[发明专利]一种用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法及其控制系统

权利要求书

1.一种用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法，包括如下步骤：

(1)实时采集工频熔炼炉内的图像；

(2)对所述的图像进行图像处理，从图像中提取出火光亮度信息和背景清晰度信息；

(3)根据所述的火光亮度信息和背景清晰度信息，判断确定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级；

(4)根据所述的烟雾浓度等级确定对应的频率信号；

(5)根据所述的频率信号控制除尘风机的转速。

2.根据权利要求1所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法，其特征在于：所述的火光亮度信息为图像的像素平均亮度值，所述的背景清晰度信息为图像的边缘像素个数。

3.根据权利要求2所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，判断确定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为：先将图像的像素平均亮度值和边缘像素个数分别量化成大小在[0，255]区间和[0，15000]区间内的数值，然后根据以下对应关系进行判定：

当图像的像素平均亮度值在[230，255]内，且边缘像素个数在[0，10]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为1；

当图像的像素平均亮度值在[200，230]内，且边缘像素个数在[10，50]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为2；

当图像的像素平均亮度值在[150，200]内，且边缘像素个数在[0，100]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为3；

当图像的像素平均亮度值在[90，200]内，且边缘像素个数在[500，10000]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为4；

当图像的像素平均亮度值在[30，80]内，且边缘像素个数在[20，15000]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为5；

当图像的像素平均亮度值在[0，20]内，且边缘像素个数在[0，20]内，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为6；

其余情况，则判定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级为7。

4.根据权利要求1所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，从图像中提取出火光亮度信息和背景清晰度信息为：通过在图像中选取代表炉内壁的ROI，计算出ROI的像素平均亮度值作为所述的火光亮度信息，对ROI进行Canny算子卷积计算然后统计出ROI的边缘像素个数作为所述的背景清晰度信息。

5.一种用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制系统，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于实时采集工频熔炼炉内的图像；

图像处理单元，用于对所述的图像进行处理、计算、判断，并输出频率信号；

变频调速单元，用于根据所述的频率信号控制除尘风机的转速。

6.根据权利要求5所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制系统，其特征在于：所述的图像处理单元，包括：

信息提取软件，用于对所述的图像进行图像处理，并从图像中提取出火光亮度信息和背景清晰度信息；

浓度判断软件，用于根据所述的火光亮度信息和背景清晰度信息，判断确定工频熔炼炉内的烟雾浓度等级，并输出对应的频率信号；

人机界面软件，用于显示包括所述的火光亮度信息、背景清晰度信息、烟雾浓度等级及其对应的频率值，并接收用户的操作指令对所述的信息提取软件和浓度判断软件进行参数设定。

7.根据权利要求5所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制系统，其特征在于：所述的图像采集单元为工业摄像机；所述的图像处理单元为工业控制计算机；所述的变频调速单元为变频调速器。

8.根据权利要求7所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制系统，其特征在于：所述的工业摄像机采用千兆以太网接口与工业控制计算机实现连接；所述的工业控制计算机采用RS485串行总线与变频调速器实现连接。

9.根据权利要求7所述的用于工频熔炼炉除尘风机节能的控制系统，其特征在于：所述的工业控制计算机与三台工业摄像机和三台变频调速器相连。