一种基于人工智能的转炉渣分析系统的制作方法

1.本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，特别是一种基于人工智能的转炉渣分析系统。


背景技术：

2.转炉留渣是指将上炉钢出钢后的终渣留一部分在炉内，一方面用于溅渣护炉，另一方面有利于下一炉钢初期渣的形成和前期脱磷。留渣量的准确计算有利于转炉炉况的高效维护、提高转炉吹炼效果和降低钢铁料消耗等，具有巨大的经济效益。但是留渣量的精确控制一直是本领域的一个难点。而现有的以人工方式判断留渣量的方法并不准确，采用渣罐称量则增加了设备投资、维护量大。留渣量难以精确控制主要是因为两点，一是转炉内炉形是不断变化，二是终渣渣粒状态不稳定。因此，需要一种基于人工智能的转炉渣分析系统，对炉渣的各项参数进行分析，包括转炉吹炼过程、溅渣过程中炉口飞溅出的渣，出钢过程钢液面上的渣，出钢结束后转炉炉内的渣，以便于留渣量的精确计算。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
4.鉴于上述和/或现有的转炉渣留渣量计算中存在的问题，提出了本实用新型。
5.因此，本实用新型所要解决的问题在于现有技术中留渣量很难精确计算。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种基于人工智能的转炉渣分析系统，其包括，采集单元，包括转炉、安装在所述转炉四周的图像采集模块、与所述图像采集模块相连的数据处理模块；以及，智能分析单元，与所述数据处理模块连接，包括接收终端、图像识别分析模块。
7.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述智能分析单元与所述数据处理模块之间还具有通讯单元，所述通讯单元包括局域网服务器、网络安全模块。
8.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述图像采集模块包括图像采集装置、与所述图像采集装置相连的保护装置,所述图像采集装置采用工业相机，所述保护装置采用防尘罩。
9.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述数据处理模块包括数据收发装置和数据存储装置,所述数据收发装置采用刻录机，所述数据存储装置采用光盘。
10.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述接收终端采用计算机
11.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述网络安全模块包括防火墙、防病毒网关。
12.作为本实用新型所述基于人工智能的转炉渣分析系统的一种优选方案，其中：所述系统间的通讯方式采用无线通讯。
13.本实用新型有益效果为：本实用新型建立人工智能分析系统，能根据转炉出钢及倒渣过程的视频图像监控信息，准确分析渣粒状态并精确计算转炉炉渣各项参数，有利于精确计算并控制留渣量。此外，本实用新型通过多媒体人工智能分析手段模拟人工看渣过程，有利于指导炼钢操作，从而实现溅渣护炉和炼钢过程高效稳定控制。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
15.图1为基于人工智能的转炉渣分析系统的整体结构示意图。
16.图2为基于人工智能的转炉渣分析系统的系统运行流程示意图。
17.图3为基于人工智能的转炉渣分析系统的采集单元结构示意图。
18.图4为基于人工智能的转炉渣分析系统的通讯单元结构示意图。
19.图5为基于人工智能的转炉渣分析系统的智能分析单元结构示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
21.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
23.实施例1
24.参照图1～5，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种基于人工智能的转炉渣分析系统，基于人工智能的转炉渣分析系统包括采集单元100和智能分析单元200，其中采集单元100包括转炉101、安装在转炉101四周的图像采集模块102、与图像采集模块102相连的数据处理模块103；智能分析单元 200，与数据处理模块103连接，包括接收终端201、图像识别分析模块202。
25.具体的，图像采集模块102包括图像采集装置102a、与图像采集装置102a 相连的保护装置102b,图像采集装置102a采用工业相机，保护装置102b采用防尘罩。其中，工业相机安装在转炉的四周，设置若干使得转炉内各角度得视频图像均能被采集到，为保证图像识别的精度，工业相机的帧率不低于30dps。同时由于转炉附近温度较高，也难免会有渣尘
飞溅，为了对工业相机进行保护，而使用透明且耐高温的防尘罩，工业相机也选用具有一定耐温能力的。
26.进一步的，数据处理模块103包括数据收发装置103a和数据存储装置103b, 数据收发装置103a采用刻录机，数据存储装置103b采用光盘。采用刻录机对采集到的图像进行实时存储，存储下来的数据能及时形成备份并且便于上传到其他设备上，采用光盘存储数据经济实惠成本低，对于无用的数据也能反复擦写。
27.此外，智能分析单元200与数据处理模块103之间还具有通讯单元300，通讯单元300包括局域网服务器301、网络安全模块302。其中，局域网服务器301 通过访问刻录机的的地址进行图像数据的提取；网络安全模块302包括防火墙 302a、防病毒网关302b，用于保护数据安全。提取出来的的数据由接收终端201 进行处理，接收终端201采用计算机。
28.在该实施例中，主要包括了该系统的硬件配置部分，通过工业相机采集转炉内炉渣的视频图像数据，再将采集到的视频图像数据储存发送给计算机进行处理，分析图像的各项参数。
29.实施例2
30.参照图，为本实用新型第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，其不同于第一个实施例的是：还包括由计算机进行处理的软件部分，主要是图像是被分析模块202，包括特征识别模块202a、物理参数分析模块202b、修正参数计算模块202c。
31.具体的，特征识别模块202a包括计数模块202a-1、亮度识别模块202a-2、颜色识别模块202a-3、测量模块202a-4、形状识别模块202a-5，从而提取图像中渣粒的特征参数包括数量、亮度、颜色、大小、形状、跳动频率等；物理参数分析模块202b则包括熔点分析模块202b-1、黏度分析模块202b-2、表面张力分析模块202b-3、密度分析模块202b-4，从而分析出出炉渣的熔点、黏度、表面张力、密度等物理参数等级；最后，在修正参数计算模块202c中，通过物理参数等级对应实际取样分析结果得到修正参数，利用修正参数对炉渣物理参数理论值进行修正。
32.在该实施例中，通过上述提取的特征及参数等，构建人工智能系统，用于分析转炉吹炼过程、溅渣过程中炉口飞溅出的渣，出钢过程钢液面上的渣，出钢结果后转炉炉内的渣，以便于精确计算留渣量。
33.本实用新型通过建立人工智能分析系统，根据转炉出钢及倒渣过程的视频图像监控信息，准确分析渣粒状态，有利于精确计算转炉炉渣各项参数。人工智能分析手段模拟人工看渣过程，也有利于指导炼钢操作，节省人工且更精确。
34.重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构
等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
35.此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
36.应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
37.应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。