【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属冶炼行业工艺控制，特别涉及一种倒渣终点确定方法及系统。
技术介绍
1、在火法炼铜精炼车间的铸渣工段，倒渣时需要对铜和炉渣进行分离，分离终点过早则炉渣未全部倒出，分离终点过晚则坩埚中的铜流失过多造成资源浪费。
2、传统倒渣的终点判断仍然采用“人工品位判断+半自动化倒渣系统”来控制铜水中铜和渣的分离，这种方式需要人工在高温环境下肉眼判读，存在一定的人身安全隐患、判断误差，并且容易造成铜的流失，限制了冶炼过程生产智能化和自动化水平的提升。
3、因此，亟需一种适用于铜冶炼行业现场复杂工况下转炉终点判断方法及系统，实现转炉出渣过程自动化与智能化。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种倒渣终点确定方法及系统，采用以下技术方案：
2、一种倒渣终点确定方法，包括以下步骤：
3、倒渣过程中，根据采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否满包；
4、根据采集的倒渣溜槽内的熔体图像，以及采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定坩埚内的熔体液面是否已位于目标元素层；
5、确定坩埚内的熔体液面已位于目标元素层或渣包已满包时，确定当前时刻为倒渣终点时刻，控制倒渣系统停止倒渣。
6、进一步地，根据采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否满包，包括以下步骤：
7、对液面图像进行预处理；对预处理后的液面图像进行特征提取；将提取的液面图像特征与渣包三维模型进行比对，获得渣包的
8、进一步地，根据采集的倒渣溜槽内的熔体图像，以及采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定坩埚内的熔体液面是否已位于目标元素层，包括以下步骤：
9、根据倒渣溜槽内的熔体图像，确定倒渣溜槽内铜图像特征和渣图像特征的百分比；
10、根据获取的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定倒渣溜槽内中熔体的目标元素含量，当目标元素含量大于设定值，且倒渣溜槽内目标元素图像特征和熔渣图像特征的百分比大于设定值时，确定坩埚内的熔体液面已位于目标元素层。
11、进一步地，根据倒渣溜槽内的熔体图像，确定倒渣溜槽内铜图像特征和渣图像特征的百分比，包括以下步骤：
12、对倒渣溜槽内的熔体图像进行预处理，对预处理后的熔体图像进行特征提取，将提取的熔体图像特征与已训练的熔体图像特征分别比对，获得倒渣溜槽内铜图像特征和渣图像特征的百分比。
13、进一步地，根据获取的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定倒渣溜槽内中熔体的目标元素含量，包括以下步骤：
14、建立具有浓度梯度的目标元素样品曲线模型；
15、对光谱信号进行预处理；
16、根据预处理后的光谱信号和具有浓度梯度的目标元素样品曲线模型，确定倒渣溜槽内中熔体的目标元素含量。
17、进一步地，建立具有浓度梯度的目标元素样品曲线模型，包括以下步骤：
18、采集不同浓度的目标元素样品的光谱信号并进行预处理；
19、对预处理后的目标元素样品光谱信号进行元素定量分析，获得目标元素的光谱线强度和内标元素的光谱线强度；
20、根据目标元素的光谱线强度和内标元素光谱线强度，建立具有浓度梯度的目标元素样品曲线模型。
21、进一步地，在倒渣之前，包括以下步骤：
22、根据获取的倒渣溜槽附近区域图像，确定倒渣溜槽附近区域的温度分布；根据温度分布确定渣包是否位于设定位置。
23、进一步地，在倒渣之前，还包括以下步骤：
24、渣包位于设定位置时，根据采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否具备接渣条件。
25、本专利技术还提供一种倒渣终点确定系统，包括：
26、高光谱仪，用于将采集的倒渣溜槽内的熔体图像和渣包内的液面图像发送到智能控制终端；
27、激光成分分析仪，用于将采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号发送到智能控制终端；
28、智能控制终端，用于根据渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否满包；
29、智能控制终端，还用于根据倒渣溜槽内的熔体图像，以及激光成分分析仪采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定坩埚内的熔体液面是否已位于目标元素层；
30、智能控制终端，还用于确定坩埚内的熔体液面已位于目标元素层或渣包已满包时，确定当前时刻为倒渣终点时刻，控制倒渣系统停止倒渣。
31、进一步地，高光谱仪，还用于根据获取的倒渣溜槽附近区域图像，确定倒渣溜槽附近区域的温度分布，并将温度分布发送到智能控制终端；
32、智能控制终端，还用于根据温度分布确定渣包是否位于设定位置；
33、智能控制终端，还用于渣包位于设定位置时，根据高光谱仪采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否具备接渣条件。
34、本专利技术的有益效果：
35、本专利技术通过激光诱导击穿光谱技术和高光谱技术对转炉出渣过程高温熔体进行在线成分检测和高分辨率成像，联合确定倒渣终点时刻，到达终点时刻后智能控制系统停止倒渣，实现对转炉倒渣终点的智能判断和控制，相比现有人工肉眼判断的方式，大大提高终点判断的准确性和及时性，且降低3d岗位劳动强度、改善工作环境。
36、本专利技术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，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术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。
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1.一种倒渣终点确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否满包，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据采集的倒渣溜槽内的熔体图像，以及采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定坩埚内的熔体液面是否已位于目标元素层，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据倒渣溜槽内的熔体图像，确定倒渣溜槽内铜图像特征和渣图像特征的百分比，包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据获取的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定倒渣溜槽内中熔体的目标元素含量，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，建立具有浓度梯度的目标元素样品曲线模型，包括以下步骤：
7.根据权利要求1-6任一所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，在倒渣之前，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，在倒
9.一种倒渣终点确定系统，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的倒渣终点确定系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种倒渣终点确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据采集的渣包内的液面图像和渣包三维模型，确定渣包是否满包，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据采集的倒渣溜槽内的熔体图像，以及采集的倒渣溜槽内中熔体的光谱信号，确定坩埚内的熔体液面是否已位于目标元素层，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的倒渣终点确定方法，其特征在于，根据倒渣溜槽内的熔体图像，确定倒渣溜槽内铜图像特征和渣图像特征的百分比，包括以下步骤：
5.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘从元，薛骅骎，贾军伟，张兵，
申请(专利权)人：合肥金星智控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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