高爐料面信息航空測量探尺的製作方法

2023-05-13 10:29:16

專利名稱：高爐料面信息航空測量探尺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種反應高爐料面相關信息的裝置，具體的說是 高爐料面信息航空測量探尺。
背景技術：
高爐上的物位量是鋼鐵行業中一個非常重要的測量數據，它對於 鋼鐵生產的質量控制、提高生產效率和提高生產安全性起著非常重要 的作用。高爐上的的物位測量點包括兩種介質的測量爐頂礦料的物 位測量和魚雷罐車的鐵水的液位測量。但是，由於這些工況的過程溫
度都非常的高(一般都超過30(TC)，高爐上的物位測量一直是個難
題。長期以來，各大鋼鐵製造廠商一直致力於尋找一種使用壽命長、 性能可靠、維護量低、測量精確度高的經濟性的解決方案。
現有的反應高爐料面相關信息的裝置有以下幾種 機械探料尺，機械探料尺又稱重力型探測裝置，簡稱探尺，採用 重力原理，探測爐體內爐料料面的高度情況。該裝置設有變頻器，控 制繼電器等，控制由主控室PLC發出指令。主要原理是利用重力的 原理，由一重錘下探到爐內，重錘碰到料面後，進入隨動工作狀態， 隨料面下降而下降，由此得到一個測量距離。該種測量方式只能滿足 部分高爐冶煉工藝要求，有提升速度的限制，鋼絲繩的抖動，機械傳 動產生的誤差，編碼器的精度，以及測量時間上的限制等等。
微波式料面計，又稱雷達物位計或非接觸式雷達物位計，它使用 高頻微波作為測量信號，根據波的特性速度二波長*頻率進行測量。 這種測量方式克服了機械探尺的一些機械上的問題，但由於微波的特性得知，對測量的物提出了要求，並且受回波的幹擾問題影響了測量 的精度與穩定性(可靠性差)，在成本上沒有優勢維護費用相對要高 出許多，外圍設備多，對安裝環境提出了很高的要求。
雷射料面計，工作原理是利用光學原理進行測量。在測量方式上 相對於前面幾種高爐測量控尺優勢是最明顯的，維護成本相對於微波 式料面計的成本要低得多，但其工作時間受電子元器件，雷射收發器 件的影響。眾所周知，雷射發送器件是有工作時間的限制，過了這個 時間就基本上不能發出雷射了，最後元件老化後就得更換。 發明內容
本實用新型的目的在於提出一種使用壽命長、性能可靠、維護量 低、測量精確度高的高爐料面信息航空測量探尺。
本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現 高爐料面信息航空測量探尺，由圖像攝像裝置、高爐料面分析處 理器、計算機圖像採集裝置和顯示終端組成，圖像攝像裝置安裝在高 爐內料面上方，其輸出端與計算機圖像採集裝置輸入端和高爐料面分 析處理器輸入端相連接，計算機圖像採集裝置與高爐料面分析處理器 相連接，計算機圖像採集裝置的輸出端與顯示終端輸入端相連接。 本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一歩實現 前述的高爐料面信息航空測量探尺，其中所述圖像攝像裝置由爐 內攝像槍和攝像控制箱組成，爐內攝像槍設在高爐內爐頂，攝像控制 箱安裝在爐頂平臺上，爐內攝像槍的輸出端與攝像控制箱的輸入端相 連，攝像控制箱的輸出端與計算機圖像採集裝置輸入端和高爐料面分 析處理器輸入端相連接。
前述的高爐料面信息航空測量探尺，其中所述計算機圖像採集裝 置內設有視頻採集卡，視頻採集卡輸入端與圖像攝像裝置輸出端相連接。
前述的高爐料面信息航空測量探尺，其中所述高爐料面分析處理 器為航空測量探尺分析處理器。
前述的高爐料面信息航空測量探尺，其中所述計算機圖像採集裝 置與高爐料面分析處理器通過USB接口相連接。
前述的高爐料面信息航空測量探尺，還包括工業視頻監視器，工 業視頻監視器與圖像攝像裝置輸出端相連接。
本實用新型的優點為本實用新型利用圖像攝像裝置採集爐內料 面情況，由高爐料面分析處理器來處理圖像信息，再由顯示器進行直 觀顯示，性能可靠、維護量低。本實用新型採用航空測量原理利用了 圖像處理技術，在高爐料面測量這個應用領域克服了現有的幾種高爐 測量探尺的缺點，不與料面直接進行接觸，使用壽命長，測量精確度 高。


圖1為本實用新型實施例一的結構框圖。
具體實施方式

本實施例的結構框圖如圖1所示， 一種高爐料面信息航空測量探
尺，由圖像攝像裝置l、高爐料面分析處理器2、計算機圖像採集裝 置3和顯示終端4組成，圖像攝像裝置1安裝在高爐內料面上方，其 輸出端與計算機圖像採集裝置3輸入端和高爐料面分析處理器2輸入 端相連接，計算機圖像採集裝置3與高爐料面分析處理器2通過USB 接口相連接，計算機圖像採集裝置3的輸出端與顯示終端4輸入端相 連接。圖像攝像裝置l由爐內攝像槍5和攝像控制箱6組成，爐內攝 像槍5設在高爐內爐頂，攝像控制箱6安裝在爐頂平臺上，爐內攝像槍5的輸出端與攝像控制箱6的輸入端相連，攝像控制箱6的輸出端
與計算機圖像採集裝置3輸入端和高爐料面分析處理器2輸入端相連 接。計算機圖像採集裝置3內設有視頻採集卡7，視頻採集卡7輸入 端與攝像控制箱6的輸出端相連接。本實施例還包括工業視頻監視器 8，工業視頻監視器8與攝像控制箱6輸出端相連接。
爐內攝像槍5採集爐內料面信息，將爐頂視頻信號、溫度信號傳 入攝像控制箱6，爐內攝像槍5的電源由攝像控制箱6提供。攝像控 制箱6將視頻信號傳至計算機圖像採集裝置3、高爐料面分析處理器 2和工業視頻監視器8。高爐料面分析處理器2處理後將處理信息通 過USB接口傳至計算機圖像採集裝置3，由計算機圖像採集裝置3傳 至顯示終端4。
本實用新型的高爐料面分析處理器2為航空測量探尺分析處理 器，航空攝影測量單張像片測圖的基本原理是中心投影的透視變換， 立體測圖的基本原理是投影過程的幾何反轉，以像片控制點為基礎， 一般用空中三角測量方法，推求測圖需要的控制點、檢査其平面坐標 和高程。航空攝影測量的分工法(微分法)是按照平面和高程分求的 原則進行測圖的一種方法。使用的主要儀器是立體量測儀，它是根據 豎直攝影像對，量測左右視差較和在右方像片上勾繪等高線的一種儀 器。 一個地面點在左、右兩張像片上構像點的橫坐標x的差值稱左右 視差P，而兩個地面點的左右視差之差則稱之為左右視差較A p，這個 Ap是該兩點的高程差所引起的。在量測左右視差較Ap的過程中， 藉助儀器上的改正機件，自動改正由攝影外方位元素帶來的影響，使 之等於理想像對的左右視差或左右視差較；而用高差公式計算高程 差；然後用投影轉繪儀把在像片上勾繪的等高線以及調繪的地物，進 行分帶投影轉繪成地形圖。航空攝影測量的主題，是將地面的中心投影(航攝像片)變換為正射投影(地形圖)。這一問題可以採取許多 途徑來解決。如圖解法、光學機械法(亦稱模擬法)和解析法等。在 每一種方法中還可細分出許多具體方法，而每種具體方法又有其特有 的理論。其中有些概念和理論是基礎性的，帶有某些共性，如像片的 內方位元素和外方位元素，像點同地面點的坐標關係式，共線條件方 程，像對的相對定向，模型的絕對定向和立體觀測原理等。
本實用新型還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換 形成的技術方案，均落在本實用新型要求保護的範圍之內。
權利要求1.高爐料面信息航空測量探尺，其特徵在於由圖像攝像裝置、高爐料面分析處理器、計算機圖像採集裝置和顯示終端組成，所述圖像攝像裝置安裝在高爐內料面上方，其輸出端與計算機圖像採集裝置輸入端和高爐料面分析處理器輸入端相連接，所述計算機圖像採集裝置與高爐料面分析處理器相連接，所述計算機圖像採集裝置的輸出端與顯示終端輸入端相連接。
2. 如權利要求1所述的高爐料面信息航空測量探尺，其特徵在 於所述圖像攝像裝置由爐內攝像槍和攝像控制箱組成，所述爐內攝 像槍設在高爐內爐頂，所述攝像控制箱安裝在爐頂平臺上，所述爐內 攝像槍的輸出端與攝像控制箱的輸入端相連，所述攝像控制箱的輸出 端與計算機圖像採集裝置輸入端和高爐料面分析處理器輸入端相連 接。
3. 如權利要求1或2所述的高爐料面信息航空測量探尺，其特 徵在於所述計算機圖像採集裝置內設有視頻採集卡，所述視頻採集 卡輸入端與圖像攝像裝置輸出端相連接。
4. 如權利要求1或2所述的高爐料面信息航空測量探尺，其特徵在於所述高爐料面分析處理器為航空測量探尺分析處理器。
5. 如權利要求1或2所述的高爐料面信息航空測量探尺，其特 徵在於所述計算機圖像採集裝置與高爐料面分析處理器通過USB接 口相連接。
6. 如權利要求1所述的高爐料面信息航空測量探尺，其特徵在於還包括工業視頻監視器，所述工業視頻監視器與圖像攝像裝置輸 出端相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種反應高爐料面相關信息的裝置，是高爐料面信息航空測量探尺，由圖像攝像裝置、高爐料面分析處理器、計算機圖像採集裝置和顯示終端組成，圖像攝像裝置安裝在高爐內料面上方，其輸出端與計算機圖像採集裝置輸入端和高爐料面分析處理器輸入端相連接，計算機圖像採集裝置與高爐料面分析處理器相連接，計算機圖像採集裝置的輸出端與顯示終端輸入端相連接。本實用新型性能可靠、維護量低，在高爐料面測量這個應用領域克服了現有的幾種高爐測量探尺的缺點，不與料面直接進行接觸，使用壽命長，測量精確度高。
文檔編號C21B7/24GK201128743SQ20072004267
公開日2008年10月8日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者王洪奎, 顧海權 申請人:南京簡潔光電科技有限公司