《电解槽红外智能巡检方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解槽红外智能巡检方法.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010010546.0 (22)申请日 2020.01.06 (71)申请人 江西铜业股份有限公司 地址 335424 江西省鹰潭市贵溪市冶金大 道15号 申请人 武汉长海电气科技开发有限公司 (72)发明人 吴晓光黄超王竞吕喜聪 陈孟秋江建民曹文王桂东 黄海祥 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人 吴静 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G01D 21/02(2006.0。
2、1) (54)发明名称 一种电解槽红外智能巡检方法 (57)摘要 本发明属于红外智能检测技术领域， 具体提 供了一种电解槽红外智能巡检方法， 其特征在 于， 包括以下步骤： 先获取电解槽中的所有极板 的区域位置坐标及相应的红外图像信息并传送 至后台； 然后后台采用图像处理识别算法以得到 电解槽中的短路极板的温度信息和位置信息； 最 后后台将所述短路极板的温度信息和位置信息 发送至手持终端并提示报警。 采用智能机器人红 外巡检技术， 通过轨道机器人携带热像仪对电解 槽实时巡检， 拍摄红外图像， 采用智能算法处理 获取的电解槽极板红外图像， 实现软件自动识别 过温短路极板， 除此之外还能纵向时间轴。
3、对比同 一电解槽的温度变化， 预测将要短路的极板， 提 前预警短路极板的位置。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 111402195 A 2020.07.10 CN 111402195 A 1.一种电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 获取电解槽中的所有极板的区域位置坐标及相应的红外图像信息并传送至后台； S2： 后台采用图像处理识别算法以得到电解槽中的短路极板的温度信息和位置信息， 所述图像处理识别算法包括： 将所述红外图像信息转灰度、 图像校正、 图像切割、 图像二值 化、 图像滤波、 膨胀腐蚀及标定特征点进行预处理后， 再通过解析电解槽特征量、 对比图。
4、像 特征量、 图像区域划分、 电解槽定位、 极板定位、 解析过热极板特征量、 过热极板定位以及定 位信息转化， 得到短路极板的温度信息和位置信息； S3： 后台将所述短路极板的温度信息和位置信息发送至手持终端并提示报警。 2.根据权利要求1所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 所述步骤S01具体包 括： 通过智能机器人下端的红外扫描仪对电解槽进行全局扫描， 并经扫描后识别的各极板 的区域位置坐标及红外图像信息发送至手持控制终端。 3.根据权利要求2所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于： 所述智能机器人为自 动循迹小车， 所述自动循迹的行车轨道位于所述电解槽的上方。 4.根据权利要。
5、求3所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于： 所述红外扫描仪包括 广角摄像头， 所述行车轨道为单直线， 所述电解槽的横向边界位于所述广角摄像头的拍摄 范围内， 所述电解槽的纵向边界位于所述单直线正下方。 5.根据权利要求3所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于： 所述智能机器人的供 电方式为轨道供电式。 6.根据权利要求1所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 所述步骤S02具体包 括： 后台预设有温度预警值， 先将所述红外图像信息转换成对应的温度信息， 当所述温度信 息超过温度预警值， 则判断该区域的极板为短路极板， 并记录该短路极板的温度信息和位 置信息。 7.根据权利要求1。
6、所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于： 所述膨胀腐蚀包括膨 胀处理及腐蚀处理两个部分， 所述膨胀处理包括对红外图像信息中的局部高亮区域进行扩 张， 所述腐蚀处理包括对红外图像信息中的局部高亮区域进行缩减， 所述膨胀处理及腐蚀 处理的次数相同。 8.根据权利要求1所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于： 所述电解槽特征量包 括电解槽的通过区域划分形成多个矩形小区域， 各所述矩形小区域分别一一对应一个极 板。 9.根据权利要求1所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 所述步骤S2具体包 括： 预设相邻两次拍摄时间间隔， 后台接收不同时间段发来的红外图像信息进行储存， 根据 历史红外。
7、图像信息的线性变化规律分析预测温度变化趋势， 以提前预警短路极板的位置。 10.根据权利要求1所述的电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 所述步骤S3具体包 括： 所述报警信息包括所述电解槽中所有短路极板的温度信息及位置信息， 并提示停机。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111402195 A 2 一种电解槽红外智能巡检方法 技术领域 0001 本发明属于红外智能检测技术领域， 具体涉及一种电解槽红外智能巡检方法。 背景技术 0002 目前国内有色金属冶炼行业在电解生产时， 由于电解槽相邻极板之间距离很小， 在电解精炼的过程中杂质吸附在阴极板表面形成 “结粒” ， 造成极板间短路。 这种。
8、极板短路 故障会导致铜电解生产效率下降和电能的浪费。 当前， 企业普遍采用人工的故障检测方式 费时费力， 有明显缺点： 对故障极板检测无目标性， 人工识别的准确率和效率偏低， 大大影 响了电解行业的生产率。 0003 目前国内外也有一些自动检测过温极板的方法。 有3点不足： 一是很多尚且处于基 础理论研究阶段， 没有得到实际工程应用； 二是检测方法自动化、 智能化程度不高； 三是检 测短路极板的准确率不高， 难以满足生产要求。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术中电解槽过温极板检测效率低的问题。 0005 为此， 本发明提供了一种电解槽红外智能巡检方法， 包括以下步骤： 0006 。
9、S1： 获取电解槽中的所有极板的区域位置坐标及相应的红外图像信息并传送至后 台； 0007 S2： 后台采用图像处理识别算法以得到电解槽中的短路极板的温度信息和位置信 息， 所述图像处理识别算法包括： 将所述红外图像信息转灰度、 图像校正、 图像切割、 图像二 值化、 图像滤波、 膨胀腐蚀及标定特征点进行预处理后， 再通过解析电解槽特征量、 对比图 像特征量、 图像区域划分、 电解槽定位、 极板定位、 解析过热极板特征量、 过热极板定位以及 定位信息转化， 得到短路极板的温度信息和位置信息； 0008 S3： 后台将所述短路极板的温度信息和位置信息发送至手持终端并提示报警。 0009 优选地，。
10、 所述步骤S01具体包括： 通过智能机器人下端的红外扫描仪对电解槽进行 全局扫描， 并经扫描后识别的各极板的区域位置坐标及红外图像信息发送至手持控制终 端。 0010 优选地， 所述智能机器人为自动循迹小车， 所述自动循迹的行车轨道位于所述电 解槽的上方。 0011 优选地， 所述红外扫描仪包括广角摄像头， 所述行车轨道为单直线， 所述电解槽的 横向边界位于所述广角摄像头的拍摄范围内， 所述电解槽的纵向边界位于所述单直线正下 方。 0012 优选地， 所述智能机器人的供电方式为轨道供电式。 0013 优选地， 所述步骤S02具体包括： 后台预设有温度预警值， 先将所述红外图像信息 转换成对应的。
11、温度信息， 当所述温度信息超过温度预警值， 则判断该区域的极板为短路极 板， 并记录该短路极板的温度信息和位置信息。 说明书 1/4 页 3 CN 111402195 A 3 0014 优选地， 所述膨胀腐蚀包括膨胀处理及腐蚀处理两个部分， 所述膨胀处理包括对 红外图像信息中的局部高亮区域进行扩张， 所述腐蚀处理包括对红外图像信息中的局部高 亮区域进行缩减， 所述膨胀处理及腐蚀处理的次数相同。 0015 优选地， 所述电解槽特征量包括电解槽的通过区域划分形成多个矩形小区域， 各 所述矩形小区域分别一一对应一个极板。 0016 优选地， 所述步骤S2具体包括： 预设相邻两次拍摄时间间隔， 后台接。
12、收不同时间段 发来的红外图像信息进行储存， 根据历史红外图像信息的线性变化规律分析预测温度变化 趋势， 以提前预警短路极板的位置。 0017 优选地， 所述步骤S3具体包括： 所述报警信息包括所述电解槽中所有短路极板的 温度信息及位置信息， 并提示停机。 0018 本发明的有益效果： 本发明提供的这种电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： 先获取电解槽中的所有极板的区域位置坐标及相应的红外图像信息并传送至 后台； 然后后台采用图像处理识别算法以得到电解槽中的短路极板的温度信息和位置信 息； 最后后台将所述短路极板的温度信息和位置信息发送至手持终端并提示报警。 采用智 能机器人。
13、红外巡检技术， 通过轨道机器人携带热像仪对电解槽实时巡检， 拍摄红外图像， 采 用智能算法处理获取的电解槽极板红外图像， 实现软件自动识别过温短路极板， 除此之外 还能纵向时间轴对比同一电解槽的温度变化， 预测将要短路的极板， 提前预警短路极板的 位置。 对于提高有色金属电解产业生产效率意义重大。 0019 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 0020 图1是本发明电解槽红外智能巡检方法的流程示意图； 0021 图2是本发明电解槽红外智能巡检方法的功能原理图。 0022 附图标记说明： 手持终端1， 极板2， 智能机器人3， 行车轨道4， 后台5。 具体实施方式 0023 下面。
14、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它 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0024 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、 “右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须。
15、具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。 0025 术语 “第一” 、“第二” 仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、“第二” 的特征可以明示或者隐含 地包括一个或者更多个该特征； 在本发明的描述中， 除非另有说明，“多个” 的含义是两个或 两个以上。 0026 本发明实施例提供了一种电解槽红外智能巡检方法， 包括以下步骤： 说明书 2/4 页 4 CN 111402195 A 4 0027 S1： 获取电解槽中的所有极板2的区域位置坐标及相应的红外图像信息并传送至 后台5； 00。
16、28 S2： 后台5采用图像处理识别算法以得到电解槽中的短路极板的温度信息和位置 信息， 所述图像处理识别算法包括： 将所述红外图像信息转灰度、 图像校正、 图像切割、 图像 二值化、 图像滤波、 膨胀腐蚀及标定特征点进行预处理后， 再通过解析电解槽特征量、 对比 图像特征量、 图像区域划分、 电解槽定位、 极板2定位、 解析过热极板2特征量、 过热极板2定 位以及定位信息转化， 得到短路极板的温度信息和位置信息； 0029 S3： 后台5将所述短路极板的温度信息和位置信息发送至手持终端1并提示报警。 0030 由此可知， 如图1和图2所示， 先通过红外扫描技术获取电解槽中的所有极板2的区 域。
17、位置坐标及相应的红外图像信息并传送至后台5， 通过红外扫描技术得知极板2的实时温 度图像， 然后在后台5通过图像处理识别技术进行特征提取识别， 具体地包括将红外图像信 息转灰度、 图像校正、 图像切割、 图像二值化、 图像滤波、 膨胀腐蚀及标定特征点进行预处理 后， 再通过解析电解槽特征量将电解槽内的每个极板2即极板2进行区分定位， 然后对比图 像特征量、 图像区域划分、 电解槽定位、 极板2定位以将实际极板2与图像中的极板2进行区 域对应， 然后解析过热极板2特征量、 过热极板2定位以及定位信息转化， 得到短路极板的温 度信息和位置信息。 其中， 转灰度、 图像校正、 图像切割、 图像二值化。
18、、 图像滤波、 膨胀腐蚀及 标定特征点中每一个单独的步骤属于现有技术， 通过正确的各个步骤配合使用得到高精度 的图像特征信息。 0031 如此反复扫描实时监测， 当检测到某个或多个极板2温度超过安全阈值时， 开始报 警， 并在手持终端1显示具体的报警温度值及具体位置， 以便工作人员去检修。 0032 优选的方案， 步骤S01具体包括： 通过智能机器人3下端的红外扫描仪对电解槽进 行全局扫描， 并经扫描后识别的各极板2的区域位置坐标及红外图像信息发送至手持控制 终端。 智能机器人3包括手臂或者是在电解槽上方行走的机器人， 在手臂下方安装红外扫描 仪， 通过移动手臂使得红外扫描仪能有规律的对电解槽。
19、进行全面扫描即可。 0033 优选的方案， 智能机器人3为自动循迹小车， 所述自动循迹的行车轨道4位于所述 电解槽的上方。 在电解槽上方布置行车轨道4， 小车悬吊在行车轨道4的下方， 驱动小车移 动， 小车便可沿着行车轨道4行走， 位于小车的下端的红外扫描仪便可逐步完成对整个电解 槽的扫描。 0034 优选的方案， 红外扫描仪包括广角摄像头， 所述行车轨道4为单直线， 所述电解槽 的横向边界位于所述广角摄像头的拍摄范围内， 所述电解槽的纵向边界位于所述单直线正 下方。 由此可知， 当电解槽的覆盖面积的横向宽度适中时， 可以安装一根行车轨道4， 同时红 外扫描仪包括广角摄像头， 这样直线行走一遍。
20、便可以全面覆盖扫描整个电解槽， 这样可以 节约行走路径， 提高扫描效率， 且控制简单， 只需来回沿着轨道走直线即可。 0035 优选的方案， 所述智能机器人3的供电方式为轨道供电式。 在轨道上设置电接口， 供电原理与地铁供电模式一样。 还可以是在轨道的末端设置供电接口， 且智能机器人3本身 有蓄电池， 当蓄电池电量用完后， 将智能机器人3驱动至轨道的末端进行充电即可。 0036 优选的方案， 步骤S02具体包括： 后台5预设有温度预警值， 先将所述红外图像信息 转换成对应的温度信息， 当所述温度信息超过温度预警值， 则判断该区域的极板2为短路极 板， 并记录该短路极板的温度信息和位置信息。 说。
21、明书 3/4 页 5 CN 111402195 A 5 0037 优选的方案， 所述膨胀腐蚀包括膨胀处理及腐蚀处理两个部分， 所述膨胀处理包 括对红外图像信息中的局部高亮区域进行扩张， 所述腐蚀处理包括对红外图像信息中的局 部高亮区域进行缩减， 所述膨胀处理及腐蚀处理的次数相同。 腐蚀和膨胀是对像素值大的 部分而言的， 即高亮白部分而不是黑色部分； 膨胀是图像中的高亮部分进行膨胀， 领域扩 张， 效果图拥有比原图更大的高亮区域； 腐蚀是图像中的高亮部分被腐蚀掉， 领域缩减， 效 果图拥有比原图更小的高亮区域； 其作用是消除边界点， 使得图像边界向内部收缩。 0038 优选的方案， 所述电解槽特。
22、征量包括电解槽的通过区域划分形成多个矩形小区 域， 各所述矩形小区域分别一一对应一个极板2。 将实际的电解槽划分成多个矩形小区域， 扫描后形成的图像根据比例同样进行矩形划分， 将图像位置与实际极板2位置进行一一对 应。 0039 优选的方案， 所述步骤S2具体包括： 预设相邻两次拍摄时间间隔， 后台5接收不同 时间段发来的红外图像信息进行储存， 根据历史红外图像信息的线性变化规律分析预测温 度变化趋势， 以提前预警短路极板的位置。 由此可知， 通过已经发生极板2短路的信息就可 以快速定位故障极板2， 排除短路。 并通过历史红外图像信息结合当前的同一位置的红外图 像信息进行比对分析， 可以预测将。
23、要发生短路的极板2， 通过算法便可以预测出极板2短路 的时间。 通过预测将要发生短路的极板2， 在短路前便可进行预防检修， 实现了有色金属电 解槽温度智能巡检和短路极板智能定位， 大大降低了人力成本， 提高了生产效率， 降低了成 本。 0040 优选的方案， 步骤S3具体包括： 所述报警信息包括所述电解槽中所有短路极板的 温度信息及位置信息， 并提示停机。 将所有的短路基板的温度信息及位置信息统一显示， 一 次性完成所有的检修， 提高工作效率。 0041 本发明的有益效果： 本发明提供的这种电解槽红外智能巡检方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： 先获取电解槽中的所有极板的区域位置坐标及相应的。
24、红外图像信息并传送至 后台； 然后后台采用图像处理识别算法以得到电解槽中的短路极板的温度信息和位置信 息； 最后后台将所述短路极板的温度信息和位置信息发送至手持终端并提示报警。 采用智 能机器人红外巡检技术， 通过轨道机器人携带热像仪对电解槽实时巡检， 拍摄红外图像， 采 用智能算法处理获取的电解槽极板红外图像， 实现软件自动识别过温短路极板， 除此之外 还能纵向时间轴对比同一电解槽的温度变化， 预测将要短路的极板， 提前预警短路极板的 位置。 对于提高有色金属电解产业生产效率意义重大。 0042 以上例举仅仅是对本发明的举例说明， 并不构成对本发明的保护范围的限制， 凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111402195 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111402195 A 7 。