高炉炉料粒度监控系统的制作方法

本实用新型涉及视频监控在线分析技术领域，特别涉及一种高炉炉料粒度监控系统。

背景技术：

在冶金行业的高炉炼铁生产过程中，高炉用炉料，尤其是烧结矿及焦炭，入炉前都需进行物理与化学分析。其中，炉料粒度的分布状况，就是一个非常重要的参数。根据高炉冶炼工艺，对炉料有着严格的要求，例如入炉料粒度要均匀、炉料粒度要偏小、加入的炉料中的粉末要筛除以及炉料中有害杂质含量要少等。不同粒度的原燃料装入高炉，炉料会有填充作用，使炉料的空间减少，透气性差。而粒度均匀则会提高炉料透气性，提高矿石间接还原度。这对高炉生产的节能、高产具有积极的意义。

目前，一般高炉炉料的粒度分析，大多是采用传统简易的机械方法。例如，采用样勺或斗状容器，每隔一定时间取样一次,送至筛分机分级，分出的各粒级送入称量漏斗过秤，通过计算得出炉料粒度大小的分布状况。由此可见，采用传统的检验方法进行炉料的粒度分析，不但繁琐费时，而且效率极低，不能满足现代化大生产的要求。因此，急需实现在线、实时、快捷的检测方式。

随着工业视频技术和计算机图形处理技术的飞速发展，为实现在线、实时、快捷的检测提供了可能。正因如此，对于利用数字图像处理技术对输送皮带上的炉料进行图像采集、处理的过程中，是否能够清晰、全面、准确的对现场物料进行图像采集对后续图像处理具有至关重要的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够实现对高炉炉料进行在线物料采集、监控和处理的高炉炉料粒度监控系统。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种高炉炉料粒度监控系统，包括设置在输送设备上方的成像设备和位于所述成像设两侧的照明光源；所述照明光源在低于所述成像设备0.4～0.5m处对向倾斜向下设置；所述照明光源的光通量40000±5％LM，色温为5500～6000K。

进一步地，所述照明光源为LED光源，其设置在成像设备两侧对称低角度打光；所述LED光源的光束中心与垂直方向之间的夹角为30～60°。

进一步地，所述成像设备包括至少一台工业摄像机，相邻所述工业摄像机之间的水平间距为0.8m；在每台所述工业摄像机前端安装有镜头，所述工业摄像机和所述镜头垂直朝下设置。

进一步地，所述成像设备外侧还套装有气体吹扫式防护套，保证成像设备和照明光源在高粉尘的环境下稳定正常工作；其中，吹扫介质为压缩空气。

进一步地，该系统还包括为成像装置和照明装置提供稳定电源的现场控制箱和设置在控制室内的控制系统；所述控制系统包括用以分析处理视频图像的工业计算机、用于显示实时采集图像和处理后数据的显示装置、用于控制现场控制箱、工业计算机和显示装置的室内控制箱、声光报警装置以及设置在工业计算机和声光报警装置之间的信号转换器。

该高炉炉料粒度监控系统通过对成像设备和照明设备进行改进和调整，实现对传送设备上的高炉炉料的原始图像的高质量采集，为后续高炉炉料粒度分布图像分析提供清晰、完整等的高质量原始图像。

附图说明

图1为本实用新型的高炉炉料粒度监控系统的结构示意图；

图2为本实用新型的高炉炉料粒度监控系统的成像设备和照明光源设置于输送设备上的结构示意图；

图3为图2的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该高炉炉料粒度监控系统设置在现场的成像设备1、照明光源2、现场控制箱3，以及设置在控制室内的工业计算机4、显示装置5、室内控制箱6、信号转换器7和声光报警装置8。

如图2～3所示，成像设备1和照明光源2设置在高炉炉料输送设备上方；高炉炉料采用传送皮带输送至高炉炉内，成像设备1设置在传送皮带的正上方，照明光源2在低于所述成像设备0.4m处对向设置，其发光角度为45°；具体地，所述照明光源2选用HQ-SD-W400F泛光灯，其满足光通量40000±5％LM，色温为5500～6000K的要求。

在此需要强调的是，进行图像采集时，原料上的光照非常重要，以减少外部光源的影响，避免阳光及日夜更替影响，最终才能获取到便于后续图像处理分析的质量良好的图像。

由于该传送皮带的宽度为1.6m，因此成像设备1由两台工业摄像机构成，两台工业摄像机位于同一水平线上且间距为0.8m，使两台工业摄像机每台摄像机分别对应传送皮带不同区域，同时保证两台工业摄像机的图像采集范围在传送皮带的宽度方向上覆盖整个传送皮带。两台工业摄像机垂直朝向下方物料9设置；每台工业摄像机前端安装有镜头。

由于高炉生产条件较差，在敞开环境下灰尘多，因此在每台工业摄像机和镜头外侧还套装有气体吹扫式防护套，以压缩空气作为吹扫介质持续进行吹扫，确保摄像机镜头的洁净。

成像装置1和照明装置2通过现场控制箱3与外接的气源和电源连接，通过现场控制箱3用于为成像装置1和照明装置2提供稳定电源和气源；同时，现场控制箱3与位于控制室内的室内控制箱6通过光纤连接，对应地，室内控制箱6内设有终端盒和网络光端机；

室内控制箱6、工业计算机4和显示装置5依次通过电缆连接；室内控制箱6接收现场控制箱3传送的图像信息并传送至工业计算机4进行图像信息处理，得到物料的粒度和块数信息并自动匹配实际物料种类；显示装置5实时显示现场炉料运送图像信息和工业计算机4处理得到的数据信息；声光报警装置8通过信号转换器7与工业计算机4连接，当皮带机上出现物料的外形尺寸大于工艺规定值时或有其它异常情况出现，通过信号转换器7启动报警装置8自动发出报警信号。