检测装置包括温度传感器。

本发明还提供一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法，所述用于炼铁的环冷机下红球监测方法包括上述的用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述用于炼铁的环冷机下红球监测方法包括：

通过温度检测装置采集所述链斗机上成品球的温度信息；

通过图像采集装置采集所述环冷机的俯视图像；

通过冷却调节装置对所述链斗机上成品球的温度进行调节；

通过控制装置预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理。

在本发明的一实施例中，所述将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球的步骤包括：

通过所述控制装置将所述俯视图像转化为灰度单通道图像；

将所述灰度单通道图像与所述图像灰度阈值进行比较，在所述灰度单通道图像中灰度小于图像灰度阈值的像素点为缺损点，由所述缺损点构成的区域为缺损区域；

将所述缺损区域与缺损尺寸阈值进行比较，当所述缺损区域满足缺损尺寸阈值条件时，则所述环冷机下出现成品球。

在本发明的一实施例中，所述将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理的步骤包括：

通过所述控制装置将所述温度信息与预设温度进行对比，若所述温度信息在所述预设温度的范围内，则不需要调整所述链斗机上成品球的温度，若所述温度不在所述预设温度的范围内，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理。

本发明还提供一种自动加水机，所述自动加水机包括上述的用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述自动加水机包括：

水管管路，其对准所述环冷机下出现的红球，所述水管管路的长度设置为8m至15m，所述水管管路的直径设置为80mm至150mm；

链斗机，其上安装有所述水管管路，所述链斗机的底部安装在所述环冷机的附近；

温度检测仪，其安装于所述链斗机的尾部；

阀门，其安装于所述水管管路上；

主控室，其内部安装有图像采集装置、冷却调节装置以及控制装置，通过所述图像采集装置观察所述水管管路的加水情况，通过冷却调节装置对所述链斗机上成品球的温度进行调节，通过控制装置判断所述环冷机下是否出现红球，将所述温度信息与预设温度进行对比，以根据所述温度调节方式对所述冷却调节装置进行控制。

如上所述，本发明的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统、方法及自动加水机，具有以下有益效果：

本发明的用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括温度检测装置、图像采集装置、冷却调节装置以及控制装置。所述控制装置用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现红球，将所述温度信息与预设温度进行对比，以根据所述温度调节方式对所述冷却调节装置进行控制。本发明能够自动对链斗机上红球进行加水，也可以从主控室对阀门自动开启，红球能够在第一时间得到降温，大大提高了生产稳定性和安全性，并且降低了火灾发生的可能性。

本发明可以有效解决环冷机下红球导致生产停产事故，不会对皮带造成带大面积烫伤损坏设备，不会造成火灾事故，大大提高了皮带运输的稳定性，减轻了人员的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的自动加水机的结构示意图。

图2为本申请一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。

图3为本申请又一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。

图4为本申请再一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的冷却调节装置的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法的工作流程图。

图7为本申请实施例提供的图6中一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法的步骤S4的工作流程图。

元件标号说明

1 环冷机

2 红球

3 链斗机

4 水管管路

5 主控室

6 阀门

10 环形卸灰轨道

20 控制系统

21 省煤器

22 温度检测仪

23 流量计

24 回流水调节阀

25 进水电动阀

26 水泵

27 水池

28 加热器

30 图像采集装置

40 控制装置

50 上位机

60 报警装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1、图2、图3、图4，图1为本申请一个实施例提供的自动加水机的结构示意图。图2为本申请一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。图3为本申请又一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。图4为本申请再一个实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的结构示意图。本发明提供一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括但不限于温度检测装置10、冷却调节装置20、图像采集装置30、控制装置40、上位机50以及报警装置60。所述温度检测装置10用于采集所述链斗机3上成品球的温度信息。具体的，所述温度检测装置10包括但不限于为温度传感器，通过所述温度传感器采集所述链斗机3上成品球的温度信息，并将所述温度信息发送至控制装置40。所述图像采集装置30用于采集所述环冷机1的俯视图像。所述图像采集装置30可以但不限于为摄像机，通过所述摄像机采集所述环冷机1的俯视图像，并将所述环冷机1的俯视图像发送至控制装置40。所述冷却调节装置20用于对所述链斗机3上成品球的温度进行调节。所述控制装置40用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机1下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路4对所述成品球进行加水降温处理，所述预设温度可以但不限于为145℃至155℃，所述预设温度可以为146℃、148℃、150℃、152℃。所述控制装置40可以但不限于为控制器。所述控制装置40分别与温度检测装置10、冷却调节装置20、图像采集装置30之间通信连接，所述温度检测装置10可以安装于所述环冷机1的周围，所述图像采集装置30可以安装于所述环冷机1的顶部。所述冷却调节装置20的水管管路4输出口安装于所述环冷机1的周围，用于对所述红球2进行降温。所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统还包括上位机50，用于输出控制信号至所述控制装置40，所述上位机50与所述控制装置40相连接。可以通过所述上位机50输入控制信号，从而来控制所述控制装置40的工作，所述冷却调节装置20安装于链斗机3上，所述冷却调节装置20与所述水管管路4的一端相连接，所述水管管路4的长可以但不限于为8至15m，所述水管管路4的直径可以但不限于为80至150mm，具体的，所述水管管路4的长可以但不限于为8m、10m、13m、15m，所述水管管路4的直径可以但不限于为80mm、100mm、120mm、150mm。所述水管管路4的输出口对准所述环冷机1下的红球位置。所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统还包括报警装置60，所述报警装置60与所述控制装置40相连接，所述报警装置60包括声光报警器，当所述控制装置40判断所述环冷机1下出现红球2时，则通过所述声光报警器进行报警。具体的，所述控制装置40分别与所述温度检测装置10、冷却调节装置20、图像采集装置30、上位机50以及报警装置60相连接，所述温度检测装置10、上位机50安装于主控室5内。请参阅图1，本发明还提供一种自动加水机，所述自动加水机包括上述的用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述自动加水机包括但不限于水管管路4、链斗机3、温度检测仪22、阀门6以及主控室5。所述水管管路4对准所述环冷机1下出现的红球2，所述水管管路4的长度设置为8m至15m，所述水管管路4的直径设置为80mm至150mm，水管管路4的长可以但不限于为8m、10m、13m、15m，所述水管管路4的直径可以但不限于为80mm、100mm、120mm、150mm。所述链斗机3上安装有所述水管管路4，所述温度检测仪22安装于所述链斗机3的尾部，所述阀门6安装于所述水管管路4上，所述主控室5内部安装有图像采集装置30、冷却调节装置20以及控制装置40，通过所述图像采集装置30观察所述水管管路4的加水情况，通过冷却调节装置对所述链斗机3上成品球的温度进行调节，通过控制装置40判断所述环冷机下是否出现红球，将所述温度信息与预设温度进行对比，以根据所述温度调节方式对所述冷却调节装置进行控制。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的冷却调节装置的结构示意图。所述冷却调节装置20包括但不限于省煤器21、温度检测仪22、流量计23、回流水调节阀24、进水电动阀25、水泵26、水池27以及加热器28。具体的，当所述控制装置40判断所述环冷机1下出现红球2时，不仅通过所述报警装置60进行声光报警，还通过所述冷却调节装置20输出水流，以对所述红球2进行降温。所述温度检测仪22用于对输出至所述环冷机1中的水流进行温度检测，所述温度检测仪22与所述控制装置40相连接。所述温度检测仪22将采集的水流温度信息发送至所述控制装置40，通过所述控制装置40判断是否需要对水流进行加热或者不需要处理的决定。所述省煤器21与所述环冷机1、温度检测仪22、流量计23、进水电动阀25相连接。所述进水电动阀25用于对输出至所述环冷机1上的水流进行开度调节，所述进水电动阀25分别与所述省煤器21、水泵26相连接，所述进水电动阀25与所述控制装置40相连接，通过所述控制装置40根据回流水的流量信息，从而来控制所述进水电动阀25的开度。所述加热器28用于对水池27中的水进行加热，所述加热器28与所述控制装置40相连接，所述加热器28可以但不限于设置于所述水池27的底部或者四周。所述流量计23用于采集所述省煤器21回流水的流量信息，并将所述流量信息发送至所述控制装置40，所述流量计23与所述省煤器21、回流水调节阀24相连接。所述回流水调节阀24用于根据所述流量信息，来控制所述回流水的流量，所述回流水调节阀24与所述流量计23相连接。

请参阅图6、图7，图6为本申请实施例提供的一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法的工作流程图。图7为本申请实施例提供的图6中一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法的步骤S4的工作流程图。与本发明的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统的原理相似的是，本发明还提供一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法，所述于炼铁的环冷机下红球监测方法不仅能够提供视频的方式对所述环冷机1进行监控，还可以通过自动检测所述环冷机1下是否出现红球2，避免了事故的发生，所述环冷机自动卸灰方法包括上述的环冷机自动卸灰系统，所述用于炼铁的环冷机下红球监测方法包括：S1、通过温度检测装置10采集所述链斗机3上成品球的温度信息。S2、通过图像采集装置30采集所述环冷机1的俯视图像。S3、通过冷却调节装置20对所述链斗机3上成品球的温度进行调节。S4、通过控制装置40预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机1下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路4对所述成品球进行加水降温处理。具体的，步骤S4中的所述将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机1下是否出现红球的步骤包括：S41、通过所述控制装置40将所述俯视图像转化为灰度单通道图像。S42、将所述灰度单通道图像与所述图像灰度阈值进行比较，在所述灰度单通道图像中灰度小于图像灰度阈值的像素点为缺损点，由所述缺损点构成的区域为缺损区域。S43、将所述缺损区域与缺损尺寸阈值进行比较，当所述缺损区域满足缺损尺寸阈值条件时，则所述环冷机1下出现成品球。具体的，步骤S4中的所述将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路4对所述成品球进行加水降温处理的步骤包括：通过所述控制装置40将所述温度信息与预设温度进行对比，若所述温度信息在所述预设温度的范围内，则不需要调整所述链斗机3上成品球的温度，若所述温度不在所述预设温度的范围内，则通过水管管路4对所述成品球进行加水降温处理。具体的，根据所述温度调节方式对所述冷却调节装置20进行控制，所述控制装置40控制所述水泵26从所述水池27中抽水，通过所述流量计23采集所述省煤器21回流水的流量信息，并将所述流量信息发送至所述控制装置40，所述控制装置40对所述进水电动阀25对输出至所述环冷机1上的水流进行开度调节，所述控制装置40根据回流水的流量信息，从而来控制所述进水电动阀25的开度，所述加热器28对水池27中的水进行加热，所述回流水调节阀24根据所述流量信息，来控制所述回流水的流量。

综上所述，本发明的用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括温度检测装置10、图像采集装置30、冷却调节装置20以及控制装置40，所述温度检测装置10用于采集所述链斗机3上成品球的温度信息，图像采集装置30用于采集所述环冷机1的俯视图像，冷却调节装置20用于对所述所述链斗机3上成品球的温度进行调节，控制装置40用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机1下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路4对所述成品球进行加水降温处理。本发明能够自动对链斗机3上红球进行加水，也可以从主控室5对阀门6自动开启，红球能够在第一时间得到降温，大大提高了生产稳定性和安全性，并且降低了火灾发生的可能性。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统，其特征在于，所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统包括：

温度检测装置，设置于链斗机的一侧，用于采集所述链斗机上成品球的温度信息；

图像采集装置，设置于主控室中，用于采集所述环冷机的俯视图像；

冷却调节装置，其安装于链斗机上，用于对所述链斗机上成品球的温度进行调节；

水管管路，设置于所述链斗机上，所述水管管路的一端与所述冷却调节装置相连接，所述水管管路的输出口对准所述环冷机下的红球位置，所述水管管路的长度设置为8m至15m，所述水管管路的直径设置为80mm至150mm；以及

控制装置，用于预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理，其中，所述预设温度为145℃至155℃；

其中，所述冷却调节装置包括：温度检测仪，用于对输出至所述环冷机中的水流进行温度检测，所述温度检测仪与所述控制装置相连接；省煤器，其与所述环冷机、温度检测仪相连接；进水电动阀，用于对输出至所述环冷机上的水流进行开度调节，所述进水电动阀分别与所述省煤器、水泵相连接；加热器，用于对水池中的水进行加热，所述加热器与所述控制装置相连接；流量计，用于采集所述省煤器回流水的流量信息，并将所述流量信息发送至所述控制装置；回流水调节阀，用于根据所述流量信息，来控制所述回流水的流量。

2.根据权利要求1所述的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统，其特征在于，所述用于炼铁的环冷机下红球监测系统还包括：

上位机，用于输出控制信号至所述控制装置，所述上位机与所述控制装置相连接；

所述上位机设置于主控室中。

3.根据权利要求1所述的一种用于炼铁的环冷机下红球监测系统，其特征在于：所述温度检测装置包括温度传感器。

4.一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法，其特征在于，所述用于炼铁的环冷机下红球监测方法包括如权利要求1至权利要求3任一项所述的用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述用于炼铁的环冷机下红球监测方法包括：

通过温度检测装置采集所述链斗机上成品球的温度信息；

通过图像采集装置采集所述环冷机的俯视图像；

通过冷却调节装置对所述链斗机上成品球的温度进行调节；

通过控制装置预先设置预设温度、温度调节方式、图像灰度阈值以及缺损尺寸阈值，将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球，将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理。

5.根据权利要求4所述的一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法，其特征在于，所述将所述俯视图像与所述图像灰度阈值进行对比，以判断所述环冷机下是否出现成品球的步骤包括：

通过所述控制装置将所述俯视图像转化为灰度单通道图像；

将所述灰度单通道图像与所述图像灰度阈值进行比较，在所述灰度单通道图像中灰度小于图像灰度阈值的像素点为缺损点，由所述缺损点构成的区域为缺损区域；

将所述缺损区域与缺损尺寸阈值进行比较，当所述缺损区域满足缺损尺寸阈值条件时，则所述环冷机下出现成品球。

6.根据权利要求4所述的一种用于炼铁的环冷机下红球监测方法，其特征在于，所述将所述成品球的温度信息与预设温度进行对比，若所述成品球的温度信息高于所述预设温度，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理的步骤包括：

通过所述控制装置将所述温度信息与预设温度进行对比，若所述温度信息在所述预设温度的范围内，则不需要调整所述链斗机上成品球的温度，若所述温度不在所述预设温度的范围内，则通过水管管路对所述成品球进行加水降温处理。

7.一种自动加水机，其特征在于，所述自动加水机包括如权利要求1至权利要求3任一项所述的用于炼铁的环冷机下红球监测系统，所述自动加水机包括：

水管管路，其对准所述环冷机下出现的红球，所述水管管路的长度设置为8m至15m，所述水管管路的直径设置为80mm至150mm；

链斗机，其上安装有所述水管管路，所述链斗机的底部安装在所述环冷机的附近；

温度检测仪，其安装于所述链斗机的尾部；

阀门，其安装于所述水管管路上；

主控室，其内部安装有图像采集装置30、冷却调节装置20以及控制装置40，通过所述图像采集装置30观察所述水管管路的加水情况，通过冷却调节装置对所述链斗机上成品球的温度进行调节，通过控制装置40判断所述环冷机下是否出现红球，将所述温度信息与预设温度进行对比，以根据所述温度调节方式对所述冷却调节装置进行控制。

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