一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统的制作方法
本发明属于钢水精炼，具体涉及一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统。
背景技术：
1、随着钢铁工业的发展和竞争的加剧，对产品质量和生产效率的要求不断提高，传统的手工操作已经无法满足需求。传统的手工吹氩操作需要操作人员在高温环境下进行操作，操作过程需要时间，而且受到操作人员技能水平的限制，生产效率低下。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统，以解决现有手动吹氩存在的问题。
2、为了实现预期效果，本发明采用了以下技术方案：
3、本发明提供了一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统，包括：
4、图像采集摄像器，用于实时获取钢水液面图像；
5、工控机，用于获取图像采集摄像器实时获取的钢水液面图像并进行分析处理，以及将分析处理结果传输至plc控制器；
6、plc控制器，用于根据工控机的分析处理结果和流量检测器实时监测到的输入钢包内氩气流量大小对阀门开度调节器进行控制；
7、阀门开度调节器，用于根据plc控制器的控制指令实时调节氩气吹入装置的阀门开度；
8、流量检测器，用于实时监测输入钢包内氩气流量大小。
9、进一步地，所述工控机包括：
10、钢水翻滚状态识别系统，用于通过深度神经网络模型对钢水液面图像的翻滚状态进行识别，当识别结果与设定值的不一致性时，发送指令开启氩气增益流量调节系统；
11、氩气增益流量调节系统，用于根据钢水翻滚状态识别系统的识别结果来调节氩气的增益流量，并将调节指令发送至plc控制器。
12、进一步地，所述氩气增益流量调节系统基于氩气增益流量调节算法来调节氩气增益流量，所述氩气增益流量调节算法是基于时间的动态调节算法。
13、进一步地，所述氩气增益流量调节算法为：
14、
15、其中，scale是与步长时间和调整滞后时间相关的缩放因子；stepv为每步增加流量值；sset为设定状态，sact为实际状态，addition为增益流量。
16、进一步地，所述深度神经网络模型为视频理解模型tsn、tsm、pp-tsm中任一一种。
17、进一步地，所述图像采集摄像器为普通可见光摄像器、红外热成像仪中任一一种。
18、进一步地，所述图像采集摄像器还包括配套的冷却吹扫装置，所述冷却吹扫装置用于在钢水温度较高时进行冷却吹扫以保证图像采集摄像器获取到清晰的图像。
19、进一步地，所述阀门开度调节器为电动阀门、气动阀门中任一一种。
20、进一步地，所述流量检测器安装在钢包底部气源端，通过监测氩气流经的装置的压力参数和温度参数，并结合预设参数，实时计算氩气的流量。
21、进一步地，所述流量检测器为流量传感器、压力传感器中任一一种。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统，本发明通过引入自动吹氩技术可以减少人工干预，实现吹氩过程的自动化控制，从而提高了生产效率。本发明通过实时监测数据和自动调节氩气吹入量，能够减少人工干预，提高生产效率。本发明利用视频理解技术实时识别钢水的翻滚状态，根据实际情况调节氩气的吹入量，保证吹氩效果的稳定性和一致性，提高了钢水的精炼效率。
技术特征：
1.一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述工控机包括：
3.如权利要求2所述系统，其特征在于，所述氩气增益流量调节系统基于氩气增益流量调节算法来调节氩气增益流量，所述氩气增益流量调节算法是基于时间的动态调节算法。
4.如权利要求3所述系统，其特征在于，所述氩气增益流量调节算法为：
5.如权利要求2所述系统，其特征在于，所述深度神经网络模型为视频理解模型tsn、tsm、pp-tsm中任一一种。
6.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述图像采集摄像器为普通可见光摄像器、红外热成像仪中任一一种。
7.如权利要求6所述系统，其特征在于，所述图像采集摄像器还包括配套的冷却吹扫装置，所述冷却吹扫装置用于在钢水温度较高时进行冷却吹扫以保证图像采集摄像器获取到清晰的图像。
8.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述阀门开度调节器为电动阀门、气动阀门中任一一种。
9.如权利要求1所述系统，其特征在于，所述流量检测器安装在钢包底部气源端，通过监测氩气流经的装置的压力参数和温度参数，并结合预设参数，实时计算氩气的流量。
10.如权利要求9所述系统，其特征在于，所述流量检测器为流量传感器、压力传感器中任一一种。
技术总结
本发明公开了一种基于视频理解的钢包自动吹氩系统，包括：图像采集摄像器，用于实时获取钢水液面图像；工控机，用于获取图像采集摄像器实时获取的钢水液面图像并进行分析处理，以及将分析处理结果传输至PLC控制器；PLC控制器，用于根据工控机的分析处理结果和流量检测器实时监测到的输入钢包内氩气流量大小对阀门开度调节器进行控制；阀门开度调节器，用于根据PLC控制器的控制指令实时调节氩气吹入装置的阀门开度；流量检测器，用于实时监测输入钢包内氩气流量大小。本发明利用视频理解技术实时识别钢水的翻滚状态，根据实际情况调节氩气的吹入量，保证吹氩效果的稳定性和一致性，减少了人工干预，提高了钢水的精炼效率和生产效率。
技术研发人员：程时意,蔡炜,熊志刚
受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23