一种缓冷场渣包巡检测温方法及系统与流程

1.本发明涉及冶炼管理技术领域，特别涉及一种缓冷场渣包巡检测温方法及系统。


背景技术：

2.冶炼领域中将冶炼炉渣进行缓冷后选矿回收有价金属，通过渣选矿可大大提高冶炼回收率，提高资源的综合利用率，增加企业的经济效益。渣缓冷系统将冶炼渣液所提供的原料电炉渣或转炉渣进行缓冷处理，一般由受渣场、缓冷场、初碎场和渣堆场组成。通过保温缓冷，矿物的结晶就会相应长大。冷却速度越慢，结晶越粗，对后续工段的要求就越低，也就更有利于选矿。
3.中国专利cn106319113a公开了一种渣包冷却装置，通过支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置。这样每个红外测温装置分别与渣包一一对应布置，虽然能实时了解各渣包顶部的温度，但是，在喷淋冷却水加快冷却速度时，渣包内炉渣上层充满冷却水，红外测温装置实际测得的是冷却水温度而非渣包内盛装炉渣的温度，无法用于判断炉渣缓冷情况。
4.中国专利cn212112204u公开了一种高效渣场自动化监控系统，包括龙门架，龙门架第二侧边上靠近渣包冷却位处设置红外测温仪，如果需要对位于远离龙门架第二侧边的渣包进行测温，需要将其吊动至测温位，才能对渣包进行测温，测温效率低，而且测温时频繁吊运、摆放渣包，不仅工作量大，而且容易发生包位错放，导致自然缓冷时间不够，喷淋冷却水后导致爆包。采用龙门吊需要改造缓冷场现有场地并敷设轨道，并且只有龙门吊运行时才能进行渣包测温，吊装作业结束后无法进行测温。
5.中国专利号cn215402687u公开了一种渣包测温系统，包括龙门吊的支腿下端有滚轮滚动设置在轨道上，轨道之间及外侧的场地为渣包的缓冷布放区，支腿上设有指向渣包的测温探头，龙门吊和/或测温探头与缓冷布区的相应区域和/渣包之间有相互坐标的定位标定单元，定位标定单元和测温探头采集的参数输送至处理单元。采用龙门吊需要改造缓冷场现有场地并敷设轨道，并且只有龙门吊运行时才能进行渣包测温，吊装作业结束后无法进行测温。
6.中国专利号cn113291981a公开了一种高温熔体缓冷装置及渣包测温方法，包括门式起重机的轨道旁侧为用于堆放渣包的缓冷区，门式起重机的支腿上设有测温探头，测温探头斜向向下指向缓冷区内渣包的侧壁。这样门式起重机进行转运作业的过程中，设于支腿上的测温探头能对其行进路径旁侧渣包的侧壁进行探测。采用门式起重机需要改造缓冷场现有场地并敷设轨道，并且只有门式起重机运转作业时才能进行渣包测温，作业结束后无法进行测温。
7.综上所述，现有技术中存在支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置无法监测渣包侧壁温度、龙门吊及门式起重机只能在运转作业时进行渣包测温，不能实现无龙门吊及门式起重机装置的缓冷场渣包巡检测温的技术问题。


技术实现要素：

8.针对上述问题，本发明提供一种缓冷场渣包巡检测温方法及系统。
9.一种缓冷场渣包巡检测温方法，所述方法包括：
10.定时巡检时，通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度；
11.将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层；
12.应用层制定定时巡检任务，接收到传感层的实时采集数据并统计和分析，并形成渣包巡检测温记录、温度变化趋势图和报告。
13.进一步的，所述通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度，具体包括：
14.采用地面轮式移动巡检机器人采集缓冷场的渣包上的rfid电子标签得到渣包信息，通过红外线测温设备测得渣包侧壁温度。
15.进一步的，所述渣包上的rfid电子标签，具体包括：
16.每个渣包安装一个具有全球唯一识别码的rfid电子标签，使渣包与其rfid电子标签一一对应。
17.进一步的，所述rfid电子标签为防腐蚀耐高温电子标签，通过安装支架焊接在渣包正面凹槽处。
18.进一步的，所述通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度，具体还包括：
19.搭载rfid读卡器、红外热像仪和实时定位装置的地面轮式移动巡检机器人，以定时巡检方式依次经过每个渣包，并对渣包进行电子标签识别和读取，获取渣包信息，并对渣包侧壁进行巡检测温。
20.进一步的，所述将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层，具体包括：
21.通过无线传输网络控制地面轮式移动巡检机器人执行巡检任务，并获取机器人搭载rfid读卡器传回的渣包信息和红外线测温设备采集的渣包温度。
22.进一步的，所述将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层，具体还包括：
23.传输层为覆盖整个缓冷场区域的无线基站以及巡检机器人搭载的无线终端；传感层的实时数据通过传输层实时双向传输至后端应用层，应用层下发渣包巡检测温任务至巡检机器人，同时接收传感层巡检机器人的实时采集数据并统计、分析，最终形成渣包巡检测温记录和报告。
24.进一步的，所述渣包信息包括，渣包包号、rfid唯一识别码、缓冷时间记录、使用次数和位置信息。
25.进一步的，智能巡检对渣包进行自动跟踪、实时监控；在应用层控制界面上选择相应渣包设置巡检任务，选择相应周期进行跟踪，实现渣包温度的数据实时采集，并自动生成实时渣包温度报表、最新渣包温度数据表、单个渣包温度数据汇总表和趋势图。
26.进一步的，地面轮式移动巡检机器人巡检时正对着渣包，正对渣包后通过红外测温装置自动采集渣包最高温度、最低温度和平均温度，通过测温装置对渣包边框进行勾勒，然后显示渣包边框区域内最高温，当超过温度阈值，则进行报警记录，同时将数据上传至后台应用层控制系统，进行数据归档。
27.一种缓冷场渣包巡检测温系统，包括传感层、传输层和应用层；
28.传感层，用于定时巡检时通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度；
29.传输层，用于将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层；
30.应用层，用于制定定时巡检任务，接收到传感层的实时采集数据并统计和分析，并形成渣包巡检测温记录、温度变化趋势图和报告。
31.本发明通过提供缓冷场渣包巡检测温方法及系统，解决现有技术中支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置无法监测渣包侧壁温度、龙门吊及门式起重机只能在运转作业时进行渣包测温，不能实现无龙门吊及门式起重机装置的缓冷场渣包巡检测温的技术问题，实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。该技术方案可用于国内大多数缓冷场现有场地，无需进行龙门吊及门式起重机改造，具有更高的可靠性和性价比。
32.本发明每个渣包安装rfid电子标签。每个rfid电子标签都内置有独一无二的编码，可准确定位和识别渣包，同时在控制装置中将电子标签与渣包构建一一对应的关联，并建立所有渣包的基本属性。
33.本发明地面轮式移动巡检机器人配置rfid读写器及红外热像仪、实时定位装置，代替人工巡检，在日常巡检时同时获取渣包信息，实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。通过控制装置与生产实时数据库包位信息进行关联，可实现渣包定位跟踪、渣包侧壁温度变化趋势分析，防止出现渣包缓冷却时间不足，出现红包、爆包的安全生产问题。
34.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例一种缓冷场渣包巡检测温方法流程图；
37.图2为本发明实施例一种缓冷场渣包巡检测温系统示意图；
38.图3为本发明实施例巡检机器人系统架构图；
39.图4为本发明实施例地面轮式移动巡检机器人示意图；
40.图5为本发明实施例巡检机器人采集示意图；
41.图6为本发明实施例单个渣包温度趋势示意图；
42.图7为本发明实施例测温的可见光示意图；
43.图8为本发明实施例测温的红外线示意图。
具体实施方式
44.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.现有技术中存在支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置无法监测渣包侧壁温度、龙门吊及门式起重机只能在运转作业时进行渣包测温，不能实现无龙门吊及门式起重机装置的缓冷场渣包巡检测温的技术问题。
46.为此，本发明提出了一种缓冷场渣包巡检测温方法及系统，包括一种缓冷场渣包巡检测温方法和一种缓冷场渣包巡检测温系统。
47.本发明通过提供缓冷场渣包巡检测温系统，解决现有技术中支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置无法监测渣包侧壁温度、龙门吊及门式起重机只能在运转作业时进行渣包测温，不能实现无龙门吊及门式起重机装置的缓冷场渣包巡检测温的技术问题，实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。该技术方案可用于国内大多数缓冷场现有场地，无需进行龙门吊及门式起重机改造，具有更高的可靠性和性价比。
48.第一方面，如图1所示，本发明提供了一种缓冷场渣包巡检测温方法，所述方法包括：
49.步骤s101，定时巡检时，通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度；
50.步骤s102，将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层；
51.步骤s103，应用层制定定时巡检任务，接收到传感层的实时采集数据并统计和分析，并形成渣包巡检测温记录、温度变化趋势图和报告。
52.本实施例中，所述通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度，具体包括：
53.采用地面轮式移动巡检机器人采集缓冷场的渣包上的rfid电子标签得到渣包信息，通过红外线测温设备测得渣包侧壁温度。
54.本实施例中，所述渣包上的rfid电子标签，具体包括：
55.每个渣包安装一个具有全球唯一识别码的rfid电子标签，使渣包与其rfid电子标签一一对应。
56.本实施例中，所述rfid电子标签为防腐蚀耐高温电子标签，通过安装支架焊接在渣包正面凹槽处。
57.本实施例中，所述通过传感层采集缓冷场的渣包信息和渣包温度，具体还包括：
58.搭载rfid读卡器、红外热像仪和实时定位装置的地面轮式移动巡检机器人，以定时巡检方式依次经过每个渣包，并对渣包进行电子标签识别和读取，获取渣包信息，并对渣包侧壁进行巡检测温。
59.具体实施时，缓冷场中放置渣包的位置(简称包位)，包位数量和位置固定不变，但包位上的渣包是根据生产流程，进行周期性更换(通常为48～60小时)。
60.本实施例中，所述将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层，具体包括：
61.通过无线传输网络控制地面轮式移动巡检机器人执行巡检任务，并获取机器人搭载rfid读卡器传回的渣包信息和红外线测温设备采集的渣包温度。
62.具体实施时，在缓冷场出入口识别出每个渣包rfid编号，渣包车司机进入缓冷场放置渣包后向生产实时数据库(dcs系统)上传放包时间、渣车编号、渣包位置编号，等待地面轮式移动巡检机器人巡检。地面轮式移动巡检机器人巡检完成后，可识别出渣包编号和位置编号，并在数据中心实现每个渣包缓冷时间记录、使用次数和位置信息。
63.本实施例中，所述将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层，具体还包括：
64.传输层为覆盖整个缓冷场区域的无线基站以及巡检机器人搭载的无线终端；传感
层的实时数据通过传输层实时双向传输至后端应用层，应用层下发渣包巡检测温任务至巡检机器人，同时接收传感层巡检机器人的实时采集数据并统计、分析，最终形成渣包巡检测温记录和报告。
65.具体实施时，地面轮式移动巡检机器人巡检可识别出渣包编号和位置编号，并在数据中心实现每个渣包缓冷时间记录、使用次数和位置信息。
66.地面轮式移动巡检机器人巡检时，检测每个渣包的侧壁表面温度，当检测结果超过50度时则触发报警。
67.本实施例中，所述渣包信息包括，渣包包号、rfid唯一识别码、缓冷时间记录、使用次数和位置信息。
68.本实施例中，智能巡检对渣包进行自动跟踪、实时监控；在应用层控制界面上选择相应渣包设置巡检任务，选择相应周期进行跟踪，实现渣包温度的数据实时采集，并自动生成实时渣包温度报表、最新渣包温度数据表、单个渣包温度数据汇总表和趋势图。
69.本实施例中，地面轮式移动巡检机器人巡检时正对着渣包，正对渣包后通过红外线测温设备自动采集渣包最高温度、最低温度和平均温度，通过测温装置对渣包边框进行勾勒，然后显示渣包边框区域内最高温，当超过温度阈值，则进行报警记录，同时将数据上传至后台应用层控制系统，进行数据归档。
70.具体实施时，温度阈值设置在50摄氏度。
71.第二方面，如图2所示，本发明提供了一种缓冷场渣包巡检测温系统，包括传感层、传输层和应用层；
72.传感层，用于定时巡检时采集缓冷场的渣包信息和渣包温度；
73.传输层，用于将采集到的渣包信息和渣包温度传输到应用层；
74.应用层，用于制定定时巡检任务，接收到传感层的实时采集数据并统计和分析，并形成渣包巡检测温记录、温度变化趋势图和报告。
75.具体实施时，本发明一种缓冷场渣包巡检测温系统与一种缓冷场渣包巡检测温方法的实现方式一一对应，在此就不赘述。
76.为使本领域的技术人员能更好的理解本发明，结合附图对本发明的原理阐述如下：
77.本发明提供如下技术方案：通过提供缓冷场渣包巡检测温方法及系统，解决现有技术中支撑架在渣包的顶部设置红外线测温装置无法监测渣包侧壁温度、龙门吊及门式起重机只能在运转作业时进行渣包测温，不能实现无龙门吊及门式起重机装置的缓冷场渣包巡检测温的技术问题，实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。该技术方案可用于国内大多数缓冷场现有场地，无需进行龙门吊及门式起重机改造，具有更高的可靠性和性价比。
78.如图3所示，所述的基于rfid识别的渣包在监测管理系统包括：防腐蚀耐高温电子标签，固定安装于渣包正面凹槽处，每一个电子标签具有全球唯一识别码；地面轮式移动巡检机器人(搭载rfid读卡器及红外热像仪、实时定位装置)，定时对缓冷场内所有包位上的渣包进行巡检，并读取渣包渣包正面凹槽处电子标签号，同时采集渣包侧壁温度；控制装置通过无线传输网络连接地面轮式移动巡检机器人，将采集到的信息进行处理并记录，从而实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。
79.作为本发明的一种优先技术方案，所述防腐蚀耐高温电子标签通过安装支架焊接在渣包正面凹槽处，具备唯一性识别标识。
80.地面轮式移动巡检机器人如图4所示，作为本发明的一种优先技术方案，所述地面轮式移动巡检机器人(搭载rfid读卡器及红外热像仪、实时定位装置)，以定时巡检方式依次经过每个渣包包位，并对包位上的渣包进行电子标签识别和读取，获取渣包包位、包号、侧壁温度信息，并通过无线网络传输至控制装置进行统计分析。
81.作为本发明的一种优先技术方案，所述控制装置通过无线传输网络控制地面轮式移动巡检机器人执行巡检任务，并获取地面轮式移动巡检机器人传回的渣包信息。
82.基于红外热像仪采集到的渣包侧壁红外温度数据及热图，采用机器视觉算法屏蔽当前渣包位置两侧及后面渣包的干扰，可准确识别出当前巡检位置的渣包侧壁最高温度并生成巡检测温记录。通过对渣包侧壁温度巡检，可解决渣包缓冷却时间不足，出现红包、爆包的安全生产问题。
83.系统基于先进的工业互联网架构，采用多层架构设计，分别为传感层、传输层、应用层。传感层采用移动式部署方案(地面轮式移动巡检机器人)；传输层为覆盖整个缓冷场区域的无线基站以及巡检机器人搭载的无线终端；传感层的实时数据通过传输层实时双向传输至后端应用层，应用层下发渣包巡检测温任务至巡检机器人，同时接收传感层巡检机器人的实时采集数据并统计、分析，最终形成渣包巡检测温记录和报告。
84.如图5所示，智能巡检可对渣包进行自动跟踪、实时监控。调度人员在应用层控制界面选择相应渣包设置巡检任务，选择相应周期进行跟踪，实现渣包温度的数据实时采集，减轻调度人员工作量。应用层系统生成实时渣包温度报表、最新渣包温度数据表、单个渣包温度数据汇总表和趋势图等。单个渣包温度数据汇总表如表1所示，单个渣包温度趋势图如图6所示。
85.表1：渣包温度数据表
86.测温时间温度5：001016：20927：50839：5569
87.如图7所示为可见光示意图，如图8所示为红外线示意图，通过机器视觉算法屏蔽干扰，地面轮式移动巡检机器人巡检时正对着渣包，正对渣包后通过自动采集渣包温度，通过测温系统对渣包边框进行勾勒，然后显示渣包边框区域内最高温，当超过50℃，则进行报警记录，同时将数据上传至后台控制系统，进行数据归档。
88.通过该发明，地面轮式移动巡检机器人配置rfid读写器及红外热像仪、实时定位装置，代替人工巡检，在日常巡检时同时获取渣包信息(渣包安装防腐蚀耐高温电子标签)，实现了每个渣包的包位、包号识别，并对渣包侧壁进行巡检测温。实现渣包定位跟踪、渣包侧壁温度变化趋势分析，防止出现渣包缓冷却时间不足，出现红包、爆包的安全生产问题。同时保障了巡检人员人身安全，避免人员处于高温、腐蚀性环境下的长期巡检工作，提升生产工艺智能化、数字化水平。
89.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理
解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。