FR3035501A1

FR3035501A1 -

Info

Publication number: FR3035501A1
Application number: FR1653630A
Authority: FR
Inventors: Richard Salisbury; Andrew Mitchell
Original assignee: Thermoteknix Systems Ltd
Current assignee: Thermoteknix Systems Ltd
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2016-10-28
Anticipated expiration: 2036-04-25
Also published as: GB2538700A; US10043258B2; GB201507124D0; DE102016107513A1; US20160314573A1; FR3035501B1; GB2538700B

Abstract

L'invention concerne un système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande, comprenant : un radiomètre à balayage infrarouge linéaire comportant un ou plusieurs détecteurs à infrarouge et disposé pour assurer un balayage de la surface d'un convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de cheminement du convoyeur à bande et pour générer des données d'image thermique qui relèvent d'un rayonnement infrarouge détecté par le détecteur à infrarouge ; et une unité de traitement configurée pour traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande.

Description

1 SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE SURVEILLANCE DE CONVOYEURS À BANDE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à une surveillance de convoyeurs à bande et concerne particulièrement un système et un procédé de détection d'anomalies de 5 température dans des matériaux déplacés sur des convoyeurs à bande. CONTEXTE DE L'INVENTION C'est une exigence dans de nombreuses industries que de surveiller la température de matériaux déplacés le long de convoyeurs à bande. Cette surveillance est habituellement effectuée au moyen d'une sonde de température à un seul point lumineux 10 ou point orientée vers la bande. Ces techniques de mesure ont une valeur limitée dans la mesure où elles n'offrent que des indications grossières de température à l'intérieur de la zone sur laquelle est focalisé le point lumineux. Si la taille de point lumineux est trop grande, il se peut alors que de petites anomalies de température, particulièrement des anomalies de dimensions inférieures à la taille de point lumineux n'apparaissent pas. Des 15 alarmes associées à des sondes de température à point sont limitées à une alerte locale instantanée à seuil élevé/bas dans la zone de leur point lumineux, ce qui mène souvent à de fausses alarmes ou à des alarmes passant inaperçues. RESUME DE L'INVENTION Selon un premier aspect, l'invention concerne un système de détection 20 d'anomalies de température de convoyeurs à bande, comprenant : un radiomètre à balayage infrarouge linéaire comportant un ou plusieurs détecteurs à infrarouge et disposé pour assurer un balayage de la surface d'un convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de cheminement du convoyeur à bande et pour générer des données d'image thermique qui relèvent d'un rayonnement infrarouge détecté par le 25 détecteur à infrarouge ; et une unité de traitement configurée pour traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de détection 3035501 2 d'anomalies de température de convoyeurs à bande, comprenant : un réseau bidimensionnel de détecteurs à infrarouge disposés pour recevoir un rayonnement infrarouge provenant de la surface d'un convoyeur à bande et pour générer des données d'image thermique qui relèvent du rayonnement infrarouge reçu ; et une unité de traitement configurée pour traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé de détection d'anomalies de température dans un matériau transporté sur un convoyeur à bande, le procédé consistant à : balayer la surface du convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de déplacement du convoyeur à bande au moyen d'un radiomètre à balayage infrarouge linéaire ; générer des données d'image thermique sur la base d'un rayonnement infrarouge reçu par le radiomètre à balayage infrarouge linéaire en provenance du matériau déplacé sur le convoyeur à bande ; traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un procédé de détection d'anomalies de température dans un matériau transporté sur un convoyeur à bande, le procédé consistant à balayer la surface du convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de déplacement du convoyeur à bande au moyen d'un radiomètre à balayage infrarouge linéaire ; générer des données d'image thermique sur la base d'un rayonnement infrarouge reçu par le radiomètre à balayage infrarouge linéaire en provenance du matériau déplacé sur le convoyeur à bande ; traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande.

Selon un cinquième aspect, l'invention concerne un support d'enregistrement lisible par ordinateur ayant en mémoire des instructions lisibles par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur en association avec un radiomètre à balayage thermique linéaire, mettent en oeuvre les étapes mentionnées ci-dessus du procédé.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 3035501 3 On va maintenant décrire des modes de réalisation de la présente invention, au moyen d'un exemple non limitatif uniquement, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma d'un système de détection d'anomalies de convoyeurs à 5 bande selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un radiomètre à balayage linéaire du système de détection d'anomalies de convoyeurs à bande que représente la figure 1, représentant le profil de visualisation du radiomètre à balayage linéaire par rapport au convoyeur à bande ; 10 la figure 3 est un schéma fonctionnel représentant un traitement d'identification d'anomalies de température dans des images thermiques capturées par le système de la figure 1; la figure 4 est un schéma fonctionnel représentant un traitement de filtrage d'une image capturée par le système de la figure 1; 15 la figure 5 est une représentation graphique d'images thermiques acquises par le système de la figure 1 avant et après un filtrage au moyen du traitement de la figure 4; la figure 6 est un schéma fonctionnel représentant un traitement d'identification d'anomalies constatées dans des images capturées par le système de la figure 1; et la figure 7 est une représentation graphique d'une image thermique acquise par le 20 système de la figure 1, dans laquelle des anomalies ont été identifiées par des traits interrompus. DESCRIPTION DE CERTAINS MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Certains modes de réalisation de la présente invention surmontent les inconvénients associés à des techniques de mesure par sonde de température à point 25 lumineux classiques par l'utilisation d'un radiomètre à balayage infrarouge linéaire pour assurer un balayage répété de toute la largeur d'un convoyeur à bande sur la surface 3035501 4 duquel est déplacé un matériau. Des données reçues de balayages linéaires successifs peuvent être assemblées pour former une image thermique de la bande et du matériau qui s'y trouve. Des anomalies de température présentes dans l'image thermique peuvent alors être identifiées puis présentées à un utilisateur et une série d'actions appropriées peut être 5 entreprise. On va décrire ci-dessous certains modes de réalisation de la présente invention en se référant principalement à la surveillance de ciment non broyé déplacé sur un convoyeur à bande, classiquement vers des fours de traitement et à partir de ces derniers. Dans des installations de traitement de ciment, il est souhaitable de surveiller des points 10 chauds localisés présents dans le ciment non broyé. On appréciera cependant que dans d'autres applications, il puisse être souhaitable de mesurer des zones d'anomalies de basse température, c'est-à-dire des points froids dans un quelconque matériau déplacé sur un convoyeur à bande. On peut par conséquent également faire appel à certains modes de réalisation de la présente invention pour identifier des zones de température inférieure à 15 une température moyenne ou (« points froids ») dans un matériau déplacé sur un convoyeur à bande. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un système de détection d'anomalies 10 de convoyeur à bande selon un mode de réalisation de la présente invention. Le système de détection d'anomalies 10 de convoyeur à bande comprend un 20 radiomètre à balayage infrarouge 12 et une unité de traitement 14 associée au radiomètre 12 et communiquant avec ce dernier. Un afficheur 26 et un dispositif d'entrée 24, comme un clavier ou un écran tactile, sont couplés à l'unité de traitement 14. Lors de l'utilisation, le radiomètre 12 peut être disposé au-dessus d'un convoyeur à bande 16 de façon à balayer la bande 16 sur une ligne de balayage 18 orientée dans la 25 largeur de la bande 16 dans une direction « y » (représentée à la figure 2), perpendiculaire à l'axe longitudinal «x » de la bande. Dans les modes de réalisation que montrent les figures 1 et 2, le convoyeur à bande 16 est en service pour transporter un matériau dans le sens de la longueur de la bande, dans la direction « x », de sorte que le matériau est déplacé de la gauche vers la droite de la page.

30 Le radiomètre à balayage infrarouge linéaire 12, comprenant un ou plusieurs 3035501 5 détecteurs à infrarouge, est conçu pour assurer un balayage répété de la largeur de la bande 16, de sorte que le foyer de point lumineux du ou des détecteurs à infrarouge assure un balayage de la surface de la bande 16 et de tout matériau qui s'y trouve. La bande 16 peut faire l'objet d'un balayage par le radiomètre à balayage linéaire 12 soit par 5 déplacement physique du détecteur soit par déplacement de son point focal sur la bande 16 au moyen d'un dispositif tel qu'un miroir rotatif, fournissant ainsi une séquence linéaire de mesure de la bande 16. Un profil thermique bidimensionnel de la bande 16 (y compris de tout matériau qui s'y trouve) peut alors être généré par assemblage des données reçues au niveau du ou des détecteurs à infrarouge sur de multiples balayages 10 linéaires. Le système 10 peut comprendre un unique détecteur à infrarouge ou de multiples détecteurs à infrarouge. Dans le cas d'un seul détecteur, le détecteur peut faire l'objet d'un balayage de façon à recevoir un rayonnement infrarouge au niveau du point de foyer du matériau, comme on l'a mentionné ci-dessus. Dans le cas de multiples détecteurs, un réseau linéaire de détecteurs peut être disposé de façon à recevoir un 15 rayonnement émis sur toute la largeur de la bande 16. Les multiples détecteurs peuvent faire l'objet d'un balayage conformément aux procédés mentionnés ci-dessus par rapport à un seul détecteur, ou, selon une variante, ils peuvent être fixes mais faire l'objet d'un balayage électronique. Dans tous les cas, le radiomètre à balayage infrarouge linéaire 12 peut avoir un 20 angle de balayage variable, de préférence compris entre 15° et 120°, permettant ainsi un montage à une hauteur appropriée du radiomètre 12 au-dessus de la bande 16, lui permettant au demeurant de capturer des images de toute la largeur de la bande. De plus, le radiomètre 12 est idéalement orienté de sorte que l'angle d'incidence de foyer du détecteur sur la bande soit de 90° par rapport au plan «y » de la bande 16, c'est-à-dire, la 25 surface de la bande dans la longueur de la bande 16. On appréciera que d'autres angles d'incidence par rapport à la bande 16 font partie de la portée de l'invention. Cependant, l'angle devra de préférence ne pas être inférieur à 60° par rapport au plan «y » de la bande 16. Au-delà de ce point, on pourrait observer une baisse de l'émissivité effective du matériau faisant l'objet d'un balayage, particulièrement en ce qui concerne des matériaux 30 plus réfléchissants déplacés sur la bande 16, tels que des métaux. De plus, si le matériau déplacé sur la bande 16 présente une surface irrégulière, des zones d'ombrage seront alors constatées dans l'image traitée en raison d'un angle de visualisation oblique inférieur à 3035501 6 60°. Les données reçues par le radiomètre à balayage infrarouge linéaire 12 sont communiquées à l'unité de traitement 14 par le biais d'une ou de plusieurs barres omnibus. L'unité de traitement 14 peut être implémentée comme partie du radiomètre à balayage linéaire 14 ou comme partie distincte du radiomètre à balayage linéaire 12. L'unité de traitement 14 peut être implémentée par une exécution logicielle, par exemple, sur un PC ou, selon une variante, peut être implémentée sous forme de matériel au moyen, par exemple, d'un ou de plusieurs monoprocesseurs numériques (DSP) ou de circuits intégrés spécifiques (ASIC). Une exécution logicielle sur l'unité de traitement 14 10 peut faire appel à des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées, amènent le radiomètre à balayage linéaire 12 et un détecteur à infrarouge à fonctionner comment on va le décrire ci-dessous. L'unité de traitement 14 peut comprendre une ou plusieurs installations de mémorisation locales ou distantes destinées à mémoriser des données infrarouges capturées reçues du radiomètre à balayage linéaire 12. Des instructions exécutées par 15 l'unité de traitement 14 peuvent également être mémorisées sur les installations de mémorisation locales ou distantes associées à l'unité traitement 14. En plus de recevoir des données infrarouges, l'unité de traitement 14 peut également recevoir des données de vitesse d'un compteur de vitesse 22 de bande couplé au convoyeur à bande 16. Au moyen de ces informations, l'unité de traitement 14 peut 20 générer une image de la bande 16 qui est exempte de distorsions dues à des variations de vitesse de la bande 16 (plus la bande 16 se déplace rapidement, plus les lignes de balayage sont assemblées de manière espacée et vice versa). Un utilisateur peut entrer un ou plusieurs critères de détection d'anomalies par le biais du dispositif d'entrée 24, comme on va le décrire plus en détail ci-dessous. De plus, 25 lorsqu'elles ont été générées, les images thermiques de la bande 16 peuvent être affichées sur l'afficheur 26 connecté à l'unité de traitement 14. On appréciera que l'image générée par l'unité de traitement 14 soit une image déroulante dont la longueur augmente avec chaque balayage de la bande 16. Par conséquent, à des fins de détection d'anomalies sur la bande, l'unité de traitement 14 peut 30 mettre un nombre limité de balayages linéaires en mémoire, ce qui réduit les exigences de 3035501 7 mémoire du système. De plus ou selon une variante, comme on le sait dans l'art, toutes les données de balayage linéaire reçues par l'unité de traitement peuvent être mises en mémoire à des fins d'analyse ultérieure. On va maintenant décrire le traitement de capture et d'analyse de données de 5 balayage linéaire reçues du radiomètre à balayage linéaire 12 par l'unité de traitement 14 en se référant à la figure 3. À une étape 30, l'unité de traitement 14 reçoit des lignes de balayage du radiomètre à balayage thermique linéaire. Ces données peuvent être traitées en temps réel ou bien mémorisées dans un ou plusieurs tampons et/ou une mémoire permanente à des fins d'analyse ultérieure. De plus, à une étape 32, l'unité de traitement 10 14 peut également recevoir en temps réel des données de vitesse de bande du compteur 22 de vitesse de bande. À une étape 34, l'unité de traitement 14 génère ensuite une image thermique des lignes de balayage au moyen des données de vitesse de bande pour calculer la séparation de lignes de balayage nécessaire pour éliminer une distorsion d'image, chaque ligne de balayage étant séparée par une distance qui est proportionnelle à la 15 vitesse de la bande 16 à l'instant de l'exécution d'un balayage particulier. Lorsque l'image thermique ajustée a été assemblée, l'image peut être filtrée à une étape 36 de façon à supprimer des informations spatiales à haute fréquence. Puis, à une étape 38, des anomalies de température peuvent être identifiées dans l'image par rapport à des régions chaudes et/ou froides présentes dans le matériau déplacé sur la bande 16.

20 On va maintenant décrire l'étape de filtrage 36 que montre la figure 3 en se référant à la figure 4. Une fenêtre de filtre est d'abord générée à une étape 40. Les dimensions de la fenêtre de filtre peuvent être fixées par un utilisateur du système de détection d'anomalies 10 de convoyeur à bande, au moyen, par exemple, du dispositif d'entrée 24. Selon certains modes de réalisation, les dimensions de la fenêtre de filtre sont 25 fixées de façon à égaler la taille minimale d'anomalie qu'un utilisateur souhaite détecter au moyen du système 10. Par exemple, un utilisateur peut entrer une longueur et une largeur ou une superficie de l'anomalie de taille minimale à identifier, au moyen de l'unité de traitement 14, et ces données sont ensuite utilisées pour spécifier la longueur et la largeur de la fenêtre de filtre générée. Des anomalies ayant des dimensions inférieures à 30 celles de la fenêtre de filtre sont donc éliminées de l'image filtrée.

3035501 8 Lorsqu'elle a été générée, la fenêtre de filtre peut faire l'objet d'un balayage sur la largeur de l'image thermique assemblée. À chaque position du balayage, la valeur moyenne des pixels à l'intérieur de la fenêtre de filtre est calculée (étape 44). Le pixel central de la fenêtre de filtre à chaque position du balayage est ensuite défini comme 5 valeur moyenne de pixels à l'intérieur de cette fenêtre de filtre calculée par rapport à cette position. Lorsque le filtre a atteint l'extrémité de la largeur de l'image, à une étape 48, la fenêtre de filtre est amenée vers la partie non filtrée suivante de l'image et le traitement revient à l'étape 42, la fenêtre de filtre faisant l'objet d'un balayage sur la largeur de l'image thermique assemblée. Le traitement se répète jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de 10 données d'image à filtrer, par exemple, lorsque le convoyeur à bande s'arrête ou lors de la mise hors tension du système. Le résultat est une image thermique filtrée de laquelle ont été supprimées des informations spatiales à haute fréquence. En d'autres termes, on obtient une suppression de petites anomalies qui sont plus chaudes que le seuil de haute température, ou plus 15 froides que le seuil de basse température, mais qui sont plus petites que la fenêtre de filtre. Ces petites anomalies ne sont donc pas visibles lorsque l'image filtrée fait l'objet d'une recherche d'anomalies de température. Des anomalies plus grandes demeurent cependant visibles lors de la recherche. De plus, dans le cas d'une recherche d'une anomalie de température qui est au moins aussi importante que la taille minimale, le fait que quelques 20 pixels se trouvent à l'extérieur du seuil de température n'empêche pas la détection de cette anomalie tant que les pixels restants qui constituent l'anomalie dépassent suffisamment le seuil de façon à compenser et à prendre la valeur moyenne de la fenêtre de filtre au-delà du seuil. Un seuil de température direct peut être appliqué à l'image thermique filtrée sans générer de fausses alarmes dues à des anomalies de dimensions inférieures au seuil 25 d'utilisateur spécifié. La figure 5 montre des images thermiques avant (à gauche) et après (à droite) le traitement de filtrage mentionné ci-dessus, dans lesquelles des contours d'anomalies sont floutés et desquelles ont été supprimées de petites anomalies de température. On appréciera que l'étape de filtrage mentionnée ci-dessus n'est pas primordiale.

30 Cependant, le fait d'exécuter cette étape augmente l'efficacité totale du système 10 3035501 9 puisque des anomalies ayant des dimensions inférieures au seuil fixé par un utilisateur, par exemple des zones ne comportant que très peu de pixels de valeur élevée ou de valeur basse, ne sont pas révélées dans l'image filtrée et sont donc absentes de la recherche d'anomalies ultérieure. Tout pixel de l'image filtrée qui dépasse la valeur de seuil doit 5 faire partie d'une anomalie véritable. On appréciera que des variantes de procédé de filtrage passe-bas sont connues dans l'art et qu'il est possible de les utiliser à la place de celui mentionné ci-dessus. Par exemple, une moyenne pondérée peut faire l'objet d'un calcul à l'intérieur de la fenêtre de filtre de sorte que les pixels centraux contribuent davantage à la valeur de sortie que les 10 pixels situés au niveau des contours ou des angles de la fenêtre. Auquel cas, des valeurs de pondération par pixel pourraient faire l'objet d'un calcul, le résultat étant similaire au procédé faisant intervenir une valeur moyenne mentionné ci-dessus. Le choix d'un filtre pondéré ou non pondéré peut dépendre de facteurs tels que de s'attendre à ce que les anomalies faisant l'objet d'une recherche aient, ou n'aient pas, une température uniforme, 15 et de l'intention de détection de défauts dans le matériau se trouvant sur la bande, ou de protection de la bande elle-même contre un endommagement induit par la température. Ces procédés ne font pas partie de la portée de la présente invention. En se référant de nouveau à la figure 3, lorsque l'image thermique a été assemblée et éventuellement filtrée à l'étape 36, à l'étape 38, l'image thermique peut être traitée de 20 façon à identifier des pixels et des groupes de pixels qui correspondent à des zones de matériau déplacé sur le convoyeur à bande 16 qui ont une température élevée (ou basse) d'anomalie. La figure 6 représente un enchaînement d'opérations permettant d'identifier ces anomalies. À une étape 50, des pixels sont identifiés dans l'image thermique comme ayant une valeur qui dépasse un seuil de température prédéfini. Ce seuil de température 25 peut être fixé par un utilisateur et peut être une température absolue. Selon une variante, le seuil peut être fixé comme différence entre une valeur de pixels maximale et une valeur de pixels moyenne en ce qui concerne l'image thermique. Selon certains modes de réalisation, il est possible de surveiller le taux de variation de la température à l'intérieur d'une zone identifiée et de fixer des seuils sur la base de ces caractéristiques. De plus ou 30 selon une variante, on peut utiliser la différence de température entre des parties différentes d'une cible linéaire. Par exemple, on pourrait utiliser la différence de 3035501 10 température entre la ligne centrale et les contours de bande d'acier dans un laminoir comme seuils d'anomalies de température. Des pixels de l'image qui sont identifiés comme ayant une valeur qui dépasse le seuil sont ensuite regroupés les uns avec les autres à une étape 52. Le regroupement peut 5 être effectué en considérant des pixels voisins comme faisant partie de la même anomalie. Des pixels qui sont situés proches les uns des autres mais qui ne se touchent pas peuvent être considérés comme appartenant à la même anomalie et être ainsi également regroupés les uns avec les autres pour consolider le nombre de caractéristiques détectées. On peut aussi obtenir ce résultat en diminuant la résolution de l'image filtrée, par prélèvement de 10 valeurs de crête ou de creux du pixel le plus chaud parmi les pixels les plus froids dans une petite région, en formant ainsi un unique pixel de résolution réduite. Des pixels immédiatement adjacents de cette image de résolution réduite peuvent alors appartenir à une unique anomalie consolidée qui peut être combinée avec d'autres pixels de résolution réduite et/ou pixels qui sont immédiatement adjacents à des pixels de résolution plus 15 élevée quelconques constituant l'un quelconque des pixels de résolution réduite. À une étape 54, pour chaque anomalie suspecte détectée, c'est-à-dire pour chaque groupe de pixels suspecté de constituer la même anomalie, des dimensions sont calculées et comparées avec une taille seuil, également définie par l'utilisateur. Si les critères de seuil sont atteints par l'anomalie suspecte, alors, à une étape 56, l'anomalie suspecte est 20 considérée comme répondant aux critères de seuil et des données se rapportant à cette anomalie peuvent être mémorisées à des fins d'analyse supplémentaire. Selon une variante, si l'anomalie suspecte est considérée comme ayant une taille inférieure à celle requise par les critères de seuil, alors l'anomalie est ignorée à une étape 58. Ce traitement est répété pour chaque pixel ou groupe de pixels ayant une valeur qui dépasse le critère de 25 seuil. Si l'étape de filtrage passe-bas a été exécutée avant cette étape, il n'y a pas lieu de vérifier si l'anomalie a, ou n'a pas, des dimensions suffisantes en raison de la suppression d'anomalies de dimensions inférieures au seuil au cours de l'étape de filtrage. Dans ces circonstances, les étapes 54, 56 et 58 peuvent être ignorées. Lors de la détection et de l'analyse des données d'image thermique par l'unité de 30 traitement 14, certaines des images générées, où toutes les images générées, peuvent être 3035501 11 affichées sur l'afficheur 26 couplé à l'unité de traitement 14. Par exemple, l'afficheur 26 peut montrer des images avant et après un filtrage passe-bas. De plus ou selon une variante, lors de la détection d'une anomalie à l'intérieur de l'image thermique, une ou plusieurs marques peuvent être superposées sur l'image pour indiquer à l'utilisateur la 5 position d'apparition d'anomalies sur la bande 16 et les anomalies parmi ces dernières qui répondent aux critères de seuil, etc. La figure 7 montre un exemple d'image thermique générée par l'unité de traitement 14 qui peut être affichée à destination de l'utilisateur. Des variations de température sont représentées par des variations de couleur dans l'image (représentées en noir et blanc dans la représentation de la figure 7) ; des zones plus 10 sombres de l'image représentant des zones froides du convoyeur à bande et des zones plus lumineuses de l'image représentant des zones chaudes du convoyeur à bande. Selon ce mode de réalisation, les encadrements carrés ont été dessinés autour d'anomalies qui ont été constatées comme satisfaisant aux exigences des critères de seuil fixés par l'utilisateur. Ces seuils sont fixés pour identifier des points chauds 62 dans le matériau 15 déplacé sur le convoyeur à bande 16. Cependant, comme on l'a expliqué ci-dessus, certains modes de réalisations de la présente invention permettent en plus, ou selon une variante, d'identifier des points froids à l'intérieur d'images thermiques. En plus d'identifier visuellement des anomalies de température dans une image thermique, le système 10 peut comprendre une ou plusieurs alarmes configurées pour un 20 déclenchement lors de la détection d'une anomalie de température qui répond aux conditions de seuils fixées par l'utilisateur. Ces alarmes peuvent être des alarmes audibles ou visuelles, par exemple, une sirène ou un voyant clignotant permettant de porter une anomalie à l'attention d'un utilisateur. Les alarmes peuvent être présentées à un utilisateur par le biais de l'afficheur 26 sous la forme, par exemple, d'une notification sur écran. Ces 25 notifications peuvent être annexées visuellement d'une certaine manière à une anomalie révélée dans l'image thermique, également sur écran. En réponse à un état d'alarme, l'unité de traitement 14 peut générer un signal de sortie de façon à déclencher un événement externe, comme un arrêt du déplacement de la bande, etc. Le signal de sortie peut avoir la forme d'un signal de sortie de 4 à 20 mA ou 30 d'un signal compatible OPC (liaison et intégration d'objet à des fins de commande de traitement). L'unité de traitement 14 peut également utiliser une OPC pour assurer un 3035501 12 interfaçage avec des capteurs et des dispositifs de surveillance supplémentaires (par exemple, le compteur de vitesse 22 de convoyeur à bande) pour recevoir des données supplémentaires du convoyeur à bande 16 et de tout autre dispositif associé. Une OPC peut également être utilisée pour assurer un interfaçage du système de surveillance 10 de 5 convoyeur à bande avec d'autres systèmes de commande de traitement et d'instrumentation utilisés dans une installation dans laquelle est installé le système de surveillance 10. De plus, le système de surveillance 10 peut être interfacé avec un système de gestion de connaissances, comme un gestionnaire de connaissances de ABB. Différentes alarmes peuvent être mises en oeuvre par rapport à des seuils ou des 10 critères différents. De plus ou selon une variante, il est possible de fixer un critère d'alarme qui nécessite la présence d'un nombre prédéfini d'anomalies détectées à l'intérieur d'une région d'intérêt, par exemple, dans la section ayant fait l'objet du balayage le plus récent de la bande jusqu'à une distance spécifiée par l'utilisateur d'éloignement du point de balayage.

15 Une base de données d'alarme peut être conservée de façon à mémoriser des détails de chaque événement d'alarme, y compris des données de convoyeur enregistrées et tout autre type de données reçues par l'unité de traitement à l'instant de l'alarme. Ces événements d'alarme pourront ainsi faire l'objet d'une révision et d'une analyse ultérieures.

20 Selon les modes de réalisation que l'on a décrit ci-dessus, un unique ensemble de critères de seuil est appliqué aux données d'images reçues signifiant que seules des anomalies de température répondant à cet unique ensemble de critères de seuil sont identifiées. Cependant, selon d'autres modes de réalisation, de multiples filtres ayant des critères différents peuvent être appliqués aux mêmes données d'entrée de façon à pouvoir 25 identifier des anomalies de température ayant des caractéristiques différentes dans la même image. Par exemple, un premier filtre peut être défini pour identifier des points/zones chauds dans un matériau déplacé sur le convoyeur à bande 16 et un second filtre peut être configuré pour identifier des points froids dans le matériau déplacé sur le convoyeur à bande 16.

30 En plus d'appliquer de multiples filtres ayant chacun des critères différents, selon 3035501 13 certains modes de réalisation, la zone de l'image thermique qui fait l'objet d'un traitement peut être définie au préalable. La figure 7 montre deux lignes de délimitation 64 utilisées pour désigner la zone de l'image devant faire l'objet d'une détection d'anomalies. Les zones qui se trouvent à l'extérieur des délimitations 64 ne sont pas analysées. Ces 5 délimitations peuvent être définies, par exemple, là où la largeur du balayage du radiomètre à balayage linéaire 12 est plus large que la bande. Les lignes de délimitation peuvent empêcher que des zones à l'extérieur de la bande 16, telles que des rails latéraux métalliques, des moteurs électriques, etc., ne fassent partie du traitement d'identification d'anomalies. Ces éléments peuvent avoir des effets non souhaitables sur les calculs 10 effectués pendant le traitement d'images. Par un détourage de zones non souhaitées de l'image, ces éléments n'affectent pas le résultat de l'analyse de seuil exécutée par l'unité de traitement 14. De plus, selon certains modes de réalisation, deux convoyeurs à bande peuvent faire l'objet d'une mise en image en parallèle au moyen d'un seul radiomètre à balayage linéaire. Le radiomètre 12 peut alors balayer la largeur des deux bandes. Dans ce 15 cas, il peut être souhaitable d'analyser le matériau déplacé sur une seule bande à la fois. Des délimitations peuvent être définies autour de la zone de la bande nécessitant une analyse, et les traitements décrits aux figures 3, 4 et 6 ne sont appliqués qu'à la zone pour laquelle des critères particuliers ont été spécifiés. Dans certaines configurations d'installations, la ligne de visée du radiomètre à 20 balayage linéaire peut être obstruée. Selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus, on peut mettre en place un ou plusieurs radiomètres linéaires supplémentaires pour garantir une vue totalement dégagée du convoyeur à bande 16. Par exemple, de multiples radiomètres peuvent être configurés pour voir la bande 16 à partir d'angles différents. Des données infrarouges générées par chaque radiomètre peuvent 25 alors être traitées et combinées pour présenter un unique flux de données de balayage. Les données de balayage provenant du radiomètre à balayage linéaire placé de manière optimale (c'est-à-dire, du radiomètre à balayage linéaire ayant la vue la plus nette de la bande 16) peuvent alors faire l'objet d'une sélection et être utilisées à des fins d'imagerie thermique pour éviter toute obstruction et obtenir ainsi la meilleure résolution. Des 30 sondes de température à point lumineux peuvent également être utilisées en plus du ou des radiomètres linéàires supplémentaires, ou comme alternative à ce dernier ou ces derniers, dans le cas d'obstructions provoquant une interférence de visualisation.

3035501 14 Selon les modes de réalisation décrits ci-dessus, un radiomètre à balayage linéaire comportant un ou plusieurs détecteurs à infrarouge est prévu pour assurer un balayage de la largeur de la bande. Selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus, on peut remplacer le radiomètre à balayage linéaire par une caméra thermographique 5 (comme une caméra infrarouge) conçue pour former une image thermique d'un matériau déplacé sur la bande. La caméra thermographique peut comprendre un réseau bidimensionnel de détecteurs à infrarouge orientés vers la bande. Par conséquent, il est possible d'obtenir un balayage ou une image bidimensionnelle de la bande et d'utiliser les données d'image reçues pour que l'unité de traitement 14 génère l'image thermique du 10 matériau situé sur la bande. La caméra thermographique peut transmettre les données à l'unité de traitement 14 sous la forme de trames d'image à des fins de traitement, ou bien l'unité de traitement 14 peut générer elle-même des trames d'image et les traiter ultérieurement. Selon certains des modes de réalisation décrits ci-dessus, un compteur 22 de 15 vitesse de bande fournit une indication de la vitesse de bande à l'unité de traitement 14. Bien que la présence d'un compteur 22 de vitesse de bande soit préférable, selon d'autres modes de réalisation, on pourrait utiliser une analyse de la poursuite de points chauds ou froids dans l'image thermique pour mesurer la vitesse de la bande au lieu d'utiliser le compteur 22 de vitesse de bande. Par exemple, il est possible de calculer en temps réel la 20 distance qu'une anomalie parcourt sur une période de temps définie et, ainsi, de déterminer la vitesse de la bande à un quelconque instant particulier, dès lors qu'au moins une anomalie est présente dans l'image. Il n'est pas nécessaire que l'anomalie utilisée pour déterminer la vitesse de bande soit supérieure au seuil nécessaire à une identification ou à un événement d'alarme. 25

Claims

REVENDICATIONS1. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande, comprenant : un radiomètre à balayage infrarouge linéaire comportant un ou plusieurs détecteurs à infrarouge et disposé pour assurer un balayage de la surface d'un convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de cheminement du convoyeur à bande et pour générer des données d'image thermique qui relèvent d'un rayonnement infrarouge détecté par le détecteur à infrarouge ; et une unité de traitement configurée pour traiter les données d'image thermique afin 10 d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande.
2. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 1, dans lequel le traitement des données d'image thermique consiste à: 15 recevoir une pluralité de lignes de balayage du radiomètre à balayage linéaire thermique, les lignes de balayage comprenant une pluralité de pixels ayant chacun une valeur de pixel correspondant à une température du matériau détectée au niveau de ce pixel ; 20 assembler une image thermique du convoyeur à bande à partir de la pluralité de lignes de balayage, l'image thermique étant constituée de la pluralité de pixels ; et identifier, dans l'image thermique, des groupes de pixels ayant des valeurs de pixel d'anomalies correspondant à des anomalies de température dans le matériau. 25
3. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande, comprenant : un réseau bidimensionnel de détecteurs à infrarouge disposés pour recevoir un rayonnement infrarouge provenant de la surface d'un convoyeur à bande et pour générer des données d'images thermiques qui relèvent du rayonnement infrarouge reçu ; et 30 une unité de traitement configurée pour traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande. 3035501 16
4. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 3, dans lequel le traitement de l'image thermique consiste à : recevoir les données d'image thermique du réseau de détecteurs à infrarouge 5 comprenant une pluralité de pixels ayant chacun une valeur de pixel correspondant à une valeur de température du matériau détectée au niveau de ce pixel ; assembler une image thermique du convoyeur à bande à partir de la pluralité de pixels ; et identifier, dans l'image thermique, des groupes de pixels ayant des valeurs de pixel d'anomalies correspondant à des anomalies de température dans le matériau.
5. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon les revendications 2 ou 4, dans lequel, avant l'identification des groupes de pixels, l'unité de 15 traitement est configurée pour filtrer l'image de façon à éliminer des informations spatiales à haute fréquence de l'image.
6. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 5, dans lequel le filtrage consiste à: 20 balayer une fenêtre de filtre sur l'image thermique ; et à chaque position de balayage de la fenêtre de filtre, calculer une valeur de pixel filtré du pixel centré dans la fenêtre de filtre, la valeur de pixel filtré étant égale à l'une de a) la valeur d'une moyenne des pixels à l'intérieur de la fenêtre de filtre ; et 25 b) la valeur d'une moyenne pondérée des pixels à l'intérieur de la fenêtre de filtre.
7. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 6, dans lequel les dimensions de la fenêtre de filtre correspondent aux 30 dimensions minimales d'anomalies à détecter par la bande.
8. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon les 3035501 17 revendications 6 ou 7, dans lequel la pondération de la moyenne pondérée est telle que des pixels plus proches du centre de la fenêtre de filtre contribuent davantage à la valeur de pixel filtré que des pixels plus éloignés du centre de. la fenêtre de filtre. 5
9. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon les revendications 2 à 8, dans lequel l'identification consiste à: sélectionner des premiers pixels de l'image thermique ayant une valeur de pixel qui dépasse une première température de seuil prédéfinie ; et regrouper les uns avec les autres les premiers pixels sélectionnés voisins ou 10 pratiquement voisins.
10. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 9, dans lequel l'identification consiste en outre à: sélectionner des seconds pixels de l'image thermique ayant une valeur de pixel qui dépasse une seconde température de seuil prédéfinie ; et regrouper les uns avec les autres les seconds pixels sélectionnés voisins ou pratiquement voisins.
11. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon les revendications 9 ou 10, dans lequel l'identification consiste en outre à déterminer si chaque groupe de premiers pixels a une taille supérieure à une première taille de seuil prédéfinie et/ou à déterminer si chaque groupe de seconds pixels a une taille supérieure à une seconde taille de seuil prédéfinie.
12. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, comprenant en outre une entrée destinée à recevoir une indication d'une vitesse de convoyeur à bande du convoyeur à bande, dans lequel l'image thermique est assemblée en fonction de l'indication de vitesse de convoyeur à bande reçue.
13. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un afficheur 3035501 18 utilisable pour afficher les données d'image thermique et une ou plusieurs indications des anomalies de température identifiées dans l'image thermique.
14. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la 5 revendication 13, dans lequel la ou les indications comprennent des lignes tracées autour des anomalies dans l'image thermique.
15. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif 10 d'entrée destiné à recevoir des critères de seuil permettant d'identifier les anomalies de température.
16. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le détecteur à infrarouge est 15 un détecteur thermique ou un photo-détecteur et/ou dans lequel le détecteur à infrarouge fonctionne dans la gamme d'ondes de l'une de la bande du proche infrarouge, de la bande de l'infrarouge moyen et de la bande de l'infrarouge lointain.
17. Système de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon 20 l'une quelconque des revendications précédentes lorsqu'elle dépend des revendications 1 ou 2, dans lequel le radiomètre à balayage linéaire comprend un réseau linéaire de détecteurs à infrarouge disposés pour assurer un balayage électronique de la largeur du convoyeur à bande. 25
18. Procédé de détection d'anomalies de température dans un matériau transporté sur un convoyeur à bande, le procédé consistant à: assurer un balayage d'un radiomètre à balayage infrarouge linéaire sur la surface du convoyeur à bande dans une direction perpendiculaire au sens de cheminement du convoyeur à bande ; 30 générer des données d'image thermique sur la base d'un rayonnement infrarouge reçu par le radiomètre à balayage infrarouge linéaire en provenance du matériau déplacé sur le convoyeur à bande ; 3035501 19 traiter *les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande.
19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel le traitement consiste à: 5 recevoir une pluralité de lignes de balayage dans les données d'image thermique générées, les lignes de balayage comprenant une pluralité de pixels ayant des valeurs de pixel ; assembler une image thermique du convoyeur à bande à partir de la pluralité de lignes de balayage, l'image thermique étant constituée de la pluralité de pixels ; et 10 identifier, dans l'image thermique, des groupes de pixels ayant des valeurs de pixel d'anomalies correspondant à des anomalies de température dans le matériau.
20. Procédé de détection d'anomalies de température dans un matériau transporté sur 15 un convoyeur à bande, le procédé consistant à: orienter un réseau bidimensionnel de détecteurs à infrarouge vers la surface d'un convoyeur à bande ; générer des données d'image thermique qui relèvent du rayonnement infrarouge reçu ; et 20 traiter les données d'image thermique afin d'identifier des anomalies de température dans le matériau déplacé sur la surface du convoyeur à bande.
21. Procédé de détection d'anomalies de température de convoyeurs à bande selon la revendication 20, dans lequel le traitement de l'image thermique consiste à: 25 recevoir les données d'image thermique du réseau de détecteurs, les données d'image thermique comprenant une pluralité de pixels ayant chacun une valeur de pixel correspondant à une valeur de température du matériau détectée par ce pixel ; assembler une image thermique du convoyeur à bande à partir de la pluralité de pixels ; et 30 identifier, dans l'image thermique, des groupes de pixels ayant des valeurs de pixel d'anomalies correspondant à des anomalies de température dans le matériau. 3035501 20
22. Procédé selon les revendications 19 ou 21, consistant en outre à filtrer l'image thermique pour éliminer des informations spatiales à haute fréquence.
23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel le filtrage consiste à: 5 assurer un balayage d'une fenêtre de filtre sur l'image thermique ; et, à chaque position de balayage de la fenêtre de filtre, calculer une valeur de pixel filtré du pixel centré dans la fenêtre de filtre, la valeur de pixel filtré étant égale à l'une de : a) la valeur de la moyenne des pixels à l'intérieur de la fenêtre de filtre ; et b) la valeur d'une moyenne pondérée des pixels à l'intérieur de la fenêtre de 10 filtre.
24. Procédé selon la revendication 23, dans lequel les dimensions de la fenêtre de filtre correspondent aux dimensions minimales d'anomalies à détecter par la bande. 15
25. Procédé selon la revendication 24, dans lequel la pondération de la moyenne pondérée est telle que des pixels plus proches du centre de la fenêtre de filtre contribuent davantage à la valeur de pixel filtré que des pixels plus éloignés du centre de la fenêtre de filtre. 20
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 25, dans lequel l'identification consiste à: sélectionner des premiers pixels de l'image thermique ayant une valeur de pixel qui dépasse une première température de seuil prédéfinie ; et regrouper les uns avec les autres des premiers pixels sélectionnés voisins ou 25 pratiquement voisins.
27. Procédé selon la revendication 26, dans lequel l'identification consiste en outre à: sélectionner des seconds pixels de l'image thermique ayant une valeur de pixel qui dépasse une seconde température de seuil prédéfinie ; et 30 regrouper les uns avec les autres des seconds pixels sélectionnés voisins ou pratiquement voisins. 3035501 21
28. Procédé selon les revendications 26 ou 27, consistant en outre à déterminer si chaque groupe de premiers pixels a une taille supérieure à une première taille de seuil prédéfinie et/ou à déterminer si chaque groupe de seconds pixels a une taille supérieure à une seconde taille de seuil prédéfinie.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 21 à 28, consistant en outre à recevoir une indication de vitesse de bande du convoyeur à bande, l'image thermique étant assemblée en fonction de l'indication de vitesse de convoyeur à bande reçue.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, consistant en outre à recevoir des critères de seuil permettant d'identifier les anomalies de température.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 29, consistant en outre à 15 afficher, sur un afficheur, les données d'image thermique conjointement avec une indication des anomalies de température identifiées.
32. Procédé selon la revendication 31, dans lequel la ou les indications comprennent des lignes tracées autour des anomalies dans l'image thermique. 20
33. Support d'information lisible par ordinateur ayant en mémoire des instructions lisibles par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur en association avec un radiomètre à balayage thermique linéaire ou avec un réseau bidimensionnel de détecteurs à infrarouge, mettent en oeuvre les étapes selon l'une quelconque des 25 revendications 18 à 32. 5 10