[发明专利]一种高炉回旋区成像系统及成像方法

权利要求书

1.一种高炉回旋区成像系统，其特征在于：

包括用于高炉回旋区深度测量的微波测量仪和区内死料柱三维成像计算机，微波测量仪包括天线、高频微波收发模块、信号调理模块、数字信号处理模块和人机接口模块，高频微波收发模块通过天线向被测高炉回旋区发射高频微波，并接收反射回波，将回波经混频滤波处理转成零中频信号后输至信号调理模块，信号调理模块对零中频信号进行调理并输至数字信号处理模块，经数字信号处理模块的信号处理后由人机接口模块发送至三维成像计算机，通过三维成像计算机将微波测量仪测得的距离数据转变为坐标数据，并根据坐标数据拟合成区内死料柱的三维图像。

2.如权利要求1所述的高炉回旋区成像系统，其特征在于：

所述的微波测量仪的数量为一个或多个，等角度的设于高炉各个通风口处，并分别对回旋区进行深度测量。

3.如权利要求1所述的高炉回旋区成像系统，其特征在于：

所述的微波测量仪还包括电源，分别对高频微波收发模块、信号调理模块及人机接口模块进行供电。

4.一种高炉回旋区成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.在高炉各个通风口处设置数个微波测量仪，每个微波测量仪包括天线、高频微波收发模块、信号调理模块、数字信号处理模块和人机接口模块；

B.采用微波收发模块通过天线向被测高炉回旋区发射高频微波，并接收反射回波，回波经混频滤波处理转成零中频信号后输至信号调理模块；

C.通过信号调理模块对零中频信号进行调理并输至数字信号处理模块，经数字信号处理模块的信号处理后由人机接口模块发送至三维成像计算机；

D.通过三维成像计算机将微波测量仪测得的距离数据转变为坐标数据，并根据坐标数据拟合成区内死料柱的三维图像。

5.如权利要求4述的高炉回旋区成像方法，其特征在于：

在步骤C中，所述的数字信号处理模块的信号处理包括以下步骤：

C1.AD采样；

C2.数字滤波；

C3.傅里叶频率变换，得到频谱信号；

C4.寻峰计算得到频率峰值，并通过频谱重心校正法，进而换算出对应的距离值，以得到回旋区深度数据。

6.如权利要求4述的高炉回旋区成像方法，其特征在于：

在步骤D中，所述的三维成像计算机合成三维图像的具体步骤包括：

D1.建立坐标系将深度数据变换为坐标值后进行坐标变换，将数据信息以需要的坐标格式存储在txt文件中；

D2.进行坐标系的统一变换处理，使坐标系统一于高炉内的坐标系；

D3.由采集到的坐标数据进行二维成像设计，形成回旋区内死料柱的俯视二维图像；

D4.计算出死料柱的大小与高度，并拟合成回旋区内死料柱的三维图像。