CN113362275A - 一种电解槽故障极板识别方法 - Google Patents

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匡晟
陈孟秋
邹伟华
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Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion China Shipbuilding Industry Corp No 712 Institute CSIC
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Abstract

本发明涉及一种电解槽故障极板识别方法，先通过红外相机采集电解液的热红外图像并畸变矫正，通过电解槽旁边电解口的模板匹配，定位出每一块极板的精确位置，由电解液相对温度与电解液实际温度的差值计算出第一温差，将极板相对温度与电解液相对温度的差值作为第二温差，若第二温差大于第一温差，则判断该极板为短路故障极板，并在图像中标记出来。

Description

一种电解槽故障极板识别方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电解车间电解槽极板的定位以及短路故障极板的提取方法。
背景技术
在铜电解系统里面，每个电解槽里面有54个阴极板，其两两间距不均匀且电流密度不等，间距较小，一旦添加剂比例失当极易发生极板短路。短路会影响电流效率，使之明显下降，同时阴极板板面会出现大量粗结晶，易导致极板质量恶化，最终会影响铜的品级率，即高纯度。
现如今，国内绝大多数铜厂是采用霍尔传感器手式拖式查槽装置，基于短路的极板上电流过大，磁场变强以及人工拖表通过上面响应灯会亮起，来精确识别出短路。
但是这种电解槽故障极板的识别方式需要每天4班巡检，在整个车间进行拖表式查询，不仅消耗大量人力，而且工作量大，人也容易疲劳进而造成准确率下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于红外图像处理的电解槽故障极板识别方法，采用红外监测的方法来对红外图像进行图像处理，通过定位迅速找到故障极板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解槽故障极板识别方法，包括如下步骤
（1），通过红外相机采集电解液的热红外图像P1；
（2），将热红外图像P1的畸变矫正得到正常图像P2；
（3），定位电解槽旁边电解口，按照1～54对每个极板编号，然后利用极板间距定位每个电解槽中各个极板的具体位置；
（4），在正常图像P2中的电解槽口单个像素点周围选取9～15个像素点，将其温度的平均值作为电解液相对温度，由电解液相对温度与电解液实际温度的差值计算出第一温差X；
（5），在正常图像P2中的极板单个像素点周围选取15～25个像素点，将其温度的平均值作为极板相对温度，将极板相对温度与电解液相对温度的差值作为第二温差Y；
（6），若第二温差Y大于第一温差X，则判断该极板为短路故障极板，并在图像中标记出来。
进一步，所述的步骤（6）中温度高于第一温差X的像素点数目为8个以上。
进一步，所述的电解液实际温度为62℃。
进一步，所述的第一温差不大于12℃。进一步，第一温差不大于8℃。
本发明的有益效果是：设计了边缘极板的提取，边缘极板的拼接，合成边缘极板的短路极板分析，通过电解液温度来验证边缘极板短路是否准确，在此方法下可以实现，而且能够大大节约人力，减少成本。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明实施例的原始红外图像P1照片；
图3是本发明电解液图上的相对温度；
图4是模板匹配电解槽口；
图5是采用本发明方法在红外图像识别出的短路极板。
具体实施方式
为了进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
如图1至图5所示，本发明公开的一种电解槽故障极板识别方法，包括如下步骤：
（1），红外相机采集热红外图像：红外相机采集到热红外图像P1。
（2），红外图像的畸变矫正：将红外图像P1矫正为畸变前的正常图像，得到校正后的图片P2。
（3），电解槽定位：电解铜铜电解车间内监测短路极板的图像处理中定位较为困难，因此采用特征匹配的方法，单独提取出电解槽口的位置，按照编号1～54定位到每个极板，然后用电解槽口位置和各个极间距确定每个电解槽中每个极板的具体位置。本步骤通过电解槽旁边电解口的模板匹配，通过特征匹配的方法定位出电解槽每一个槽口的位置，然后通过槽口结合实际现场和极板间距，定位出每一块极板的精确位置。
（4），测电解液温度：在图片P2中匹配的电解槽口选取附近9个、12个或者15个像素点，取像素点平均温即为每个电解槽的电解液温度，然后与实际电解液温度对比，计算出图片与实际温差，将电解液相对温度与电解液绝对温度差作为第一温差X。为了更好的产量，电解液的绝对温度控制在62℃，于图像上体现的相对温度会随外界温度变化，但是极板和电解液变化的相对温差是一样的。
（5），在正常图像P2中的极板单个像素点周围选取15个、20个或者25个像素点，将其温度的平均值作为极板相对温度，将极板相对温度与电解液相对温度的差值作为第二温差Y；
（6），若第二温差Y大于第一温差X，则判断该极板为短路故障极板，并在图像中标记出来。其中温度高于第一温差X的像素点数目为8个以上，而第一温差不大于12℃，最好是不大于8℃。若温差大于8℃的点大于10个，则判断为短路故障极板，并在图像中标记出来。
对于故障极板中算法可能有多选或者漏选的，由于实际情况中电解液的温度不随外界温度变化，为了更好的转化率控制在62°C，即其绝对温度是不变的，我们即可用选出极板温度与图片中电解液温度对比，差值大于8℃即定义为短路极板，判断为短路故障极板后在图像中标记出来。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电解槽故障极板识别方法，其特征在于：包括如下步骤
（1），通过红外相机采集电解液的热红外图像；
（2），将热红外图像的畸变矫正得到正常图像；
（3），定位电解槽旁边电解口，按照1～54对每个极板编号，然后利用极板间距定位每个电解槽中各个极板的具体位置；
（4），在正常图像中的电解槽口单个像素点周围选取9～15个像素点，将其温度的平均值作为电解液相对温度，由电解液相对温度与电解液实际温度的差值计算出第一温差；
（5），在正常图像中的极板单个像素点周围选取15～25个像素点，将其温度的平均值作为极板相对温度，将极板相对温度与电解液相对温度的差值作为第二温差；
（6），若第二温差大于第一温差，则判断该极板为短路故障极板。
2.根据权利要求1所述的一种电解槽故障极板识别方法，其特征在于，所述的步骤（6）中温度高于第一温差的像素点数目为8个以上。
3.根据权利要求1所述的一种电解槽故障极板识别方法，其特征在于，所述的电解液实际温度为62℃。
4.根据权利要求3所述的一种电解槽故障极板识别方法，其特征在于，所述的第一温差不大于12℃。
5.根据权利要求4所述的一种电解槽故障极板识别方法，其特征在于，所述的第一温差不大于8℃。
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