【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高炉开口机检测技术，更具体地说，涉及一种高炉开口机开口深度检测方法及装置。
技术介绍
1、高炉炼铁是目前比较常见的炼铁方式，而开口、堵口作业是高炉炉前至关重要的生产环节；某大型高炉生产现场，高炉炉前出铁场布置有四个出铁口，每个出铁口配置有独立的炉前出铁口设备，主要有开口机、泥炮和移盖机等；炉前开口机采用全液压驱动，集前进、后退、冲击、钻削于一体，结构紧凑，功能强大。
2、在开口机现场使用过程中，开口机开口深度检测主要采用绝对式旋转编码器，由于受到高温、粉尘恶劣环境影响，同时受到开口过程中复杂工艺影响，以及受到信号传输模式和采集模式制约，开口深度一直采集不准确，偏差比较大。现场操作人员基本依赖人工判断大概开口深度，并手动记录开口深度，为出铁口后续设备操作提供技术数据支撑。
3、随着某大型高炉炉前设备自动化、智能化水平大力推进，这种依赖工作人员观察判断记录的手动操作模式，直接制约炉前设备整体智能化升级，影响企业劳动生产效率，增加企业生产运营成本。
4、鉴于此，需要研究一种能够实时检测高炉开口机开口深度检测的方法，无需依靠人工判断，能够准确采集高炉开口机的开口深度。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种高炉开口机开口深度检测方法及装置，通过实时采集钻杆的行程位置信息，并结合开口机打开出铁口过程中的动力信息和声音信息，剔除异常值，通过计算分析，获得高炉开口机的实际开口深度，解决了现有技术中依赖人工判断所
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面提供了一种高炉开口机开口深度检测装置，包括钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置和信号处理控制装置；
4、所述钻杆行程检测装置用以实时采集高炉开口机钻杆的行程特征信息；
5、所述压力检测装置用以实时检测钻杆的动力特征信息；
6、所述声音检测装置用以实时检测高炉开口机开口过程中的声音特征；
7、所述信号处理控制装置用以控制钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置实时检测高炉开口机打开铁口过程中的信息，并进行计算分析，获得高炉开口机的开口深度。
8、优选地，所述钻杆行程检测装置包括旋转编码器和行程信号隔离采集模块；所述旋转编码器设于钻机小车行进的液压马达的旋转轴上，该旋转编码器跟随所述液压马达同步旋转并同步输出电子信号；所述行程信号隔离采集模块实时采集所述旋转编码器输出的电子信号，并传递给所述信号融合处理模块。
9、优选地，所述压力检测装置包括钻机小车前进动力油压力检测模块、钻杆旋转动力油压力检测模块和钻杆打击动力油压力检测模块；所述钻机小车前进动力油压力检测模块用以实时检测钻机小车的前进动力油压力；所述钻杆旋转动力油压力检测模块用以实时检测钻杆旋转动力油压力；所述钻杆打击动力油压力检测模块用以实时检测钻杆打击动力油压力。
10、优选地，所述信号处理控制装置包括信号融合处理模块和控制模块；
11、所述控制模块用以控制钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置实时采集高炉开口机打开铁口过程中的信息，控制所述信号融合处理模块接收并分析处理所述钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置采集的信息，从而获得高炉开口机开口深度。
12、优选地，所述信号融合处理模块包括数据过滤存储单元、数据融合分析单元和输出单元；
13、所述数据过滤存储单元用以将钻杆的行程特征信息、钻机小车的前进动力油压力、钻杆旋转动力油压力、钻杆打击动力油压力、高炉开口机开口过程中的声音信息进行过滤、存储；
14、所述数据融合分析单元将所述数据过滤存储单元处理后的数据进行计算分析，得到高炉开口机的开口深度；
15、所述输出单元用以将所述数据过滤存储单元存储的数据、所述数据融合分析单元得到的高炉开口机的开口深度输出给高炉开口机的控制系统。
16、本专利技术的第二方面提供了一种高炉开口机开口深度检测方法，采用如本专利技术第一方面所述的高炉开口机开口深度检测装置执行以下步骤：
17、s1，实时获取钻杆行程；
18、s2，实时采集钻杆的动力特征信息和高炉开口机开口过程中的声音特征；
19、s3，根据所述步骤s1和步骤s2中采集的数据进行计算分析，获得高炉开口机的开口深度。
20、优选地，所述步骤s1中，所述钻杆行程通过钻杆的当前行程位置和初始行程位置的差值获得；所述钻杆的当前行程位置和初始行程位置通过钻杆行程检测装置实时采集获得。
21、优选地，所述步骤s2中：
22、所述钻杆的动力特征信息包括钻机小车的前进动力油压力、钻杆旋转动力油压力、钻杆打击动力油压力；和/或
23、所述高炉开口机开口过程中的声音特征包括钻杆旋转打击的声音幅值和声音频率。
24、优选地，所述步骤s3中包括以下工序：
25、s31，设定包含钻机小车的前进动力油压力、钻杆旋转动力油压力、钻杆打击动力油压力在内的多级油压力标定范围及其对应的开口深度，并根据所述步骤s2采集的数据，获得油压力行程；
26、s32，根据高炉开口机开口过程中的声音特征的变化获取开口过程中声音变化点相对位置，根据所述声音变化点相对位置获取声音变化点行程；
27、s33，将所述油压力行程、声音变化点行程分别与所述钻杆行程进行比较分析，获得高炉开口机的开口深度。
28、优选地，所述步骤s33中：
29、计算钻杆行程与油压力行程的差值d1、钻杆行程与声音变化点行程的差值d2；
30、当d1与d2均落在0～5mm范围内，则所述高炉开口机的开口深度为钻杆行程，可信度达到95％以上；
31、当d1与d2均大于5mm且不超过10mm或d1与d2中的较大值大于5mm且不超过10mm，则比较d1与d2的大小，若d1＞d2，则所述高炉开口机的开口深度为声音变化点行程，可信度达到90％以上；若d1＜d2，则所述高炉开口机的开口深度为油压力行程，可信度达到90％以上。
32、本专利技术所提供的一种高炉开口机开口深度检测方法及装置，具有以下优点：
33、1、本专利技术的高炉开口机开口深度检测方法及装置，通过实时采集钻杆的行程特征信息，并结合开口机打开出铁口过程中的动力信息和声音信息，剔除异常值，通过分析，获得高炉开口机的实际开口深度，解决了现有技术中依赖人工判断所带来的采集不准确的问题，提高生了企业的产效率；
34、2、本专利技术的高炉开口机开口深度检测方法及装置，旨在解决高炉炉前开口机打开出铁口复杂工艺过程中，开口机开口深度检测异常问题，采用多组传感器融合技术，同步采集开口机开口过程的行程数据、油压数据以及声音数据等多组特征信息，结合炉前现场操作专家经验判断，进行深度挖掘，综合分析本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，包括钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置和信号处理控制装置；
2.根据权利要求1所述的高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，所述钻杆行程检测装置包括旋转编码器和行程信号隔离采集模块；所述旋转编码器设于钻机小车行进的液压马达的旋转轴上，该旋转编码器跟随所述液压马达同步旋转并同步输出电子信号；所述行程信号隔离采集模块实时采集所述旋转编码器输出的电子信号，并传递给所述信号融合处理模块。
3.根据权利要求1所述的高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，所述压力检测装置包括钻机小车前进动力油压力检测模块、钻杆旋转动力油压力检测模块和钻杆打击动力油压力检测模块；所述钻机小车前进动力油压力检测模块用以实时检测钻机小车的前进动力油压力；所述钻杆旋转动力油压力检测模块用以实时检测钻杆旋转动力油压力；所述钻杆打击动力油压力检测模块用以实时检测钻杆打击动力油压力。
4.根据权利要求1所述的高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，所述信号处理控制装置包括信号融合处理模块和控制模块；
5.根据权利要求
6.一种高炉开口机开口深度检测方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一项所述的高炉开口机开口深度检测装置执行以下步骤：
7.根据权利要求6所述的高炉开口机开口深度检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述钻杆行程通过钻杆的当前行程位置和初始行程位置的差值获得；所述钻杆的当前行程位置和初始行程位置通过钻杆行程检测装置实时采集获得。
8.根据权利要求6所述的高炉开口机开口深度检测方法，其特征在于，所述步骤S2中：
9.根据权利要求8所述的高炉开口机开口深度检测方法，其特征在于，所述步骤S3中包括以下工序：
10.根据权利要求9所述的高炉开口机开口深度检测方法，其特征在于，所述步骤S33中：
...【技术特征摘要】
1.一种高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，包括钻杆行程检测装置、压力检测装置、声音检测装置和信号处理控制装置；
2.根据权利要求1所述的高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，所述钻杆行程检测装置包括旋转编码器和行程信号隔离采集模块；所述旋转编码器设于钻机小车行进的液压马达的旋转轴上，该旋转编码器跟随所述液压马达同步旋转并同步输出电子信号；所述行程信号隔离采集模块实时采集所述旋转编码器输出的电子信号，并传递给所述信号融合处理模块。
3.根据权利要求1所述的高炉开口机开口深度检测装置，其特征在于，所述压力检测装置包括钻机小车前进动力油压力检测模块、钻杆旋转动力油压力检测模块和钻杆打击动力油压力检测模块；所述钻机小车前进动力油压力检测模块用以实时检测钻机小车的前进动力油压力；所述钻杆旋转动力油压力检测模块用以实时检测钻杆旋转动力油压力；所述钻杆打击动力油压力检测模块用以实时检测钻杆打击动力油压力。
4.根据权利要求1所述的高炉开口机开...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾章华，宋文刚，张培峰，朱勇军，王臣，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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