一种雾化监测方法、装置及相关设备与流程

1.本技术涉及多晶硅生产技术领域，具体涉及一种雾化监测方法、装置及相关设备。


背景技术：

2.多晶硅还原工序是生产过程中的关键环节，还原车间内包括多个还原炉，为了对多个还原炉中每一还原炉内反应状况进行及时监测，需要现场人员定期巡检并观测炉内清晰度，结合观测情况和过往经验判断还原炉内是否存在雾化问题。
3.应用中发现，采用上述人工巡检的方式对还原炉内雾化情况进行监测，受人为因素的干扰较大，易出现错判雾化状况或漏判雾化状况的情况，也就是说，相关技术对反应炉内雾化状况的监控效果较差。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种雾化监测方法、装置及相关设备，用于解决相关技术在监控反应炉内雾化状况时存在的监控效果较差的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种雾化监测方法，所述方法包括：
6.在目标反应炉的硅粉含量的增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，生成雾化预警信息；
7.根据所述雾化预警信息，获取所述目标反应炉当前的监测图像；
8.在所述监测图像与基准图像之间的相似度小于第一相似阈值的情况下，输出雾化警示信息，所述基准图像为所述目标反应炉内无雾化的状态下采集的图像。
9.可选的，所述输出雾化警示信息，包括：
10.根据所述监测图像和至少两个雾化图像组，获得所述至少两个相似参数，所述至少两个相似参数与所述至少两个雾化图像组一一对应，其中，所述至少两个雾化图像组分别指示所述目标反应炉的不同雾化程度，所述相似参数用于表征对应的雾化图像组与所述监测图像之间的图像相似度；
11.在所述至少两个雾化图像组中确定目标雾化图像组，其中，所述目标雾化图像组对应的相似参数为所述至少两个相似参数中数值最大的相似参数；
12.输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息。
13.可选的，所述输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息之后，所述方法还包括：
14.根据所述雾化警示信息，确定所述目标反应炉的调控信息；
15.根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控；
16.其中，所述反应参数包括电流值、氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值中的至少一项。
17.可选的，所述根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控之后，所述方法还包括：
18.获取所述目标反应炉的复检图像；
19.在所述复检图像与所述基准图像之间的相似度小于第二相似阈值的情况下，输出雾化报警信息，所述雾化报警信息用于指示所述目标反应炉的位置。
20.可选的，所述输出雾化报警信息之后，所述方法还包括：
21.获取所述目标反应炉的人工警示信息，以及所述人工警示信息对应的人工调控信息；
22.将人工警示信息和所述监测图像进行关联，将所述监测图像作为新的雾化图像组进行存储。
23.第二方面，本技术实施例还提供一种雾化监测装置，所述装置包括：
24.预警模块，用于在目标反应炉的硅粉含量的增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，生成雾化预警信息；
25.图像获取模块，用于根据所述雾化预警信息，获取所述目标反应炉当前的监测图像；
26.警示模块，用于在所述监测图像与基准图像之间的相似度小于第一相似阈值的情况下，输出雾化警示信息，所述基准图像为所述目标反应炉内无雾化的状态下采集的图像。
27.可选的，所述警示模块，包括：
28.相似计算子模块，用于根据所述监测图像和至少两个雾化图像组，获得所述至少两个相似参数，所述至少两个相似参数与所述至少两个雾化图像组一一对应，其中，所述至少两个雾化图像组分别指示所述目标反应炉的不同雾化程度，所述相似参数用于表征对应的雾化图像组与所述监测图像之间的图像相似度；
29.目标确定子模块，用于在所述至少两个雾化图像组中确定目标雾化图像组，其中，所述目标雾化图像组对应的相似参数为所述至少两个相似参数中数值最大的相似参数；
30.警示输出子模块，用于输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息。
31.可选的，所述装置还包括：
32.信息确定模块，用于根据所述雾化警示信息，确定所述目标反应炉的调控信息；
33.参数调控模块，用于根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控；其中，所述反应参数包括电流值、氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值中的至少一项。
34.第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括处理器、存储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，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的雾化监测方法的步骤。
35.第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的雾化监测方法的步骤。
36.在本技术实施例中，通过监测目标反应炉的硅粉含量的增幅速率，并在所述增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，初步判定目标反应炉内存在雾化状况的概率较大，此时会生成雾化预警信息并采集当前时刻的监测图像，通过比较监测图像和基准图像之间的图像相似度，以最终确定目标反应炉在当前时刻是否存在雾化状况，通过采用上述自动化监测的方式，对人工巡检的监控方式进行替换，以规避人为因素的干扰，提升目标反应炉在雾化监测方面所获得的监控效果。
附图说明
37.图1是本技术实施例提供的一种雾化监测方法的流程图；
38.图2是本技术实施例提供的一种雾化监测装置的结构示意图；
39.图3是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.本技术实施例提供一种雾化监测方法，参见图1，图1是本技术实施例提供的雾化监测方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
42.步骤101、在目标反应炉的硅粉含量的增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，生成雾化预警信息。
43.在还原车间中存在多个反应炉，也即存在多个硅棒还原炉，所述目标反应炉可理解为前述多个反应炉中的任一反应炉。
44.目标反应炉的硅粉含量可通过目标反应炉内预设置的硅粉含量传感器实时或周期性采集得到，例如，可以将硅粉含量传感器设置于目标反应炉的尾气管中，硅粉含量传感器可将目标反应炉的硅粉含量转换为电子信号(如电压信号/电流信号等)，随着目标反应炉内硅粉含量的升高，硅粉含量传感器对应输出的电子信号也会相应增高。
45.需要指出的是，在目标反应炉单次应用过程中，无雾化状态时，目标反应炉内的硅粉含量会有序升高，而随着雾化状况的出现，目标反应炉内的硅粉含量会出现激增的情况，基于上述雾化状况与目标反应炉内的硅粉含量的关联特性，本技术便采用了监测目标反应炉的硅粉含量的增幅速率的方式，来对初步判定目标反应炉内是否存在雾化状况。
46.具体的，对目标反应炉的单次反应时间(一般为100小时，实际中也可根据实际需求进行适应性调整)进行均分处理，获得n个监测周期，在某一监测周期结束后，即相应计算该监测周期内目标反应炉的硅粉含量的增幅速率，并将所计算的增幅速率与增速阈值进行比较，在所计算的增幅速率大于或等于增速阈值时，则生成雾化预警信息。示例性的，若设定目标反应炉的单次反应时间为100小时，n的取值为3600，则每一监测周期的时间长度为1分钟；应用中，随着n的数值增加，所生成的雾化预警信息的时效性也会相应增加。
47.上述增速阈值可由用户根据经验确定，也可以通过统计目标反应炉处于雾化状态下的硅粉含量的第一增速和目标反应炉处于非雾化状态下的硅粉含量的第二增速确定，此时所确定的增速阈值大于所述第二增速，且小于所述第一增速。
48.需要说明的是，在还原车间存在多个反应炉的情况下，不同反应炉对应的增速阈值可以相同，也可以不同，本技术实施例对此并不加以限定。
49.步骤102、根据所述雾化预警信息，获取所述目标反应炉当前的监测图像。
50.如上，雾化预警信息携带由图像采集指令，基于该图像采集指令，图像采集设备将通过目标反应炉的视镜拍摄目标反应炉当前的监测图像。所述图像采集设备可以为正对目标反应炉的视镜设置的固定相机，也可以为巡检机器人上装配的相机。
51.在一些实施方式中，所述雾化预警信息还可以携带雾化预警指令，显示器可基于该雾化预警指令对目标反应炉的位置进行显示，并向用户展示目标反应炉存在雾化可能(通过指示灯、蜂鸣器等进行展示)，所述显示器可以为固定设置于还原车间内的中控系统的显示模块，也可以为用户随身携带的终端设备的显示模块。
52.步骤103、在所述监测图像与基准图像之间的相似度小于第一相似阈值的情况下，输出雾化警示信息。
53.其中，所述基准图像为所述目标反应炉内无雾化的状态下采集的图像。
54.如上，在识别到目标反应炉存在雾化可能的情况下，采集目标反应炉当前的监测图像，并比较监测图像和基准图像之间的相似度，若所获得相似度小于第一相似阈值，即指示目标反应炉当前的炉内状况与无雾化状况存在较大差异，此时可通过输出雾化警示信息的方式，准确判定目标反应炉内存在雾化状况。
55.在本技术实施例中，通过监测目标反应炉的硅粉含量的增幅速率，并在所述增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，初步判定目标反应炉内存在雾化状况的概率较大，此时会生成雾化预警信息并采集当前时刻的监测图像，通过比较监测图像和基准图像之间的图像相似度，以最终确定目标反应炉在当前时刻是否存在雾化状况，通过采用上述自动化监测的方式，对人工巡检的监控方式进行替换，以规避人为因素的干扰，提升目标反应炉在雾化监测方面所获得的监控效果。
56.在一些实施方式中，在输出雾化警示信息后，可根据雾化警示信息中携带的雾化处理指令，触发预设置的处理流程对目标反应炉内的雾化状况进行自动化处置。
57.在一些实施方式中，在输出雾化警示信息后，也可以向用户反馈所述雾化警示信息，以使用户根据雾化警示信息确定所述目标反应炉的位置，并对所述目标反应炉的雾化状况进行及时处置。
58.可选的，所述输出雾化警示信息，包括：
59.根据所述监测图像和至少两个雾化图像组，获得所述至少两个相似参数，所述至少两个相似参数与所述至少两个雾化图像组一一对应，其中，所述至少两个雾化图像组分别指示所述目标反应炉的不同雾化程度，所述相似参数用于表征对应的雾化图像组与所述监测图像之间的图像相似度；
60.在所述至少两个雾化图像组中确定目标雾化图像组，其中，所述目标雾化图像组对应的相似参数为所述至少两个相似参数中数值最大的相似参数；
61.输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息。
62.反应炉的雾化程度存在差异，例如，存在轻度雾化、中度雾化、重度雾化三类，通过收集不同类别雾化程度所对应的雾化图像，即可形成前述至少两个雾化图像组，需要强调的是，每一雾化图像组所包括的雾化图像的数量可以相同，也可以不同；对于任一雾化图像组来说，其内所包括的雾化图像的数量大于或等于1。
63.雾化图像组对应的相似参数可理解为，雾化图像包括的多个雾化图像分别与监测图像进行图像相似度计算所分别获得多个相似值的均值。举例来说，若设定某一雾化图像组包括一号雾化图像、二号雾化图像和三号雾化图像，其中，一号雾化图像和监测图像之间的图像相似值为a1，二号雾化图像和监测图像之间的图像相似值为a2，三号雾化图像和监测图像之间的图像相似值为a3，则该雾化图像组对应的相似参数为(a1+a2+a3)
÷
3。
64.如上，通过参照历史时期内采集的雾化图像组的雾化警示信息，以简化当前的监测图像对应的雾化警示信息的输出流程，提升监测图像对应的雾化警示信息的输出效率和数据准确性。
65.可选的，所述输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息之后，所述方法还包括：
66.根据所述雾化警示信息，确定所述目标反应炉的调控信息；
67.根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控；
68.其中，所述反应参数包括电流值、氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值中的至少一项。
69.可以将雾化警示信息对应的历史调控信息确定为所述目标反应炉的调控信息，也可以参照雾化警示信息对应的历史调控信息确定所述目标反应炉的调控信息。
70.示例性的，在雾化警示信息指示目标反应炉当前雾化状况与轻度雾化状况较为相似的情况下，调控信息可以仅指示调整氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值；而在雾化警示信息指示目标反应炉当前雾化状况与中重度雾化状况较为相似的情况下，调控信息不仅会指示调整氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值，还会指示对目标反应炉的电流值进行降低(可通过停加电流的方式实现)。
71.可选的，所述根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控之后，所述方法还包括：
72.获取所述目标反应炉的复检图像；
73.在所述复检图像与所述基准图像之间的相似度小于第二相似阈值的情况下，输出雾化报警信息，所述雾化报警信息用于指示所述目标反应炉的位置。
74.需要强调的是，复检图像的采集时刻和监测图像的采集时刻之间的时间间隔需大于或等于时间阈值，以此确保所采集复检图像能充分反应目标反应炉经过调控后的炉内状况，示例性的，所述时间间隔可以为1分钟。
75.在获取复检图像后，通过计算复检图像和基准图像之间的相似度，并将该相似度与第二相似阈值进行比较，以确定目标反应炉在经过调控后，其炉内的雾化状况是否得到控制或改善，在比较结果显示目标反应炉的雾化状况未获得有效控制的情况下，也即在所述复检图像与所述基准图像之间的相似度小于第二相似阈值的情况下，通过输出雾化报警信息的方式，向用户及时告知目标反应炉内的雾化状况较为严重，以将自动化调控方式转为人工调控方式，避免目标反应炉的雾化状况进一步恶化。
76.需要说明的是，第一相似阈值大于或等于第二相似阈值，在一优选方式中，可以设置第一相似阈值大于第二相似阈值，也即降低相似判定的标准，适配实际应用中对雾化状况的调控措施无法快速起效的情况。
77.可选的，所述输出雾化报警信息之后，所述方法还包括：
78.获取所述目标反应炉的人工警示信息，以及所述人工警示信息对应的人工调控信息；
79.将人工警示信息和所述监测图像进行关联，将所述监测图像作为新的雾化图像组进行存储。
80.如上所述，输出雾化报警信息后，即由自动化调控方式转为人工调控方式，待人工
处置目标反应炉内的雾化状况后，通过获取并分析用户输入的日志消息，可相应获取所述目标反应炉在监测图像所指示的雾化状况中的处置措施以及警示内容，因此可形成对应前述监测图像的人工警示信息和人工调控信息，通过将监测图像与人工警示信息、人工调控信息进行数据关联并存储的方式，可迭代式丰富数据库内的雾化资料库，以在长时间周期内，进一步提升目标反应炉在雾化监测方面所获得的监控效果。
81.参见图2，图2是本技术实施例提供的雾化监测装置200的结构示意图，如图2所示，雾化监测装置200包括：
82.预警模块201，用于在目标反应炉的硅粉含量的增幅速率大于或等于增速阈值的情况下，生成雾化预警信息；
83.图像获取模块202，用于根据所述雾化预警信息，获取所述目标反应炉当前的监测图像；
84.警示模块203，用于在所述监测图像与基准图像之间的相似度小于第一相似阈值的情况下，输出雾化警示信息，所述基准图像为所述目标反应炉内无雾化的状态下采集的图像。
85.可选的，所述警示模块203，包括：
86.相似计算子模块，用于根据所述监测图像和至少两个雾化图像组，获得所述至少两个相似参数，所述至少两个相似参数与所述至少两个雾化图像组一一对应，其中，所述至少两个雾化图像组分别指示所述目标反应炉的不同雾化程度，所述相似参数用于表征对应的雾化图像组与所述监测图像之间的图像相似度；
87.目标确定子模块，用于在所述至少两个雾化图像组中确定目标雾化图像组，其中，所述目标雾化图像组对应的相似参数为所述至少两个相似参数中数值最大的相似参数；
88.警示输出子模块，用于输出所述目标雾化图像组关联的雾化警示信息。
89.可选的，所述装置200还包括：
90.信息确定模块，用于根据所述雾化警示信息，确定所述目标反应炉的调控信息；
91.参数调控模块，用于根据所述调控信息对所述目标反应炉的反应参数进行调控；其中，所述反应参数包括电流值、氢气输入量和三氯氢硅输入量的比值中的至少一项。
92.可选的，所述装置200还包括：
93.复检模块，用于获取所述目标反应炉的复检图像；
94.报警模块，用于在所述复检图像与所述基准图像之间的相似度小于第二相似阈值的情况下，输出雾化报警信息，所述雾化报警信息用于指示所述目标反应炉的位置。
95.可选的，所述装置200还包括：
96.信息收集模块，用于获取所述目标反应炉的人工警示信息，以及所述人工警示信息对应的人工调控信息；
97.存储模块，用于将人工警示信息和所述监测图像进行关联，将所述监测图像作为新的雾化图像组进行存储。
98.本技术实施例提供的雾化监测装置200能够实现上述方法实施例中的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
99.请参见图3，图3是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图3所示，电子设备包括：可以包括处理器301、存储器302及存储在存储器302上并可在处理器301上
运行的程序3021。
100.程序3021被处理器301执行时可实现图1对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果，此处不再赘述。
101.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一可读取介质中。
102.本技术实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图1对应的方法实施例中的任意步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
103.本技术实施例的计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
104.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
105.存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
106.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
107.以上所述是本技术实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。