CN114509020A - 炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一方面提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，包括：副枪探头和测量位限位，信号采集装置，所述信号采集装置用于采集所述副枪探头的图像信息；信号处理装置，所述信号处理装置用于接收所述图像信息，并将所述图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；信号控制装置，所述信号控制装置用于根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。本申请另一方面还提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法。本申请通过提供一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统及方法，解决了现有技术中副枪弯曲不能及时发现，易造成副枪损坏影响生产的技术问题，降低了设备故障率，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统及方法。
背景技术
炼钢转炉副枪是转炉冶炼采用的主要手段，主要测定钢水氧含量和碳含量。副枪操作是在连接位连接探头，然后旋转到测量位，接着降枪，通过副枪口进入转炉内进行检测，由于转炉内钢水温度过高，在副枪长期使用过程中会造成枪体下端向某一侧弯曲，而副枪口又比较小，若未及时处理副枪弯曲，弯曲程度过大会造成副枪插到副枪口外，造成测量失败和副枪损坏，通过视频查看不明显，不能及时发现，通过操作人员则需要把副枪降到副枪口位置进行查看，此处有氧枪口、氧枪、吊运天车运行等环境相对较复杂危险，而且浪费人力，也不一定及时，造成副枪损坏影响生产等问题。因此，需要找到方法来提示副枪弯曲程度，提醒操作人员及时处理或更换副枪，避免副枪在测量下枪时插到副枪口外，造成测量失败和副枪损坏等问题，对生产造成影响。
发明内容
本申请实施例通过提供一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统及方法，解决了现有技术中副枪弯曲不能及时发现，易造成副枪损坏影响生产的技术问题，降低了设备故障率，提高了生产效率。
本申请实施例一方面提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，包括：
副枪探头，所述副枪探头与副枪的插接件连接；
测量位限位，所述测量位限位用于限定所述副枪探头在测量位上；
信号采集装置，所述信号采集装置用于采集所述副枪探头的图像信息；
信号处理装置，所述信号处理装置用于接收所述图像信息，并将所述图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；
信号控制装置，所述信号控制装置用于根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
进一步地，所述信号采集装置包括：
第一摄像头，所述第一摄像头设置在副枪口的东侧或西侧，所述第一摄像头用于对所述副枪探头南北方向弯曲的图像信息进行采集；
第二摄像头，所述第二摄像头设置在副枪口的北侧或南侧，所述第二摄像头用于对所述副枪探头东西方向弯曲的图像信息进行采集。
进一步地，所述第一摄像头与所述第二摄像头型号一致，镜头水平且相互垂直设置。
进一步地，所述信号处理装置包括：
管理服务器，所述管理服务器用于接收所述第一摄像头及第二摄像头采集的所述图像信息，并对所述图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；
Wincc上位机，所述Wincc上位机用于接收所述分析结果，并将所述分析结果发送至所述信号控制装置。
进一步地，所述信号控制装置为PLC，所述PLC用于接收所述wincc上位机发送的所述分析结果，根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
本申请实施例另一方面提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，应用于上述炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，包括：
所述副枪未投入使用前，对所述副枪探头的标准图像信息进行采集；
所述副枪投入使用后，对所述副枪探头的对比图像信息进行采集；
将所述对比图像信息与所述标准图像信息进行对比分析，获得分析结果；
根据所述分析结果对对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
进一步地，所述副枪未投入使用前，对所述副枪探头的标准图像信息进行采集包括：
所述副枪未投入使用前，取一新的、未弯曲的所述副枪，将所述副枪与所述副枪探头连接后，旋转到测量位，即所述副枪正对着所述副枪口，所述副枪枪体垂直；
对所述副枪探头东侧或西侧所述副枪探头起点至终点连线的第一标准图像信息进行采集；
对所述副枪探头北侧或南侧所述副枪探头起点至终点连线的第二标准图像信息进行采集。
进一步地，所述副枪投入使用后，对所述副枪探头的对比图像信息进行采集包括：
对所述副枪探头南北方向所述副枪探头起点至终点连线的第一对比图像信息进行采集；
对所述副枪探头东西方向所述副枪探头起点至终点连线的第二对比图像信息进行采集。
进一步地，将所述对比图像信息与所述标准图像信息进行对比分析，获得分析结果包括：
将所述第一标准图像信息中的连线与所述第一对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第一夹角；
将所述第二标准图像信息中的连线与所述第二对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第二夹角；
当所述第一夹角和第二夹角任何一个大于35度小于等于40度时，发出报警信息，并给出对所述副枪枪体进行处理或更换信号；
当所述第一夹角和第二夹角任何一个大于40度时，发出报警信息，并给出对所述副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号；
接收测量位限位高电平信号，当所述第一夹角和第二夹角小于等于40度时，给出允许降枪信号；
接收测量位限位高电平信号，当所述第一夹角和第二夹角大于40度时，给出不允许降枪信号。
进一步地，根据所述分析结果对对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制包括：
在接收到对所述副枪枪体进行处理或更换信号后，对所述所述副枪枪体进行处理或更换；
在接收到对所述副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号后，对所述副枪枪体进行处理或更换，对所述副枪不进行降枪操作；
在接收到所述允许降枪信号后，对所述副枪进行降枪操作；
在接收到所述不允许降枪信号后，对所述副枪不进行降枪操作。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请通过图像识别技术对副枪探头起点和终点位置进行分析对比，提示副枪弯曲程度，提醒操作人员及时处理或更换副枪，避免副枪在测量下枪时插到副枪口外，造成测量失败和副枪损坏等问题，对生产造成影响，全程电子化降低了操作人员工作量，降低了人身伤害危险的几率，降低设备故障率，提高了生产效益。
附图说明
图1为本申请实施例一提供的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统的结构示意图；
图2为本申请实施例一提供的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统工作的逻辑框图。
具体实施方式
本发明提出的一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统及方法，是对副枪在测量位进行探头识别、检测弯曲程度、提示副枪处理或更换的一种方法，通过图像识别技术、副枪插上的探头起点和终点位置，进行分析对比，提示副枪弯曲程度，提醒维护人员及时处理或更换副枪，避免副枪在测量下枪时插到副枪口外，造成测量失败和副枪损坏等问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，本申请实施例一方面提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，包括：副枪探头1，测量位限位，信号采集装置，信号处理装置及信号控制装置，副枪探头1与副枪的插接件连接；测量位限位用于限定副枪探头1在测量位上；信号采集装置用于采集副枪探头1的图像信息；信号处理装置用于接收图像信息，并将图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；信号控制装置用于根据分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
其中，信号采集装置包括：第一摄像头2及第二摄像头3，第一摄像头2设置在副枪口4的东侧或西侧，第一摄像头2用于对副枪探头1南北方向弯曲的图像信息进行采集；第二摄像头3设置在副枪口4的北侧或南侧，第二摄像头3用于对副枪探头1东西方向弯曲的图像信息进行采集。第一摄像头2与第二摄像头3型号一致，镜头水平且相互垂直设置。
信号处理装置包括：管理服务器及Wincc上位机，管理服务器用于接收第一摄像头2及第二摄像头3采集的图像信息，并对图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；Wincc上位机用于接收分析结果，并将分析结果发送至信号控制装置。
信号控制装置为PLC，PLC用于接收wincc上位机发送的分析结果，根据分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
副枪在长期的高温使用下，不可能一直保持是直的，都会有一定的弯曲，通过监控视频和操作人员检查都会存在不及时的情况，而且操作人员检查时对于此处复杂环境有一定的人身危险，因此通过智能图像识别技术进行分析判断，一是提示操作人员副枪弯曲程度，二是在测量位检测副枪是否具备降枪条件。
如图2所示，使用本申请实施例提供的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统对副枪弯曲程度进行检测时，在副枪口4东侧或西侧安装第一摄像头2，在副枪口4南侧或北侧安装第二摄像头3，保证两个摄像头都能够检测到完整的副枪探头1，两个摄像头型号一致，镜头水平、相互垂直。取一新的、未弯曲的副枪，连接副枪探头1后，旋转到测量位，即副枪正对着副枪口4，副枪枪体垂直，连接的副枪探头1起点和终点的连线也是垂直的，此时第一摄像头2和第二摄像头3分别识别副枪探头1的第一标准图像和第二标准图像，通过管理服务器进行编程，存储第一标准图像和第二标准图像。
在副枪使用过程中，若发生变形，枪体插接件连接的副枪探头1将不再垂直，每次副枪旋转到测量位时，未降枪之前，对副枪探头1进行物体识别，识别的图像在管理服务器里进行编程，第一摄像头2检测的是南北的弯曲程度，取副枪上探头的起点和终点进行连线形成第一对比图像，与第一标准图像的垂直线形成夹角，角度小于等于40度可以在测量位进行降枪；第二摄像头3检测的是东西的弯曲程度，取副枪上探头的起点和终点进行连线形成第二对比图像，与第二标准图像的垂直线形成夹角，角度小于等于40度可以在测量位进行降枪。即第一摄像头2和第二摄像头3与垂直线的夹角都小于等于40度，可以在测量位进行降枪；第一摄像头2和第二摄像头3与垂直线的夹角任何一个大于40度，不能在测量位进行降枪。角度的选择与现场实际使用副枪探头1的长短和副枪口4的大小而定。
为了不影响生产，选取第一摄像头2和第二摄像头3与垂直线的夹角任何一个大于35度小于等于40度，当处于此角度范围值时，可以继续降枪，但是提示副枪枪体处理或更换的报警提示，避免直接大于40度时不能在测量位降枪。
实施例二
本申请实施例另一方面提供了一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，应用于上述炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，包括：
步骤S1：副枪未投入使用前，对副枪探头1的标准图像信息进行采集；
步骤S2：副枪投入使用后，对副枪探头1的对比图像信息进行采集；
步骤S3：将对比图像信息与标准图像信息进行对比分析，获得分析结果；
步骤S4：根据分析结果对对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
其中，步骤S1：副枪未投入使用前，对副枪探头1的标准图像信息进行采集包括：
步骤S11：副枪未投入使用前，取一新的、未弯曲的副枪，将副枪与副枪探头1连接后，旋转到测量位，即副枪正对着副枪口4，副枪枪体垂直；
步骤S12：对副枪探头1东侧或西侧副枪探头1起点至终点连线的第一标准图像信息进行采集；
步骤S13：对副枪探头1北侧或南侧副枪探头1起点至终点连线的第二标准图像信息进行采集。
步骤S2：副枪投入使用后，对副枪探头1的对比图像信息进行采集包括：
步骤S21：在副枪使用过程中，若发生变形，副枪探头1将不再垂直，达到一定变形程度，此时将副枪旋转到测量位时，不降枪；
步骤S22：对副枪探头1东侧或西侧副枪探头1起点至终点连线的第一对比图像信息进行采集；
步骤S23：对副枪探头1北侧或南侧副枪探头1起点至终点连线的第二对比图像信息进行采集。
步骤S3：将对比图像信息与标准图像信息进行对比分析，获得分析结果包括：
步骤S31：将第一标准图像信息中的连线与第一对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第一夹角；
步骤S32：将第二标准图像信息中的连线与第二对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第二夹角；
步骤S33：当第一夹角和第二夹角任何一个大于35度小于等于40度时，发出报警信息，并给出对副枪枪体进行处理或更换信号；
步骤S34：当第一夹角和第二夹角任何一个大于40度时，发出报警信息，并给出对副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号；
步骤S35：接收测量位限位高电平信号，当第一夹角和第二夹角小于等于40度时，给出允许降枪信号；
步骤S36：接收测量位限位高电平信号，当第一夹角和第二夹角大于40度时，给出不允许降枪信号。
步骤S4：根据分析结果对对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制包括：
步骤S41：在接收到对副枪枪体进行处理或更换信号后，对副枪枪体进行处理或更换；
步骤S42：在接收到对副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号后，对副枪枪体进行处理或更换，对副枪不进行降枪操作；
步骤S43：在接收到允许降枪信号后，对副枪进行降枪操作；
步骤S44：在接收到不允许降枪信号后，对副枪不进行降枪操作。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过图像识别技术对副枪探头1起点和终点位置进行分析对比，提示副枪弯曲程度，提醒操作人员及时处理或更换副枪，避免副枪在测量下枪时插到副枪口4外，造成测量失败和副枪损坏等问题，对生产造成影响，全程电子化降低了操作人员工作量，降低了人身伤害危险的几率，降低设备故障率，提高了生产效益。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于，包括：
副枪探头，所述副枪探头与副枪的拆解件连接；
测量位限位，所述测量位限位用于限定所述副枪探头在测量位上；
信号采集装置，所述信号采集装置用于采集所述副枪探头的图像信息；
信号处理装置，所述信号处理装置用于接收所述图像信息，并将所述图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；
信号控制装置，所述信号控制装置用于根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
2.如权利要求1所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于，所述信号采集装置包括：
第一摄像头，所述第一摄像头设置在副枪口的东侧或西侧，所述第一摄像头用于对所述副枪探头南北方向弯曲的图像信息进行采集；
第二摄像头，所述第二摄像头设置在副枪口的北侧或南侧，所述第二摄像头用于对所述副枪探头东西方向弯曲的图像信息进行采集。
3.如权利要求2所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于：
所述第一摄像头与所述第二摄像头型号一致，镜头水平且相互垂直设置。
4.如权利要求3所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于，所述信号处理装置包括：
管理服务器，所述管理服务器用于接收所述第一摄像头及第二摄像头采集的所述图像信息，并对所述图像信息进行分析后获得图像显示界面，然后将分析结果输出；
Wincc上位机，所述Wincc上位机用于接收所述分析结果，并将所述分析结果发送至所述信号控制装置。
5.如权利要求4所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于：
所述信号控制装置为PLC，所述PLC用于接收所述wincc上位机发送的所述分析结果，根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
6.一种炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，应用于权利要求1-5任一项所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测系统，其特征在于，包括：
所述副枪未投入使用前，对所述副枪探头的标准图像信息进行采集；
所述副枪投入使用后，对所述副枪探头的对比图像信息进行采集；
将所述对比图像信息与所述标准图像信息进行对比分析，获得分析结果；
根据所述分析结果对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制。
7.如权利要求6所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，其特征在于，所述副枪未投入使用前，对所述副枪探头的标准图像信息进行采集包括：
所述副枪未投入使用前，取一新的、未弯曲的所述副枪，将所述副枪与所述副枪探头连接后，旋转到测量位，即所述副枪正对着所述副枪口，所述副枪枪体垂直；
对所述副枪探头南北方向所述副枪探头起点至终点连线的第一标准图像信息进行采集；
对所述副枪探头东西方向所述副枪探头起点至终点连线的第二标准图像信息进行采集。
8.如权利要求7所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，其特征在于，所述副枪投入使用后，对所述副枪探头的对比图像信息进行采集包括：
对所述副枪探头南北方向所述副枪探头起点至终点连线的第一对比图像信息进行采集；
对所述副枪探头东西方向所述副枪探头起点至终点连线的第二对比图像信息进行采集。
9.如权利要求8所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，其特征在于，将所述对比图像信息与所述标准图像信息进行对比分析，获得分析结果包括：
将所述第一标准图像信息中的连线与所述第一对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第一夹角；
将所述第二标准图像信息中的连线与所述第二对比图像信息中的连线形成的夹角角度进行计算，获得第二夹角；
当所述第一夹角和第二夹角任何一个大于35度小于等于40度时，发出报警信息，并给出对所述副枪枪体进行处理或更换信号；
当所述第一夹角和第二夹角任何一个大于40度时，发出报警信息，并给出对所述副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号；
接收测量位限位高电平信号，当所述第一夹角和第二夹角小于等于40度时，给出允许降枪信号；
接收测量位限位高电平信号，当所述第一夹角和第二夹角大于40度时，给出不允许降枪信号。
10.如权利要求9所述的炼钢转炉副枪弯曲程度的检测方法，其特征在于，根据所述分析结果对对测量位的副枪是否继续进行降枪操作进行自动控制包括：
在接收到对所述副枪枪体进行处理或更换信号后，对所述所述副枪枪体进行处理或更换；
在接收到对所述副枪枪体进行处理或更换，并且无法进行降枪信号后，对所述副枪枪体进行处理或更换，对所述副枪不进行降枪操作；
在接收到所述允许降枪信号后，对所述副枪进行降枪操作；
在接收到所述不允许降枪信号后，对所述副枪不进行降枪操作。
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