工程科学学报，第38卷，增刊1：119-124,2016年6月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,Suppl.1:119-124,June 2016 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2016.s1.020:http://journals.ustb.edu.cn 铁水扒渣检测系统的研究与实现 田立，周永辉，贺遵亮，成芳，戴国政 衡阳镭目科技有限责任公司，衡阳421001 ☒通信作者，E-mail:hel@ramon.com.cn 摘要铁水扒渣检测系统是一套基于机器视觉的扒渣评级系统，其主要作用是采用高分辨率摄像器观察铁水罐中实时情 况，通过工控机采集成像，分析图像中铁渣的厚度和范围，并对照评级工艺条件评判出扒渣的等级.本系统提高在线扒渣等 级评判的自动化水平，降低工人经验判别不稳定因素的影响，实现工人的劳动保护 关键词铁水预处理；机器视觉：扒渣评级系统：图像处理 分类号TF089.1 Research and implementation of the slagging-off detection system for hot metal TIAN Li,ZHOU Yong-hui,HE Zun-liang,CHENG Fang,DAI Guo-zheng Ramon Science Technology Co.Ltd.Hengyang 421001,China Corresponding author,E-mail:hezl@ramon.com.cn ABSTRACT The slag detection system of hot metal is a set of slag grading system based on machine vision.Its main function is using a high resolution camera to observe the real-time situation in the molten iron tank,imaging through the industrial control comput- er and analyzing the thickness and the range of iron slag in the obtained image,judging the level of slag according to the standard data- base.This system can improve the automation level of the grade evaluation of online slag detection,further,not only reduce the influ- ence of the unstable factors of the workers'experience but realize the workers labor protection as well. KEY WORDS pretreatment of hot metal:machine vision:slag grading system:image process 随着现代化工业生产的发展，对钢材品质的要求果评判的装置，主要包括高分辨率摄像器、图像高性能 不断提高，即对钢水的纯净度要求就越来越高。铁水 工作站、Prodave通讯接口、现场操作箱（内含工业显示 预处理技术是提高铁水纯净度的重要手段，已经成为 器)、摄像器保护装置、图像抗干扰装置及Ramon扒渣 钢铁治金优化工艺流程的主要组成部分.扒渣则是将 级别分析软件，系统结构如图1所示 脱硫后的铁水包中大量的高硫渣去除，以免炼钢时造 1.1数据交互模块 成回硫，是控制入炉硫总量的关键环节☒.传统的方 数据交互模块主要实现处理机柜与钢厂二级系统 法是脱硫工用肉眼观察根据经验评判扒渣等级进行扒 的数据通信，一是获取钢厂二级系统传送过来的信息， 渣，由于作业环境恶劣，强光、浓烟、工人注意力等不稳 如：熔炼号（炉号）、钢种、铁水温度、铁水成分和扒渣 定因素容易导致误判圆.因此，本文设计了一套基于 等级要求；二是回传到钢厂二级系统的信息，如熔炼号 机器视觉的扒渣评级系统，对铁水扒渣过程实时监控， (炉号)、扒渣等级判定时间、实际扒渣等级等. 根据扒渣标准数据库在线判定熔炼炉次的扒渣等级是1.2人机接口模块 否达到预期目标等级. 人机接口模块主要实现以下三个功能： 1铁水扒渣检测系统的构成 (1)在操作工正前方配置工业液晶显示器，操作 工可以实时通过该显示器观察扒渣过程： 铁水扒渣检测系统是铁水扒渣过程监控及扒渣效 (2)操作室内配报警器，扒渣等级没有达到扒渣 收稿日期：201601一12工程科学学报，第 38 卷，增刊 1: 119--124，2016 年 6 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，Suppl． 1: 119--124，June 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． s1． 020; http: / /journals． ustb． edu． cn 铁水扒渣检测系统的研究与实现 田 立，周永辉，贺遵亮，成 芳，戴国政 衡阳镭目科技有限责任公司，衡阳 421001  通信作者，E-mail: hezl@ ramon． com． cn 摘 要 铁水扒渣检测系统是一套基于机器视觉的扒渣评级系统，其主要作用是采用高分辨率摄像器观察铁水罐中实时情 况，通过工控机采集成像，分析图像中铁渣的厚度和范围，并对照评级工艺条件评判出扒渣的等级． 本系统提高在线扒渣等 级评判的自动化水平，降低工人经验判别不稳定因素的影响，实现工人的劳动保护． 关键词 铁水预处理; 机器视觉; 扒渣评级系统; 图像处理 分类号 TF089. 1 Ｒesearch and implementation of the slagging-off detection system for hot metal TIAN Li，ZHOU Yong-hui，HE Zun-liang ，CHENG Fang，DAI Guo-zheng Ｒamon Science ＆ Technology Co． Ltd． ，Hengyang 421001，China  Corresponding author，E-mail: hezl@ ramon． com． cn ABSTＲACT The slag detection system of hot metal is a set of slag grading system based on machine vision． Its main function is using a high resolution camera to observe the real-time situation in the molten iron tank，imaging through the industrial control comput￾er and analyzing the thickness and the range of iron slag in the obtained image，judging the level of slag according to the standard data￾base． This system can improve the automation level of the grade evaluation of online slag detection，further，not only reduce the influ￾ence of the unstable factors of the workers' experience but realize the workers labor protection as well． KEY WOＲDS pretreatment of hot metal; machine vision; slag grading system; image process 收稿日期: 2016--01--12 随着现代化工业生产的发展，对钢材品质的要求 不断提高，即对钢水的纯净度要求就越来越高． 铁水 预处理技术是提高铁水纯净度的重要手段，已经成为 钢铁冶金优化工艺流程的主要组成部分． 扒渣则是将 脱硫后的铁水包中大量的高硫渣去除，以免炼钢时造 成回硫，是控制入炉硫总量的关键环节［1--2］． 传统的方 法是脱硫工用肉眼观察根据经验评判扒渣等级进行扒 渣，由于作业环境恶劣，强光、浓烟、工人注意力等不稳 定因素容易导致误判［3］． 因此，本文设计了一套基于 机器视觉的扒渣评级系统，对铁水扒渣过程实时监控， 根据扒渣标准数据库在线判定熔炼炉次的扒渣等级是 否达到预期目标等级． 1 铁水扒渣检测系统的构成 铁水扒渣检测系统是铁水扒渣过程监控及扒渣效 果评判的装置，主要包括高分辨率摄像器、图像高性能 工作站、Prodave 通讯接口、现场操作箱( 内含工业显示 器) 、摄像器保护装置、图像抗干扰装置及 Ｒamon 扒渣 级别分析软件，系统结构如图 1 所示． 1. 1 数据交互模块 数据交互模块主要实现处理机柜与钢厂二级系统 的数据通信，一是获取钢厂二级系统传送过来的信息， 如: 熔炼号( 炉号) 、钢种、铁水温度、铁水成分和扒渣 等级要求; 二是回传到钢厂二级系统的信息，如熔炼号 ( 炉号) 、扒渣等级判定时间、实际扒渣等级等． 1. 2 人机接口模块 人机接口模块主要实现以下三个功能: ( 1) 在操作工正前方配置工业液晶显示器，操作 工可以实时通过该显示器观察扒渣过程; ( 2) 操作室内配报警器，扒渣等级没有达到扒渣