一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统和方法技术方案

一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，包括：图像采集装置、信息采集装置、加湿装置、上位机；图像采集装置，获取炉鼻子内部锌液表面图像，并将得到的锌液表面图像发送给上位机；信息采集装置，获取加湿系统露点和带钢数据，并发送给上位机；加湿装置，接收上位机发送的加湿控制指令，向锌液表面进行加湿处理；上位机，接收摄像头发送的锌液表面图像，根据预先设置的图像识别程序，判断锌液面锌渣量情况；还根据信息采集装置发送的露点和带钢数据生成加湿控制模型，并根据加湿控制模型自动向加湿装置发送控制指令，重新向锌锅内的锌液表面进行加湿处理。本发明专利技术解决了现有技术中，人为根据锌液表面锌渣情况及生产经验调节加湿参数，效率低下，控制精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统和方法
本专利技术涉及的是冷轧带钢热镀锌质量控制领域，特别涉及一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统和方法。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，用户对于镀锌汽车板和家电板的质量要求越来越高，尤其是表面镀层质量。炉鼻子区域锌灰缺陷是对镀层质量影响最大的缺陷，锌灰产生主要是炉鼻子腔体内锌液面锌蒸汽聚集产生。锌蒸汽一部分附着在炉鼻子内侧形成聚集锌灰，另一部分落回锌液表面形成浮渣。这部分锌灰在生产过程会粘附在带钢表面形成锌灰缺陷。为了尽量减少或者避免这种质量缺陷，通常需要将炉鼻子区域的锌渣实时清理并抑制锌蒸汽的大量产生，使其达到一个平衡状态。为了抑制炉鼻腔内液面锌蒸汽的大量产生，热镀锌产线通常采用炉鼻子加湿手段来解决这个问题。其主要原理是通过向炉鼻腔内部通入加湿氮气来调节炉鼻子区域露点，从而在炉鼻腔内液面形成一层薄薄的保护膜。同时，也不至于使炉鼻子腔体内部的带钢氧化。目前的镀锌炉鼻子加湿大部分都是人工根据经验手动调节加湿参数，从而控制炉鼻子腔体内露点。也有部分可以根据露点实现半自动的控制。但是总体来说，都是需要根据经验来判断，人为因素占比高，响应速度慢，控制精度差。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统和方法。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，包括：图像采集装置、信息采集装置、加湿装置、上位机；其中：图像采集装置，用于获取炉鼻子内部锌液表面图像，并将得到的炉鼻子内部锌液表面图像发送给上位机；信息采集装置，用于获取加湿系统炉鼻腔内部露点和带钢数据，并发送给上位机；加湿装置，用于接收上位机发送的加湿控制指令，向炉鼻子内的锌液表面进行加湿处理；上位机，用于接收摄像头发送的鼻子内部锌液表面图像，根据内部预先设置的图像识别程序，判断炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量情况；还用于根据加湿系统信息采集装置发送的露点和带钢数据生成加湿控制模型，并根据生成的加湿控制模型自动向加湿装置发送控制指令，对加湿装置重新设置加湿参数，根据不同镀层产品自动重新调整炉鼻子内部的露点。进一步地，图像采集装置为摄像头，摄像头设置于炉鼻子两侧，实时获取炉鼻子内部锌液表面图像。进一步地，信息采集装置至少包括露点仪、加湿系统压力、流量和温度等仪表、机组二级数据。其中，露点仪安装于炉鼻子内部，用于采集炉鼻子区域露点值；机组用于采集带钢数据。进一步地，带钢数据至少包括：带钢的钢种、镀层种类、锌液温度和带钢温度。进一步地，加湿装置包括：脱盐水罐、汽水分离器、流量调节阀、电加热器、喷头；其中，脱盐水罐用于将一部分通入气体进行加湿处理；汽水分离器，用于将加湿处理后的气体和未经处理的气体进行混合；流量调节阀，设置于脱盐水罐和汽水分离器上，用于控制进入脱盐水罐和汽水分离器的气体流量；电加热器，设置于脱盐水罐和汽水分离器上，用于对脱盐水罐和汽水分离器的气体进行加热；喷头，通过管道接入炉鼻子对炉鼻子内部，对炉鼻子内部进行加湿。进一步地，加湿装置还包括：湿度、温度和流量传感器，湿度、温度和流量传感器设置于加湿气体通往炉鼻子的管路上，用于对加湿系统进行湿度、温度和流量控制。进一步地，上位机加湿控制模型为神经网络模型，将信息采集装置获取的露点值、带钢数据和加湿参数作为样本库，训练神经网络模型，得到基于露点值、带钢数据和加湿参数的神经网络模型，当炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量增加时，利用训练好的神经网络模型，根据实时的露点值和带钢数据，重新设置加湿参数，达到抑制锌渣进一步增加的的目的。进一步地，加湿系统，还包括抽锌渣装置，锌渣装置安装于锌液表面，用于将锌液表面锌液进行清除。本专利技术还公开了一种基于视觉识别的热镀锌加湿方法，其特征在于，包括：S100.当钢带进入炉鼻子时，设置热镀锌加湿系统的参数；S200.设置于炉鼻子的图像采集装置采集炉鼻子内部锌液表面图像，并将得到的炉鼻子内部锌液表面图像发送给上位机；S300.信息采集装置采集锌液表面的露点值，上位机根据预设图像识别算法判断炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量情况；S400.当炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量减少时，储存锌液表面的露点值和带钢数据，并根据露点值、带钢数据和加湿参数作为样本库，训练神经网络，得到基于露点值、带钢数据和加湿参数的神经网络模型；S500.当炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量增加时，利用训练好的神经网络模型，根据实时的露点值和带钢数据，重新设置加湿参数，达到抑制锌渣进一步增加的的目的。进一步地，S400的具体方法为：S401,分别对样本库中的露点值、带钢数据和加湿参数归一化处理，得到归一化样本库；S402,将归一化样本库中的一组露点值、带钢数据作为神经网络模型的输入，将对应的加湿参数作为输出，计算神经网络模型的参数初值；S403,将归一化样本库中另一组的露点值、带钢数据作为输入，将得到的参数初值作为参数值组，带入神经网络模型，计算得到加湿参数；S404,将输出的加湿参数别与归一化样本库中相应的加湿参数进行比较，得到加湿参数输出误差；S405,若得到的加湿参数输出误差不满足预设输出误差，则将当前处理的这组露点值、带钢数据重新带入预设神经网络模型，重复执行步骤S402-S405；若满足预设输出误差，则执行步骤S406；S406,当存在参数初值使得归一化样本库中各组数据在执行步骤S405时都满足预设输出误差时，则将该模型作为最终神经网络模型。本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：本专利技术通过收集现场的加湿参数和对应的炉鼻子露点仪检测数据，并通炉鼻子摄像头的视觉识别结果进行反馈，建立带钢参数、加湿系统参数和炉鼻子露点之间的加湿神经网络模型，并不断的进行模型的训练优化，最终实现不同钢种和不同镀层产品生产的加湿系统的智能控制，降低镀层产品的表面缺陷产生概率。本专利技术解决了现有技术中，人为根据锌液表面锌渣控制加湿器，效率低下，控制准确度不高的问题。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例1中，一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统结构示意图；图2为本专利技术实施例1中，一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统具体结构图。图3为本专利技术实施例2中，一种基于视觉识别的热镀锌加湿方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，包括：图像采集装置、信息采集装置、加湿装置、上位机；其中：/n图像采集装置，用于获取炉鼻子内部锌液表面图像，并将得到的炉鼻子内部锌液表面图像发送给上位机；/n信息采集装置，用于获取鼻腔内部露点、加湿系统炉流量、压力等产生和带钢数据，并发送给上位机；/n加湿装置，用于接收上位机发送的加湿控制指令，向锌锅内的锌液表面进行加湿处理；/n上位机，用于接收摄像头发送的鼻子内部锌液表面图像，根据内部预先设置的图像识别程序，判断炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量情况；还用于根据加湿系统信息采集装置发送的露点和带钢数据生成加湿控制模型，并根据生成的加湿控制模型自动向加湿装置发送控制指令，对加湿装置重新设置加湿参数，根据不同镀层产品自动重新调整炉鼻子内部的露点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，包括：图像采集装置、信息采集装置、加湿装置、上位机；其中：
图像采集装置，用于获取炉鼻子内部锌液表面图像，并将得到的炉鼻子内部锌液表面图像发送给上位机；
信息采集装置，用于获取鼻腔内部露点、加湿系统炉流量、压力等产生和带钢数据，并发送给上位机；
加湿装置，用于接收上位机发送的加湿控制指令，向锌锅内的锌液表面进行加湿处理；
上位机，用于接收摄像头发送的鼻子内部锌液表面图像，根据内部预先设置的图像识别程序，判断炉鼻子腔体内部锌液面锌渣量情况；还用于根据加湿系统信息采集装置发送的露点和带钢数据生成加湿控制模型，并根据生成的加湿控制模型自动向加湿装置发送控制指令，对加湿装置重新设置加湿参数，根据不同镀层产品自动重新调整炉鼻子内部的露点。


2.如权利要求1的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，图像采集装置为摄像头，摄像头设置于炉鼻子两侧，实时获取炉鼻子内部锌液表面图像。


3.如权利要求1的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，信息采集装置至少包括炉鼻子露点仪、加湿系统压力、流量和温度等仪表、机组二级数据，其中，露点仪安装于炉鼻子内部，用于采集炉鼻子区域露点值。


4.如权利要求3的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，带钢数据至少包括：带钢的钢种、镀层种类、锌液温度和带钢温度。


5.如权利要求1的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，加湿装置包括：脱盐水罐、汽水分离器、流量调节阀、电加热器、喷头；其中，脱盐水罐用于将一部分通入气体进行加湿处理；汽水分离器，用于将加湿处理后的气体和未经处理的气体进行混合；流量调节阀，设置于脱盐水罐和汽水分离器上，用于控制进入脱盐水罐和汽水分离器的气体流量；电加热器，设置于脱盐水罐和汽水分离器上，用于对脱盐水罐和汽水分离器的气体进行加热；喷头，通过管道接入炉鼻子对炉鼻子内部，对炉鼻子内部进行加湿。


6.如权利要求1的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，加湿装置还包括：湿度、温度和流量传感器，湿度、温度和流量传感器设置于加湿气体通往炉鼻子的管路上，用于对加湿系统进行湿度、温度和流量控制。


7.如权利要求3的一种基于视觉识别的热镀锌加湿系统，其特征在于，上位机加湿控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊俊伟，廖砚林，彭起，柳会梅，何涛，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42