一种ALC板材静养温控方法、装置以及系统与流程

一种alc板材静养温控方法、装置以及系统
技术领域
1.本发明涉及温度调控技术以及图像分析技术领域，特别是涉及一种alc板材静养温控方法、装置以及系统。


背景技术：

2.alc（autoclaved aerated ligntweight concrete，简写为alc或者aac）板全称为蒸压加气混凝土板，是以粉煤灰（或硅砂）、水泥、石灰等为主原料，经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材。alc板既可做墙体材料，又可做屋面板，是一种性能优越的新型建材。
3.alc板生产过程中的一个重要工序是静养，即将alc板置于密闭空间内，通入蒸汽保持高压，使板材内部发生系列化学物理变化，从而提高alc板的强度。
4.现有的alc板静养处理只能依靠经验设置各项参数，当釜内板材数量、堆放方式或者板材规格发生变化时，静养参数如何调整无法确定，只能通常多次试验重新寻找最合适的静养参数，耗费时间，成本很高。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述的问题，提供一种alc板材静养温控方法、装置以及系统。
6.本发明实施例是这样实现的，一种alc板材静养温控方法，所述alc板材静养温控方法包括：板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线；按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
7.在其中一个实施例中，本发明提供了一种alc板材静养温控装置，所述alc板材静养温控装置包括：基准图采集模块，用于板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；水蒸汽通入模块，用于向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；调整模块，用于获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；初始状态确定模块，用于水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线；
变化分析模块，用于按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；保压调节模块，用于根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
8.在其中一个实施例中，本发明提供了一种alc板材静养温控系统，所述alc板材静养温控系统包括：静养釜，用于放置板材；第一温度传感器以及第二温度传感器，用于温度数据的采集；超声检测装置，用于板材超声图像的采集；水蒸汽供给装置，用于为静养釜提供水蒸汽；以及计算机设备，所述计算机设备分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、超声检测装置以及水蒸汽供给装置连接，用于执行如本发明所述的alc板材静养温控方法。
9.本发明提供的方案通过温度传感器以及超声检测装置对静养釜内的水蒸汽进行综合控制，从而使静养釜内保持一定的温度以及压力，从而使板材能够有效静养，促进内部材料化学以及物理变化的发生，从而达到板材增强的目的。本发明不需要适配特定的板材规格，当板材的数量、摆放方式等发生改变时，不需要调整算法参数即可以实现自动化调控，解决了现有技术中特定处理参数仅能针对特定批次板材的问题，提高了静养处理的效率。
附图说明
10.图1为一个实施例提供的alc板材静养温控方法的流程图；图2为一个实施例提供的alc板材静养温控装置的结构框图；图3为一个实施例提供的alc板材静养温控系统的结构框图；图4为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
12.可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
13.如图1所示，在一个实施例中，提出了一种alc板材静养温控方法，具体可以包括以下步骤：步骤s100，板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；步骤s200，向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；步骤s300，获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；步骤s400，水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二
超声图确定板材的初始状态曲线；步骤s500，按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；步骤s600，根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
14.在本实施例中，这里的釜是指静养釜，静养釜是一种用于板材静养的装置，可以提供稳定密闭的静养环境从而加速板材内部的物理或者化学反应，使板材强度增加。
15.在本实施例中，这里的超声图像通过超声检测装置进行检测，超声检测装置的探头设置于釜内，正对板材，探头可以固定设置也可以由驱动装置驱动进行多方向大范围的采集。由于超声检测装置具有较好的穿透能力，可以检测到板材静养状态下的内部变化，从而调整水蒸汽的保压时间，实现保压时间的自动化调整。
16.在本实施例中，可以理解，超声检测装置检测到的是超声反向波随时间或者位置的变化情况，当对同一个位置进行检测时，不同时刻采集的图像横轴表示不同位置；若未特别指出，本发明均以固定超声探头的方式，进行定点采集为例进行说明。此餐，需要说明的是，本发明以波峰为例进行说明，主要考虑到板材致密性变化引起的超声反射增加的情况，与之相反，当板材中出现孔洞时，会呈现出波谷特征，本发明仅以波峰为例进行说明。
17.本发明提供的方案通过温度传感器以及超声检测装置对静养釜内的水蒸汽进行综合控制，从而使静养釜内保持一定的温度以及压力，从而使板材能够有效静养，促进内部材料化学以及物理变化的发生，从而达到板材增强的目的。本发明不需要适配特定的板材规格，当板材的数量、摆放方式等发生改变时，不需要调整算法参数即可以实现自动化调控，解决了现有技术中特定处理参数仅能针对特定批次板材的问题，提高了静养处理的效率。
18.作为本发明的一个可选实施例，所述向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度，包括：获取第一温度传感器以及第二温度传感器的检测值；确定第一温度传感器的检测值以及第二温度传感器的检测值的变化速率；根据变化速率确定每个检测点到达第一设定温度的时间，计算第一温度传感器与第二温度传感器到达第一设定温度的最大时间差；计算第一温度传感器与第二温度传感器的平均直线距离，计算板材与釜壁面的最近距离与所述平均直线距离的比值；根据计算所得的比值以及所述最大时间差确定延时时长；当第二温度传感器的检测值的均值达到第一设定温度后，经过所述延时时长则暂停通入水蒸汽；其中，第一温度传感器设置若干个，均位于釜内壁面，用于检测釜内环境温度，第二温度传感器设置有若干个，第二温度传感器的检测端设置于板材上，用于检测板材表面温度。
19.在本实施例中，第一温度传感器以及第二温度传感器均设置有若干个，优选地，温度传感器在釜内均匀布置，从而实现多点采集。这里的第一温度传感器的检测值以及第二温度传感器的检测值的变化速率，是将每个温度传感器的此刻的检测值减去前一刻的检测值再除以检测的时间间隔得到变化速率，当釜内水蒸汽趋于稳定时，变化速度同样趋于稳
定，故可以由当前的变化速度直接计算各个检测点达到第一设定温度的时间。由于不同的温度传感器达到第一设定温度的时间不同，故第一温度传感器与第二温度传感器到达第一设定温度会存在一个最大时间差，通常而言，在同一时刻，第二温度传感器的检测值均会高于第一温度传感器的检测值，此是由于水蒸汽是从釜的顶部中心通入的，会先与板材接触，热量先被板材吸收。
20.在本实施例中，计算第一温度传感器与第二温度传感器的平均直线距离等于，每个第一温度传感器和与之最近的一个第二温度传感器的距离之和与第一温度传感器的数量之比，通常，第一温度传感器的数量等于第二温度传感器的数量。
21.在本实施例中，根据计算所得的比值以及所述最大时间差确定延时时长，例如所得的比值为a，而最大时间差为t，则延时时长等于（1+a）*t。
22.作为本发明的一个可选实施例，所述获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量，包括：使基准图与第一超声图的坐标重合；计算第一超声图的纵坐标与基准图对应点的纵坐标的差，得到水蒸汽影响曲线；设定窗口长度l，分别以步距l、0.5l以及0.25l为步距对所述水蒸汽影响曲线进行三次直接拟合；计算每个窗口长度内，拟合所得的直线纵坐标的最大偏差，若存在至少一个窗口其最大偏差大于设定的偏差阈值，则继续通入水蒸汽；重复以上步骤直至任意一个窗口长度内拟合所得的直线的纵坐标的最大偏差均小于设定的偏差阈值，停止通入水蒸汽。
23.在本实施例中，计算第一超声图的纵坐标与基准图对应点的纵坐标的差，由于是第一超声图曲线的纵坐标与基准图曲线对应点的纵坐标计算差值，所得的图形仍然是曲线。
24.在本实施例中，窗口长度l可以选定为整个图超声图宽度的1/50-1/20。在本实施例中，三次直线拟合分别是在水蒸汽影响图的基础上、一次拟合的基础上以及二次拟合的基础上进行的。这种处理方式用于平抑波动，减小各个窗口区域内均值分析的干扰。
25.在本实施例中，设定的偏差阈值可以取水蒸汽影响曲线纵坐标均值的1.2到1.5倍。
26.作为本发明的一个可选实施例，所述获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线，包括：使水蒸汽影响图与第二超声图的坐标重合；计算第二超声图的纵坐标与水蒸汽影响图对应点的纵坐标的差，得到板材初始状曲线。
27.在本实施例中，板材初始状态曲线的计算方法与水蒸汽影响曲线的计算方法类似，本发明实施例对此不再赘述。
28.作为本发明的一个可选实施例，所述按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化状态，包括：识别所采集的每张第三超声图的波峰，确定稳定存在的波峰；通过预设波形模板对比识别稳定存在的波峰对应的结构特征得到板材的变化状
态。
29.在本实施例中，稳定存在的波峰反映了板材中出现的增强性的结构变化，导致板材局部更加致密。这种特征可以通过查表的方式确定特征的类型，或者特征所引起的板材的强度变化等，当这种特征的数量或者大小达到一定值时，板材强度会明显增加。
30.作为本发明的一个可选实施例，所述识别所采集的每张第三超声图的波峰，确定稳定存在的波峰，包括：选定一个判断步距，确定每个判断步距内第三超声图纵坐标的最大值与所述初始状态曲线对应点的纵坐标的差值；若所得差值大于该判断步距内初始状态曲线纵坐标均值的1.5倍，则将当前步距区域选定为目标区域；在目标区域内，以判断步骤的0.025倍判断步距移动判断区域进行密集采样得到图像波峰；对于每个波峰，自其出现的首张第三超声图开始，计算相邻两张第三超声图中对应采集点的偏差为正数量的百分比是否大于采集点总数的70%，若是，则相应波峰为稳定波峰。
31.在本实施例中，判断步距可以等于前述窗口长度，同样是一个操作窗口的宽度，操作窗口沿超声图的横轴移动，每移动一个步距执行一次上述操作。以判断步骤的0.025倍判断步距移动判断区域进行密集采样得到图像波峰，即以0.025倍判断步距移动，在每个判断步距内，确定所有满足条件的点，从而得到波峰，这里的满足条件是指，该点的纵坐标与所述初始状态曲线对应点的纵坐标的差值大于该判断步距内初始状态曲线纵坐标均值的1.5倍的点，由这些点的光滑连接构成了波峰。
32.在本实施例中，这里的相邻两张超声图是指同一个超声检测装置在先后两个采集时间点采集到的两张超声图。
33.作为本发明的一个可选实施例，所述通过预设波形模板对比识别稳定存在的波峰对应的结构特征得到板材的变化特征，包括：对于每个稳定存在的波峰，确定波峰顶点对应的纵坐标；以确定的纵坐标为中心在一个选定宽度区域内，计算稳定存在的波峰的分布密度；计算波峰的最大宽度与最大高度的比值，记为长宽比；计算波峰的对称度；由所述分布密度、长宽比以及对称度查表确定每个波峰对应的特征；其中，所述对称度由以下步骤计算：将波峰高度划分为若干等分，每条划分线段被波峰最大高度位置的横坐标划分为左半段以及右半段，计算所有划分线段左半段与右半段比值的均值得到波峰对称度，波峰对称度大于等于0且小于等于1。
34.在本实施例中，选定宽度可以为波峰最大宽度的10-30倍。在本实施例中，预设了对照表，对照表是一张三维表格，由上述三个参数各自落在的区域可以对应查找到特征的类型，不同的特征类型对应不同的最大保压时长，具体的对应值可以由经验设定，本发明实施例对此不作进一步赘述。
35.作为本发明的一个可选实施例，所述根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间，包括：判断板材的变化特征是否持续增加或者是否达到预设的最大保压时长；若板材的变化特征不再持续增加或者已经达到预设的最大保压时长，则停止水蒸汽保压，否则延长水蒸汽保压。
36.在本实施例中，若变化特征持续增加或者保压时长未达到最大保压时长，则需要继续保压，否则完成保压处理。
37.如图2所示，本发明实施例还提供了一种alc板材静养温控装置，所述alc板材静养温控装置包括：基准图采集模块，用于板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；水蒸汽通入模块，用于向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；调整模块，用于获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；初始状态确定模块，用于水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线；变化分析模块，用于按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；保压调节模块，用于根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
38.在本实施例中，上述alc板材静养温控装置是本发明方法的模块化，对于各个模块的解释说明请参考本发明方法部分的内容，本发明实施例对此不再赘述。
39.如图3所示，本发明实施例还提供了一种alc板材静养温控系统，所述alc板材静养温控系统包括：静养釜，用于放置板材；第一温度传感器以及第二温度传感器，用于温度数据的采集；超声检测装置，用于板材超声图像的采集；水蒸汽供给装置，用于为静养釜提供水蒸汽；以及计算机设备，所述计算机设备分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、超声检测装置以及水蒸汽供给装置连接，用于执行如本发明实施例所述的alc板材静养温控方法。
40.在本实施例中，计算机设备与各个传感器或者检测装置采用导线连接，从而实时获取数据，通过运行本发明提供的方法对水蒸汽的通入量以及保压时间进行控制。
41.在本实施例中，通过计算机设备执行本发明实施例提供的alc板材静养温控方法，通过温度传感器以及超声检测装置对静养釜内的水蒸汽进行综合控制，从而使静养釜内保持一定的温度以及压力，从而使板材能够有效静养，促进内部材料化学以及物理变化的发生，从而达到板材增强的目的。本发明不需要适配特定的板材规格，当板材的数量、摆放方式等发生改变时，不需要调整算法参数即可以实现自动化调控，解决了现有技术中特定处理参数仅能针对特定批次板材的问题，提高了静养处理的效率。
42.图4示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。如图4所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。
其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的alc板材静养温控方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的alc板材静养温控方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
43.本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
44.在一个实施例中，本发明实施例提供的alc板材静养温控装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图4所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该alc板材静养温控装置的各个程序模块，比如，图3所示的基准图采集模块、水蒸汽通入模块、调整模块、初始状态确定模块、变化分析模块和保压调节模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的alc板材静养温控方法中的步骤。
45.例如，图4所示的计算机设备可以通过如图3所示的alc板材静养温控装置中的基准图采集模块执行步骤s100；计算机设备可通过水蒸汽通入模块执行步骤s200；计算机设备可通过调整模块执行步骤s300；计算机设备可通过初始状态确定模块执行步骤s400；计算机设备可通过变化分析模块执行步骤s500；计算机设备可通过保压调节模块执行步骤s600。
46.在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线；按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
47.在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：板材置于釜内后，采集板材的超声图像作为基准图；向釜内通入水蒸汽直至釜内温度达到第一设定温度；获取板材的第一超声图，由所述基准图以及所述第一超声图调整水蒸汽的通入量；
水蒸汽通入完成，获取板材的第二超声图，由所述基准图以及所述第二超声图确定板材的初始状态曲线；按设定时间间隔采集板材的第三超声图，根据采集的第三超声图确定板材的变化特征；根据板材的变化状态确定水蒸汽保压时间。
48.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink） dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。