CN114877698A - 一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，方法包括S1、信息采集、S2、炉条检测、S3、炉条维护，系统，包括设置在链篦机作业现场的智能处理控制系统、工业检测相机、高速检测相机、显示屏、现场警报器和数据库服务器，还包括设置在监控室内的监控中心和监控室警报器，还包括移动终端和PC终端，本发明涉及冶金工业设备技术领域。该窗内目标检测装置及方法，通过以机器视觉代替人工巡检，提升了炉条异常情况的检出率及效率，并且对潜在隐患提前预知并进行持续跟踪，最大限度减少事故发生概率，还能够对炉条的生命周期进行记录，有利于了解炉条质量，可作为工厂选用炉条的依据，降低炉条使用成本。

Description

一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统

技术领域

本发明涉及冶金工业设备技术领域，具体为一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统。

在冶金行业的球团生产中，链篦机负责将生球团干燥、预热，输送至回转窑进行工艺焙烧。由耐热钢制成的炉条在经过长时间的高温与撞击后，会产生金属疲劳，篦板上的炉条会出现变形或脱落，引发球团掉落甚至机器故障停运等事故。如果发现不及时，会导致设备长时间停产，造成较大经济损失。

目前，大部分都依靠人工按时巡检，现场工人手持手电筒照射链篦机底部，从侧边仰视观察，由于斜视观察存在视觉误差，炉条缝隙的检出率低，实时性差，无法及时发现潜在隐患；链篦机作业现场噪声大且炉条数目众多，长时间暴露在高噪声的环境中执行高强度检查作业对工人身体健康不利。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，解决了人工巡检容易出现漏检情况，炉条故障检出率低，实时性差，导致炉条损坏后不能及时发现并更换，容易造成球团掉落或机器故障，从而产生经济损失的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，具体包括以下步骤：

S1、信息采集：

采集获取链篦机的运行速度，同步摄取链篦机底部及侧面的图像；

对摄取的链篦机底部及侧面图像进行处理，识别炉条情况及篦板编号；

将所述炉条情况及篦板编号信息进行存储，在链篦机运行过程中，实时采集链篦机运行速度，并循环进行上述过程，当链篦机停止运行时，则不再继续采集图像；

S2、炉条检测：

每识别出连条信息新数据时，即判断该炉条是否异常，若炉条无异常，则继续读取下一条新数据，若炉条存在异常，则发出预警信号，提示工作人员炉条异常；

工人接收到异常提醒消息后，通过查看炉条信息判断异常情况是否需要紧急处理，若炉条异常情况不需要紧急处理，则继续读取下一条新数据，若需要紧急处理，则对该炉条信息进行标记；

S3、炉条维护：

输出需要紧急处理的炉条信息，工人查看并判断炉条是否需要维修，并选出需要维修的炉条，系统自动对炉条进行维修排序，同时控制链篦机进入检修模式，工人在检修位置对炉条进行检修或更换。

可选的，所述炉条信息包括采集到的炉条图像、识别出的炉条异常情况、篦板编号、不同异常情况的炉条数量，其中，

所述炉条异常情况包括裂缝、变形、断裂、脱落。

可选的，所述步骤S2中，炉条需要紧急处理的异常情况包括断裂及脱落。

可选的，所述步骤S3中，炉条需要维修的情况包括：

在所述链篦机底部图像内超过10%以上数量的炉条出现脱落或断裂，及横向排列的相邻两根炉条之间有3根或以上的炉条脱落。

本发明实施例还公开了一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，包括设置在链篦机作业现场的智能处理控制系统、工业检测相机、高速检测相机、显示屏、现场警报器和数据库服务器，还包括设置在监控室内的监控中心和监控室警报器，还包括移动终端和PC终端；

所述高速检测相机设置在链篦机下方，用于摄取篦板底部图像；

所述工业检测相机设置在链篦机侧面，用于摄取篦板侧边图像；

所述智能处理控制系统用于识别炉条图像及篦板编号，并根据异常情况发出控制信号，还用于存储炉条信息，记录炉条生命周期情况；

所述显示屏用于显示高速检测相机及工业检测相机的监控画面及异常炉条信息；

所述现场警报器用于在作业现场发出声光警报信号；

所述数据库服务器用于接收识别信息及检测结果，并向后端监控中心、监控室警报器、移动终端和PC终端传输数据或发送信号；

所述监控室警报器用于在监控室发出声光警报信号；

所述监控中心、移动终端和PC终端用于接收预警信号、查看炉条信息及发出紧急指令。

可选的，所述工业检测相机和高速检测相机均向智能处理控制系统传送图像信息，所述智能处理控制系统向显示屏及数据库服务器发送检测信息，且智能处理控制系统向现场警报器及高速检测相机发送控制信号，所述数据库服务器向监控中心、监控室警报器、移动终端及PC终端发送检测信息或报警信号，并且数据库服务器通过无线与移动终端及PC终端实现信息传输。

可选的，所述高速检测相机的个数根据链篦机宽度自行设定。

可选的，所述智能处理控制系统包括炉条识别模块、篦板编号识别模块、维修顺序生成模块、炉条生命周期监测数据库以及链篦机PLC控制模块。

炉条识别模块用于识别炉条状态，篦板编号识别模块用于识别篦板编号，维修顺序生成模块可根据篦板编号生成维修顺序，炉条生命周期检测数据库能够存储每次拍摄的图像、识别结果及各项检测数据，链篦机KPL控制模块能够控制链篦机的启停，可人工操控，方便对炉条进行检修。

（三）有益效果

本发明提供了一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）、该链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，通过以机器视觉代替人工巡检，提升了炉条异常情况的检出率及效率，并且对潜在隐患提前预知并进行持续跟踪，最大限度减少事故发生概率，减少工人现场检查的次数与时间，降低工作强度，减少在高噪声环境中工作时长，降低对员工造成的身体损伤，提升了生产流程智能化水平，另外，当炉条每运行至检测位置获取一次图像，就会识别一次使用情况，能够对炉条的生命周期进行记录，工作人员可以直接调取查看，从而对炉条状态进行持续跟踪，有利于了解炉条质量，可作为工厂选用炉条的依据，降低炉条使用成本。

（2）、该链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，由于链篦机底部区域空旷无障碍物遮挡视场，且篦条缝隙清晰可见，无球团覆盖，通过将高速检测相机设置在链篦机底部，摄取链篦机底部的图像，能够获取到更清晰完整的炉条图像信息，有助于后续对炉条状态的识别，从而提高识别结果的准确性。

（3）、该链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，能够将炉条的异常情况及时反馈到工作人员手中，工人可以根据现场传回的图像信息实时判断是否需要对炉条进行后续处理，使用更灵活，且异常炉条经过人工两次确认是否需要维修，目标更准确，减少设备停留时间，有助于提高工作效率。

（4）、该链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法及系统，通过记录受损炉条的编号，在维修时只需通过监控中心下发维修指令，链篦机PLC控制模块即可自行按照编号顺序控制篦板依次运行至维修位，方便对受损炉条进行更换，无需人工寻找故障炉条所在的篦板位置，效率更高，且能够减少设备不必要的空转，节省时间。

附图说明

图1为本发明中信息采集及炉条检测的流程示意图；

图2为为本发明中炉条维护的流程示意图；

图3为本发明中系统的结构示意图；

图4为本发明系统的原理框图；

图5为链篦机篦板及炉条实物图；

图6为本发明显示界面示意图。

图中，1智能处理控制系统、2工业检测相机、3高速检测相机、4显示屏、5现场警报器、6数据库服务器、7监控中心、8监控室警报器、9移动终端、10 PC终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种技术方案：一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，具体包括以下步骤：

S1、信息采集：

采集获取链篦机的运行速度，同步摄取链篦机底部及侧面的图像；

对摄取的链篦机底部及侧面图像进行处理，识别炉条情况及篦板编号；

将炉条情况及篦板编号信息进行存储，在链篦机运行过程中，实时采集链篦机运行速度，并循环进行上述过程，当链篦机停止运行时，则不再继续采集图像；

S2、炉条检测：

每识别出连条信息新数据时，即判断该炉条是否异常，若炉条无异常，则继续读取下一条新数据，若炉条存在异常，则发出预警信号，提示工作人员炉条异常；

工人接收到异常提醒消息后，通过查看炉条信息判断异常情况是否需要紧急处理，若炉条异常情况不需要紧急处理，则继续读取下一条新数据，若需要紧急处理，则对该炉条信息进行标记；

S3、炉条维护：

输出需要紧急处理的炉条信息，工人查看并判断炉条是否需要维修，并选出需要维修的炉条，系统自动对炉条进行维修排序，同时控制链篦机进入检修模式，工人在检修位置对炉条进行检修或更换。

本发明实施例中，炉条信息包括采集到的炉条图像、识别出的炉条异常情况、篦板编号、不同异常情况的炉条数量，其中，

炉条异常情况包括裂缝、变形、断裂、脱落等。

本发明实施例中，步骤S2中，炉条需要紧急处理的异常情况包括断裂及脱落。

本发明实施例中，步骤S3中，炉条需要维修的情况包括：

在链篦机底部图像内超过10%以上数量的炉条出现脱落或断裂，及横向排列的相邻两根炉条之间有3根或以上的炉条脱落。

本发明实施例提供的方法能够代替人工对链篦机炉条进行检测，不易出现检测纰漏，使用可靠，且能够针对炉条不同的异常情况，作出不同的后续反应，使损毁严重的篦板能够及时得到维修，受损不严重，不影响正常使用的炉条继续工作，使炉条能够发挥最大的使用价值，降低企业的损失，另外，本方法能够集中时间对炉条进行维修更换，可有效减少球团加工设备的停机次数。

本发明实施例还公开了一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，请参阅图3，包括设置在链篦机作业现场的智能处理控制系统1、工业检测相机2、高速检测相机3、显示屏4、现场警报器5和数据库服务器6，还包括设置在监控室内的监控中心7和监控室警报器8，还包括移动终端9和PC终端10；

高速检测相机3设置在链篦机下方，用于摄取篦板底部图像，且高速检测相机3的个数根据链篦机宽度自行设定，使高速检测相机3的拍摄范围能够覆盖链篦机宽度即可，若高速检测相机3的数量有两个或两个以上，则将其在链篦机底部横向依次排开，以获取最宽视场；

篦板编号在篦板侧面，因此工业检测相机2设置在链篦机侧面，用于摄取篦板侧边图像，每个篦板上有四排炉条，请参阅图4，确定篦板编号后，即可快速找到炉条位置，工业检测相机2和高速检测相机3可采用偏振相机或普通成像相机，采用偏振相机能够在烟尘、高温等环境下摄取更清晰的目标图像，有利于后续进行识别；

智能处理控制系统1用于识别炉条图像及篦板编号，并根据异常情况发出控制信号，还用于存储炉条信息，记录炉条生命周期情况，智能处理控制系统1能够记录炉条的生命周期，从而对炉条状态进行持续跟踪，可用于判断炉条质量好坏，若炉条在较短时间内就发生损坏情况，说明炉条质量较差，维修时可以更换其他质量较好的炉条，有利于企业降低成本；

请参阅图6，显示屏4用于显示摄取的图像及炉条信息，该界面图像还可以在监控中心7、移动终端9和PC终端10上显示；

现场警报器5用于在作业现场发出声光警报信号；

数据库服务器6用于接收识别信息及检测结果，并向后端监控中心7、监控室警报器8、移动终端9和PC终端10传输数据或发送信号；

监控室警报器8用于在监控室发出声光警报信号；

监控中心7、移动终端9和PC终端10用于接收预警信号、查看炉条信息及发出控制指令，如在上述步骤S2中选择异常情况是否需要紧急处理，步骤S3中选择炉条是否需要维修，在对炉条进行检修时，可以控制链篦机启停，检修时人为控制链篦机启停，可以达到控制检修时长的目的，操作更安全。

本发明实施例提供的系统能够同时向监控室及智能终端输出预警或报警信号，使维修人员能够及时接收炉条异常情况信息，从而作出后续处理。

请参阅图4，本发明实施例中，工业检测相机2和高速检测相机3均向智能处理控制系统1传送图像信息，智能处理控制系统1向显示屏4及数据库服务器6发送检测信息，且智能处理控制系统1向现场警报器5及高速检测相机3发送控制信号，数据库服务器6向监控中心7、监控室警报器8、移动终端9及PC终端10发送检测信息或报警信号，并且数据库服务器6通过无线与移动终端9及PC终端10实现信息传输。

本发明实施例中，智能处理控制系统1包括炉条识别模块、篦板编号识别模块、维修顺序生成模块、炉条生命周期监测数据库以及链篦机PLC控制模块。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、信息采集：

采集获取链篦机的运行速度，同步摄取链篦机底部及侧面的图像；

对摄取的链篦机底部及侧面图像进行处理，识别炉条情况及篦板编号；

将所述炉条情况及篦板编号信息进行存储，在链篦机运行过程中，实时采集链篦机运行速度，并循环进行上述过程，当链篦机停止运行时，则不再继续采集图像；

S2、炉条检测：

每识别出连条信息新数据时，即判断该炉条是否异常，若炉条无异常，则继续读取下一条新数据，若炉条存在异常，则发出预警信号，提示工作人员炉条异常；

工人接收到异常提醒消息后，通过查看炉条信息判断异常情况是否需要紧急处理，若炉条异常情况不需要紧急处理，则继续读取下一条新数据，若需要紧急处理，则对该炉条信息进行标记；

S3、炉条维护：

输出需要紧急处理的炉条信息，工人查看并判断炉条是否需要维修，并选出需要维修的炉条，系统自动对炉条进行维修排序，同时控制链篦机进入检修模式，工人在检修位置对炉条进行检修或更换。

2.根据权利要求1所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，其特征在于：所述炉条信息包括采集到的炉条图像、识别出的炉条异常情况、篦板编号、不同异常情况的炉条数量，其中，

所述炉条异常情况包括裂缝、变形、断裂、脱落。

3.根据权利要求1所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，其特征在于：所述步骤S2中，炉条需要紧急处理的异常情况包括断裂及脱落。

4.根据权利要求1所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护方法，其特征在于：所述步骤S3中，炉条需要维修的情况包括：

在所述链篦机底部图像内超过10%以上数量的炉条出现脱落或断裂，及横向排列的相邻两根炉条之间有3根或以上的炉条脱落。

5.一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，其特征在于：包括设置在链篦机作业现场的智能处理控制系统（1）、工业检测相机（2）、高速检测相机（3）、显示屏（4）、现场警报器（5）和数据库服务器（6），还包括设置在监控室内的监控中心（7）和监控室警报器（8），还包括移动终端（9）和PC终端（10）；

所述高速检测相机（3）设置在链篦机下方，用于摄取篦板底部图像；

所述工业检测相机（2）设置在链篦机侧面，用于摄取篦板侧边图像；

所述智能处理控制系统（1）用于识别炉条图像及篦板编号，并根据异常情况发出控制信号，还用于存储炉条信息，记录炉条生命周期情况；

所述显示屏（4）用于显示摄取的图像及炉条信息；

所述现场警报器（5）用于在作业现场发出声光警报信号；

所述数据库服务器（6）用于接收识别信息及检测结果，并向后端监控中心（7）、监控室警报器（8）、移动终端（9）和PC终端（10）传输数据或发送信号；

所述监控室警报器（8）用于在监控室发出声光警报信号；

所述监控中心（7）、移动终端（9）和PC终端（10）用于接收预警信号、查看炉条信息及发出紧急指令。

6.根据权利要求5所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，其特征在于：所述工业检测相机（2）和高速检测相机（3）均向智能处理控制系统（1）传送图像信息，所述智能处理控制系统（1）向显示屏（4）及数据库服务器（6）发送检测信息，且智能处理控制系统（1）向现场警报器（5）及高速检测相机（3）发送控制信号，所述数据库服务器（6）向监控中心（7）、监控室警报器（8）、移动终端（9）及PC终端（10）发送检测信息或报警信号，并且数据库服务器（6）通过无线与移动终端（9）及PC终端（10）实现信息传输。

7.根据权利要求5所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，其特征在于：所述高速检测相机（3）的个数根据链篦机宽度自行设定。

8.根据权利要求5所述的一种链篦机炉条生命全周期在线检测维护系统，其特征在于：所述智能处理控制系统（1）包括炉条识别模块、篦板编号识别模块、维修顺序生成模块、炉条生命周期监测数据库以及链篦机PLC控制模块。

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