[发明专利]电解槽故障检测系统及方法

权利要求书

1.一种电解槽故障检测系统，其特征在于，包括：采集组件以及与所述采集组件连接的数据处理组件，所述采集组件用于实时获取电解槽的红外热图像，并将所述红外热图像发送给所述数据处理组件；

所述数据处理组件用于接收并从所述红外热图像中提取电解槽的边界轮廓以及规格信息，根据所述规格信息查找电解槽的极板位置，并根据所述极板位置以及电解槽的边界轮廓确定各个极板在红外热图像上的位置；基于各个极板在红外热图像上的位置，分别统计各个极板在所述红外热图像上的平均亮度，将各个极板的平均亮度分别与预设的亮度阈值进行比较，根据比较结果判断各个极板是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的电解槽故障检测系统，其特征在于，所述电解槽包括多个，多个电解槽均设置在同一检测区域，所述采集组件设置在所述检测区域顶部；

所述数据处理组件还用于获取在所述检测区域的多个电解槽的预置位，并将所述预置位发送给所述采集组件；

所述采集组件用于根据所述预置位依次对多个电解槽做间歇性的、周期性的扫描运动，以获取多个电解槽的红外热图像。

3.根据权利要求2所述的电解槽故障检测系统，其特征在于，所述采集组件包括带水平俯仰调节的精密转台以及设置在所述精密转台上的带有短焦红外摄像头和长焦红外摄像头的双目红外探测器，所述精密转台与所述双目红外探测器均与所述数据处理组件连接；

所述数据处理组件用于将多个电解槽的预置位依次发送给所述精密转台，并控制所述精密转台依次旋转与所述预置位对应的角度，以使所述双目红外探测器扫描到所述预置位对应的电解槽；

所述双目红外探测器用于扫描多个电解槽的红外热图像，并将多个电解槽的红外热图像发送给所述数据处理组件。

4.根据权利要求1所述的电解槽故障检测系统，其特征在于，所述数据处理组件包括边界轮廓提取模块，所述边界轮廓提取模块用于通过Canny边缘检测算法检测出所述红外热图像的边缘像素；基于所述边缘像素，并采用hough变换识别图像中的直线段；并根据先验知识从所述直线段中筛选出电解槽的边界轮廓，其中，所述先验知识包括方向约束、平行约束以及设备安装约束。

5.根据权利要求1所述的电解槽故障检测系统，其特征在于，所述数据处理组件包括滤波定位模块，所述滤波定位模块用于沿极板朝向方向对所述红外热图像进行均值滤波；沿金属棒裸露区域对均值滤波后的红外热图像进行方向滤波；结合获取得到的所述极板位置在滤波后的红外热图像中电解槽的边界轮廓中均匀地分割出各个极板的位置。

6.根据权利要求1所述的电解槽故障检测系统，其特征在于，所述数据处理组件用于当任一极板的平均亮度大于所述亮度阈值时，判断所述极板存在短路故障，所述亮度阈值＝所述电解槽内的平均亮度均值+调节系数×所述电解槽内的亮度方差，其中，所述调节系数为大于1的正数。

7.一种电解槽故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

实时获取电解槽的红外热图像，并从所述红外热图像中提取电解槽的边界轮廓以及规格信息；

根据所述规格信息查找电解槽的极板位置，并根据所述极板位置以及电解槽的边界轮廓确定各个极板在红外热图像上的位置；

基于各个极板在红外热图像上的位置，分别统计各个极板在所述红外热图像上的平均亮度，将各个极板的平均亮度分别与预设的亮度阈值进行比较，当任一极板的平均亮度大于所述亮度阈值时，判断所述极板存在短路故障。

8.根据权利要求7所述的电解槽故障检测方法，其特征在于，所述电解槽包括多个，且多个电解槽均设置在同一检测区域，获取电解槽的红外热图像，具体包括以下步骤：

获取多个电解槽在所述检测区域的预置位；

根据所述预置位驱动设置在所述检测区域顶部的双目红外探测器依次对多个电解槽做间歇性的、周期性的扫描运动，以获取多个电解槽的红外热图像。