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礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng)及方法

580   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:大連重工機電設(shè)備成套有限公司  
2023-11-30 15:40:13
權(quán)利要求書: 1.一種礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng),其特征在于,包括:主控程序單元、工控機程序單元以及工作員站程序單元;

所述主控程序單元為底層代碼,用于硬件驅(qū)動、傳感器信號通信與處理、電源管理、與ROS通信;

所述工控機程序單元設(shè)置在Linux操作系統(tǒng)的應用軟件,用于導航與控制核心ROS節(jié)點的定位、導航以及指令處理,以及高清相機和紅外相機視頻數(shù)據(jù)的處理;

所述工作員站程序單元,設(shè)置在工作員站和遠程工作員站的礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,是巡檢人員監(jiān)控和維護機器人的平臺;

所述主控程序單元、工控機程序單元間數(shù)據(jù)通過底層通信節(jié)點進行溝通;所述工控機程序單元通過WIFI路由器與所述工作員站程序單元實現(xiàn)信號的溝通;所述工作員站程序單元還包括:電子地圖子單元、表盤識別子單元、火焰識別子單元、特征識別子單元、爐膛識別子單元以及聲音識別子單元;

所述電子地圖子單元,同步定位與地圖構(gòu)建即SLAM通過激光雷達采集點云提煉樓層地圖,根據(jù)建筑圖紙構(gòu)建BIM系統(tǒng),對礦熱爐工業(yè)場景進行三維構(gòu)建,實現(xiàn)巡檢機器人自主呼叫電梯,礦熱爐全樓層定位,采集數(shù)據(jù)在時間和空間上都有可追溯性;

所述表盤識別子單元,實現(xiàn)水分器、液壓站和電爐變壓器的指針表盤和液晶數(shù)字現(xiàn)場采集數(shù)據(jù),保存并同步上傳工作員站,超出閾值設(shè)置及時發(fā)出報警;

所述火焰識別子單元,實現(xiàn)爐蓋冒火采集圖像保存并同步上傳工作員站;輸料皮帶和電爐變壓器煙火識別后,及時發(fā)出報警;

所述特征識別子單元,保存爐門開關(guān)狀態(tài),爐門狀態(tài)異常及時發(fā)出報警;識別料管、短網(wǎng)、水分器的設(shè)備編號,以設(shè)備單體統(tǒng)計最高溫度、最低溫度和平均溫度;

所述爐膛識別子單元,自主向礦熱爐控制系統(tǒng)發(fā)出請求打開檢修門信號,檢修門打開后,使用高溫紅外相機采集爐膛數(shù)據(jù),采集數(shù)據(jù)完成后,再向礦熱爐控制系統(tǒng)發(fā)出請求關(guān)閉檢修門信號;紅外相機采集到爐膛料面溫度和電極爐膛內(nèi)裸露段溫度,以及通過算法復原爐膛料面堆形、下料嘴燒損和電極爐膛內(nèi)裸露段燒損情況;

所述聲音識別子單元為環(huán)形加料機和輸料皮帶在環(huán)境噪聲下識別軸承類故障預警,以及礦熱爐爐膛內(nèi)冷卻水泄露造成爆炸聲音識別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng),其特征在于,

所述控制系統(tǒng)還具有可實時監(jiān)控的監(jiān)控子單元;操作人員觀察實時高清和紅外視頻信號,通過算法對紅外視頻高溫區(qū)域?qū)崟r統(tǒng)計,使用方框標識出來;紅外視頻最高溫度和最低溫度參照使用三角形圖形標識;統(tǒng)計出來的紅外圖像以及高溫矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度都同步顯示在實時紅外視頻里。

3.一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1:解析bin文件溫度數(shù)據(jù),紅外視頻圖像的溫度數(shù)據(jù)每秒更新一條數(shù)據(jù),每個像素的溫度數(shù)據(jù)占用2字節(jié),圖像點陣第一個像素溫度數(shù)據(jù)(L1,1,H1,1),其中,L1,1表示溫度值的低8位,H1,1表示溫度值的高8位,像素點的攝氏溫度為:T1,1=(H1,1*256+L1,1)/10–273,單位:℃;

S2:統(tǒng)計紅外圖像溫度,得到紅外圖像的最高溫度、最低溫度以及像素坐標,計算紅外圖像的平均溫度;

S3:自動設(shè)定高溫閾值,統(tǒng)計紅外圖像溫度分布,得到溫度統(tǒng)計直方圖確定初始閾值和迭代次數(shù),通過迭代算法處理,自動選擇區(qū)域內(nèi)第一個最高波峰,波峰溫度不小于最高溫度的0.8倍,設(shè)置溫度T為最佳高溫閾值;

S4:標記大于高溫閾值的區(qū)域,紅外圖像分成兩部分,大于高溫閾值的像素群和小于等于高溫閾值的像素群,將所述紅外圖像處理成一個二值圖像;

S5:高溫連通區(qū)域取并集;采用4?領(lǐng)域Two?Pass算法得到高溫連通區(qū)域,每個高溫區(qū)域賦予唯一的標識Label;

S6:高溫輪廓提取,提取高溫連通區(qū)域的輪廓外形,計算高溫區(qū)域輪廓面積,單位是像素,即輪廓內(nèi)包含多少像素;

T1:判斷輪廓面積是否大于500像素;對所述高溫連通區(qū)域面積進行篩選,若小于等于

500像素面積區(qū)域不進行統(tǒng)計,若沒有大于500像素高溫輪廓面積,直接顯示紅外圖像的統(tǒng)計溫度;

S7:高溫最小外接矩形,采用最小外接矩形算法得到最小面積外接矩形;

S8:統(tǒng)計矩形區(qū)域溫度,得到每個矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度,以及矩形左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度;

T2:判斷高溫矩形區(qū)域數(shù)量是否小于4個;

S9:提取面積排序1?4的矩形區(qū)域,排序設(shè)備重要性等級,篩選重點巡檢設(shè)備關(guān)聯(lián)的高溫矩形區(qū)域;

S10:輸出矩形邊框,根據(jù)矩形區(qū)域左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度輸出方框,標識編號,最多輸出4個矩形方框;

S11:顯示統(tǒng)計溫度,紅外圖像生成一個懸浮方框,顯示紅外圖像和高溫矩形區(qū)域的統(tǒng)計溫度,并標識紅外圖像的最高溫度和最低溫度像素點,使用三角形圖形指示,溫度值顯示在三角形上面部分。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,其特征在于,

所述步驟S2中保存紅外圖像溫度統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括:最高溫度及像素坐標、最低溫度及像素坐標和平均溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,其特征在于,所述步驟S3中所述溫度統(tǒng)計直方圖橫坐標為像素溫度,縱坐標為溫度像素數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,其特征在于,所述步驟S8中保存矩形區(qū)域溫度統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括:矩形區(qū)域最高溫度、最低溫度和平均溫度,以及矩形像素坐標。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,其特征在于,所述步驟S1?S11循環(huán)執(zhí)行,執(zhí)行一次任務運行時間小于40毫秒。

說明書: 一種礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng)及方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及礦熱爐冶煉技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,尤其涉及礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng)及方法。背景技術(shù)[0002] 礦熱爐冶煉環(huán)境有高溫、高粉塵特點,也可能會有塌料、CO氣體泄漏等危險情況。目前礦熱爐巡檢方式為人工現(xiàn)場走動巡檢,通過視覺、觸覺和聽覺經(jīng)驗判斷設(shè)備運行情況,紅外測溫槍測溫并手寫表格記錄,造成設(shè)備故障查詢、運行狀態(tài)歷史追溯效率低,巡檢數(shù)據(jù)記錄缺乏完整性和客觀性。

[0003] 因為礦熱爐生產(chǎn)的高危環(huán)境危及工人安全,以及人工巡檢無法實現(xiàn)高頻、即時到達故障設(shè)備并準確記錄設(shè)備運行全狀態(tài),急需對傳統(tǒng)礦熱爐巡檢方式升級為智能巡檢,提高礦熱爐運行穩(wěn)定性、預防事故發(fā)生,改善巡檢工人的工作環(huán)境和保證其生命安全。發(fā)明內(nèi)容[0004] 根據(jù)上述背景技術(shù)中提到的技術(shù)問題,而提供一種自主巡檢、自動導航避障巡檢機器人,替代工人進入高溫、高粉塵危險環(huán)境,最大程度減少人員參與、排除安全隱患、提高生產(chǎn)效率,開發(fā)一種更為先進、智能的巡檢模式。[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:[0006] 一種礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng),包括:主控程序單元、工控機程序單元以及工作員站程序單元;[0007] 所述主控程序單元為底層代碼,用于硬件驅(qū)動、傳感器信號通信與處理、電源管理、與ROS通信;[0008] 所述工控機程序單元設(shè)置在Linux操作系統(tǒng)的應用軟件,用于導航與控制核心ROS節(jié)點的定位、導航以及指令處理,以及高清相機和紅外相機視頻數(shù)據(jù)的處理;[0009] 所述工作員站程序單元,設(shè)置在工作員站和遠程工作員站的礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,是巡檢人員監(jiān)控和維護機器人的平臺;[0010] 所述主控程序單元、工控機程序單元間數(shù)據(jù)通過底層通信節(jié)點進行溝通;所述工控機程序單元通過WIFI路由器與所述工作員站程序單元實現(xiàn)信號的溝通。[0011] 本發(fā)明還包含一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,包括以下步驟:[0012] 步驟S1:解析bin文件溫度數(shù)據(jù),紅外視頻圖像的溫度數(shù)據(jù)每秒更新一條數(shù)據(jù),每個像素的溫度數(shù)據(jù)占用2字節(jié),圖像點陣第一個像素溫度數(shù)據(jù)(L1,1,H1,1),其中,L1,1表示溫度值的低8位,H1,1表示溫度值的高8位,像素點的攝氏溫度為:T1,1=(H1,1*256+L1,1)/10–273,單位:℃;

[0013] 步驟S2:統(tǒng)計紅外圖像溫度,得到紅外圖像的最高溫度、最低溫度以及像素坐標,計算紅外圖像的平均溫度;[0014] 步驟S3:自動設(shè)定高溫閾值,統(tǒng)計紅外圖像溫度分布,得到溫度統(tǒng)計直方圖確定初始閾值和迭代次數(shù),通過迭代算法處理,自動選擇區(qū)域內(nèi)第一個最高波峰,波峰溫度不小于最高溫度的0.8倍,設(shè)置溫度T為最佳高溫閾值;[0015] 步驟S4:標記大于高溫閾值的區(qū)域,紅外圖像分成兩部分,大于高溫閾值的像素群和小于等于高溫閾值的像素群,將所述紅外圖像處理成一個二值圖像;[0016] 步驟S5:高溫連通區(qū)域取并集;采用4?領(lǐng)域Two?Pass算法得到高溫連通區(qū)域,每個高溫區(qū)域賦予唯一的標識Label;[0017] 步驟S6:高溫輪廓提取,提取高溫連通區(qū)域的輪廓外形,計算高溫區(qū)域輪廓面積,單位是像素,即輪廓內(nèi)包含多少像素;[0018] 步驟T1:判斷輪廓面積是否大于500像素;對所述高溫連通區(qū)域面積進行篩選,若小于等于500像素面積區(qū)域不進行統(tǒng)計,若沒有大于500像素高溫輪廓面積,直接顯示紅外圖像的統(tǒng)計溫度;[0019] 步驟S7:高溫最小外接矩形,采用最小外接矩形算法得到最小面積外接矩形;[0020] 步驟S8:統(tǒng)計矩形區(qū)域溫度,得到每個矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度,以及矩形左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度;[0021] 步驟T2:判斷高溫矩形區(qū)域數(shù)量是否小于4個;[0022] 步驟S9:提取面積排序1?4的矩形區(qū)域,排序設(shè)備重要性等級,篩選重點巡檢設(shè)備關(guān)聯(lián)的高溫矩形區(qū)域;[0023] 步驟S10:輸出矩形邊框,根據(jù)矩形區(qū)域左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度輸出方框,標識編號,最多輸出4個矩形方框;[0024] 步驟S11:顯示統(tǒng)計溫度,紅外圖像生成一個懸浮方框,顯示紅外圖像和高溫矩形區(qū)域的統(tǒng)計溫度,并標識紅外圖像的最高溫度和最低溫度像素點,使用三角形圖形指示,溫度值顯示在三角形上面部分。[0025] 較現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:[0026] 本發(fā)明提供了一種自主巡檢、自動導航避障巡檢機器人,能夠有效地替代工人進入高溫、高粉塵危險環(huán)境,最大程度減少人員參與、排除安全隱患、提高生產(chǎn)效率,提供一種更為先進、智能的巡檢模式。附圖說明[0027] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做以簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0028] 圖1為本發(fā)明礦熱爐巡檢機器人爆炸圖。[0029] 圖2為本發(fā)明礦熱爐巡檢機器人軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。[0030] 圖3為本發(fā)明檢修門開關(guān)狀態(tài)識別示意圖。[0031] 圖4為本發(fā)明實時監(jiān)控示意圖。[0032] 圖5為本發(fā)明紅外視頻實時溫度顯示流程圖。[0033] 圖中:1、紅外相機;2、高清相機;3、WIFI天線;4、工作狀態(tài)指示燈;5、雷達;6、氣體檢測儀;7、噪聲檢測儀;8、照明燈;9、前超聲;10、防撞條;11、路由器;12、升降機構(gòu);13、電池;14、驅(qū)動電機;15、驅(qū)動控制板;16、自動充電組件;17、后超聲;18、工控機和主控板;19、急停按鈕;20、調(diào)試組件;21、啟動開關(guān);22、電源開關(guān);23、手動充電;P1、主控板程序;P2、工控機程序;P3、工作員站程序。具體實施方式[0034] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。[0035] 需要說明的是,本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換,以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。[0036] 如圖1?5所示,本發(fā)明提供了一種輪式機器人搭載高清相機、紅外相機實現(xiàn)礦熱爐的高頻、預設(shè)巡檢點、圖像、視頻、音頻、環(huán)境巡檢并將巡檢數(shù)據(jù)實時展示、算法處理及歸檔。如圖1所示,礦熱爐巡檢機器人使用輪式底盤。機器人包括:1紅外相機采集紅外圖像和視頻;2高清相機使用高像素相機;3WIFI天線;4聲光報警燈;5雷達;6氣體檢測儀;7噪聲檢測儀;8照明燈;9前超聲;10防撞條;11路由器;12升降機構(gòu);13電池;14驅(qū)動電機;15驅(qū)動控制板;16自動充電組件;17后超聲雷達;18工控機和主控板;19急停按鈕;20調(diào)試組件;21啟動開關(guān);22電源開關(guān);23手動充電。

[0037] 如圖2是礦熱爐巡檢機器人軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,(P1)主控板程序是底層代碼,用于硬件驅(qū)動、傳感器信號通信與處理、電源管理、與ROS通信。(P2)工控機程序是安裝在Linux操作系統(tǒng)的應用軟件,用于導航與控制核心ROS節(jié)點(定位、導航、指令處理),以及高清相機和紅外相機視頻數(shù)據(jù)的處理。工作員站程序(P3)是安裝在工作員站和遠程工作員站的礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,是巡檢人員監(jiān)控和維護機器人的平臺。[0038] 作為一種優(yōu)選的實施方式,本發(fā)明包含一種礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng),包括:主控程序單元、工控機程序單元以及工作員站程序單元;所述主控程序單元為底層代碼,用于硬件驅(qū)動、傳感器信號通信與處理、電源管理、與ROS通信;所述工控機程序單元設(shè)置在Linux操作系統(tǒng)的應用軟件,用于導航與控制核心ROS節(jié)點的定位、導航以及指令處理,以及高清相機和紅外相機視頻數(shù)據(jù)的處理;所述工作員站程序單元,設(shè)置在工作員站和遠程工作員站的礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,是巡檢人員監(jiān)控和維護機器人的平臺;所述主控程序單元、工控機程序單元間數(shù)據(jù)通過底層通信節(jié)點進行溝通;所述工控機程序單元通過WIFI路由器與所述工作員站程序單元實現(xiàn)信號的溝通。本技術(shù)通過工作員站運行礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)調(diào)度任務,規(guī)劃巡檢路線、預設(shè)巡檢點、預設(shè)巡檢點功能(高清圖像、紅外圖像、表盤識別、火焰識別、特征識別、爐膛識別、聲音識別),自動按照調(diào)度預設(shè)時間觸發(fā)巡檢任務,全程采集環(huán)境參數(shù)、CO濃度、音頻和視頻信號,自動巡檢任務過程中,操作人員可以人為干預,實現(xiàn)任務跟蹤、暫停、恢復,或一鍵充電,巡檢機器人選擇最優(yōu)路線,返回充電原點和自動充電。巡檢機器人實現(xiàn)全樓層巡檢任務覆蓋,可以主動呼叫直井電梯,聲光提示,自動避障。[0039] 巡檢任務采集處理數(shù)據(jù),與設(shè)定閾值相比設(shè)備溫度過高、CO濃度過高,或爐膛冒火,及時發(fā)出聲光報警,并存儲報警信息。巡檢機器人管理系統(tǒng)可以長周期存儲巡檢數(shù)據(jù),包括圖像、視頻、各種數(shù)值和報警信息,實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)可查詢,并生成巡檢任務報表。[0040] 進而,在本實施方式中,所述工作員站程序單元還包括:電子地圖子單元、表盤識別子單元、火焰識別子單元、特征識別子單元、爐膛識別子單元以及聲音識別子單元;所述電子地圖子單元,SLAM(同步定位與地圖構(gòu)建)采用激光雷達采集點云提煉樓層地圖,根據(jù)建筑圖紙構(gòu)建BIM系統(tǒng),對礦熱爐工業(yè)場景進行三維構(gòu)建,實現(xiàn)巡檢機器人自主呼叫電梯,礦熱爐全樓層定位,采集數(shù)據(jù)在時間和空間上都有可追溯性;所述表盤識別子單元,實現(xiàn)水分器、液壓站和電爐變壓器的指針表盤和液晶數(shù)字現(xiàn)場采集數(shù)據(jù),保存并同步上傳工作員站,超出閾值設(shè)置及時發(fā)出報警;所述火焰識別子單元,實現(xiàn)爐蓋冒火采集圖像保存并同步上傳工作員站;輸料皮帶和電爐變壓器煙火識別后,及時發(fā)出報警;所述特征識別子單元,保存爐門開關(guān)狀態(tài),爐門狀態(tài)異常及時發(fā)出報警;識別料管、短網(wǎng)、水分器的設(shè)備編號,以設(shè)備單體統(tǒng)計最高溫度、最低溫度和平均溫度;所述爐膛識別子單元,自主向礦熱爐控制系統(tǒng)發(fā)出請求打開檢修門信號,檢修門打開后,使用高溫紅外相機采集爐膛數(shù)據(jù),采集數(shù)據(jù)完成后,再向礦熱爐控制系統(tǒng)發(fā)出請求關(guān)閉檢修門信號;紅外相機采集到爐膛料面溫度和電極爐膛內(nèi)裸露段溫度,以及通過算法復原爐膛料面堆形、下料嘴燒損和電極爐膛內(nèi)裸露段燒損情況;所述聲音識別子單元為環(huán)形加料機和輸料皮帶在環(huán)境噪聲下識別軸承類故障預警,以及礦熱爐爐膛內(nèi)冷卻水泄露造成爆炸聲音識別。[0041] 如圖4是所述控制系統(tǒng)還具有可實時監(jiān)控的監(jiān)控子單元;操作人員觀察實時高清和紅外視頻信號,通過算法對紅外視頻高溫區(qū)域?qū)崟r統(tǒng)計,使用方框標識出來;紅外視頻最高溫度和最低溫度參照使用三角形圖形標識;統(tǒng)計出來的紅外圖像以及高溫矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度都同步顯示在實時紅外視頻里。實時監(jiān)控界面,操作人員可以觀察實時高清和紅外視頻信號,使用智能算法對紅外視頻高溫區(qū)域?qū)崟r統(tǒng)計,使用方框標識出來。紅外視頻最高溫度和最低溫度參照使用三角形圖形標識出來。統(tǒng)計出來的紅外圖像以及高溫矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度都同步顯示在實時紅外視頻里。[0042] 如圖5所示,本發(fā)明還包含一種礦熱爐巡檢機器人控制方法,包括以下步驟:[0043] 步驟S1:解析bin文件溫度數(shù)據(jù),紅外視頻圖像的溫度數(shù)據(jù)每秒更新一條數(shù)據(jù),每個像素的溫度數(shù)據(jù)占用2字節(jié),圖像點陣第一個像素溫度數(shù)據(jù)(L1,1,H1,1),其中,L1,1表示溫度值的低8位,H1,1表示溫度值的高8位,像素點的攝氏溫度為:T1,1=(H1,1*256+L1,1)/10–273,單位:℃;

[0044] 步驟S2:統(tǒng)計紅外圖像溫度,得到紅外圖像的最高溫度、最低溫度以及像素坐標,計算紅外圖像的平均溫度;所述步驟S2中保存紅外圖像溫度統(tǒng)計數(shù)據(jù),包括:最高溫度及像素坐標、最低溫度及像素坐標和平均溫度。[0045] 步驟S3:自動設(shè)定高溫閾值,統(tǒng)計紅外圖像溫度分布,得到溫度統(tǒng)計直方圖確定初始閾值和迭代次數(shù),通過迭代算法處理,自動選擇區(qū)域內(nèi)第一個最高波峰,波峰溫度不小于最高溫度的0.8倍,設(shè)置溫度T為最佳高溫閾值。步驟S3中所述溫度統(tǒng)計直方圖橫坐標為像素溫度,縱坐標為溫度像素數(shù)。[0046] 步驟S4:標記大于高溫閾值的區(qū)域,紅外圖像分成兩部分,大于高溫閾值的像素群和小于等于高溫閾值的像素群,將所述紅外圖像處理成一個二值圖像;[0047] 步驟S5:高溫連通區(qū)域取并集;采用4?領(lǐng)域Two?Pass算法得到高溫連通區(qū)域,每個高溫區(qū)域賦予唯一的標識Label;[0048] 步驟S6:高溫輪廓提取,提取高溫連通區(qū)域的輪廓外形,計算高溫區(qū)域輪廓面積,單位是像素,即輪廓內(nèi)包含多少像素;[0049] 步驟T1:判斷輪廓面積是否大于500像素;對所述高溫連通區(qū)域面積進行篩選,若小于等于500像素面積區(qū)域不進行統(tǒng)計,若沒有大于500像素高溫輪廓面積,直接顯示紅外圖像的統(tǒng)計溫度;[0050] 步驟S7:高溫最小外接矩形,采用最小外接矩形算法得到最小面積外接矩形;[0051] 步驟S8:統(tǒng)計矩形區(qū)域溫度,得到每個矩形區(qū)域的最高溫度、最低溫度和平均溫度,以及矩形左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度;所述步驟S8中保存矩形區(qū)域溫度統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括:矩形區(qū)域最高溫度、最低溫度和平均溫度,以及矩形像素坐標。[0052] 步驟T2:判斷高溫矩形區(qū)域數(shù)量是否小于4個;[0053] 步驟S9:提取面積排序1?4的矩形區(qū)域,排序設(shè)備重要性等級,篩選重點巡檢設(shè)備關(guān)聯(lián)的高溫矩形區(qū)域;[0054] 步驟S10:輸出矩形邊框,根據(jù)矩形區(qū)域左上角像素坐標、矩形區(qū)域的寬度和高度輸出方框,標識編號,最多輸出4個矩形方框;[0055] 步驟S11:顯示統(tǒng)計溫度,紅外圖像生成一個懸浮方框,顯示紅外圖像和高溫矩形區(qū)域的統(tǒng)計溫度,并標識紅外圖像的最高溫度和最低溫度像素點,使用三角形圖形指示,溫度值顯示在三角形上面部分。[0056] 以上描述紅外視頻實時溫度顯示邏輯在工作員站執(zhí)行,不間斷周期循環(huán),執(zhí)行一次任務運行時間小于40毫秒。[0057] 巡檢機器人對礦熱爐全樓層區(qū)域內(nèi)設(shè)備預設(shè)大量巡檢點,實現(xiàn)全天候不間斷高頻率全覆蓋巡檢,全面深度感知、實時傳輸交換、快速計算處理和實時識別,減少巡檢人員進入危險區(qū)域,智能巡檢和運營優(yōu)化的良性循環(huán)。[0058] 實施例一:[0059] 本技術(shù)通過工作員站運行礦熱爐巡檢機器人管理系統(tǒng)調(diào)度任務,規(guī)劃巡檢路線、預設(shè)巡檢點、預設(shè)巡檢點功能(高清圖像、紅外圖像、表盤識別、火焰識別、特征識別、爐膛識別、聲音識別),自動按照調(diào)度預設(shè)時間觸發(fā)巡檢任務,全程采集環(huán)境參數(shù)、CO濃度、音頻和視頻信號,自動巡檢任務過程中,操作人員可以人為干預,實現(xiàn)任務跟蹤、暫停、恢復,或一鍵充電,巡檢機器人選擇最優(yōu)路線,返回充電原點和自動充電。巡檢機器人實現(xiàn)全樓層巡檢任務覆蓋,可以主動呼叫直井電梯,聲光提示,自動避障。單臺巡檢機器人造價在40萬左右,按每臺巡檢機器人替代3個人工(3班),每年給用戶節(jié)省45萬元,售價按50萬元,每臺機器人將產(chǎn)生利潤10萬元。我公司近15年完成400條生產(chǎn)線的建設(shè),按每條礦熱爐生產(chǎn)線需要2臺機器人計算,將需要800臺巡檢機器人。考慮新建項目及非我公司存量項目,市場需求數(shù)量將超過1500臺,約產(chǎn)生1.5億元的利潤。[0060] 上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優(yōu)劣。在本發(fā)明的上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側(cè)重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實施例的相關(guān)描述。在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的技術(shù)內(nèi)容,可通過其它的方式實現(xiàn)。[0061] 最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。



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“礦熱爐巡檢機器人控制系統(tǒng)及方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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