宝钢1800带钢监控系统的研发

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1、第一章绪论1．1背景介绍1800连退机组由于生产带钢宽度比其它冷轧机组宽，为800～1850mm．且带钢规格多、跳跃变化大。当生产窄料时，炉内易发生跑偏断带：生产带钢宽度大于1500r『lln时-在炉内极易跑偏而出现热瓢曲进而导致断带，尤其是IF高温料。如下圈l所示为系统使用前模拟视频图像。圈l模拟炉内图像随着连退机组生产规格的不断拓展．发生带钢跑偏引起的瓢曲可能性越来越大，2007年9～11月问，连退机组共发生7次炉内跑偏现象产生断带，其中li月12同、13日和19日--N内发生三次炉内断带．每次断带造成停机平均30小时，给生产组织带来很大困难

2、，经济损失巨大。因此，有必要及时发现带钢跑偏现象，为及时调整退火生产模型参数设定提供帮助，避免炉内断带的发生。目前带钢在HF炉内是否在炉辊上偏离机组中心线，主要靠人眼观察ITV工业图像完成的。这种靠人眼判断带钢跑偏检查方式存在如下不足：I)由于人眼容易疲劳，不能进行长时恻检查。只能随心检查；2)炉内带钢的生产速度提高，人员难以观测细节：3)无法进行精确的、及时的带钢跑偏校正：4)无法进行精确的事后故障分析：5)无法进行完备的炉内带钢生产履历归档。因此．有必要开发基于图像识别技术的[TV图像及过程数据分析监控系统，替代人工识别判定系统。通过ITV圈

3、像智能识剐判断系统的开发，截取炉内带钢运行ITV图像数据，采用图像识别技术识别、分析炉内带钢运行状态，对带钢跑偏现象及时报警．同时将发生跑偏的带铜图像进行存盘处理，供事后分析时调用。此外，11V图像智能识别判断系统采集、处理过程机生产控制数据．完成与图像识别信息同步接收、显示、保存和查询管理等功能的实现。ITV图像智能识别判断系统的研发，能够大幅减轻操作工的压力，并使炉内控制状态数据能够及时收集，并给事后分析产生炉内带钢跑偏的原因提供依据，进而通过优化退火炉数学模型，制定防止炉内带钢断带的控制措施，减少炉内断带。1．2国内外图像处理应用现状视觉是

4、人类从大自然中获取信息的最主要的手段。据统计，在人类获取的信息中，视觉信息约占10％，听觉信息约占2096，其他的如味觉信息、触觉信息等加起来约占10％。由此可见视觉信息对人类的重要性，而图像正是人类获取视觉信息的主要途径。所谓“图”，就是物体透射或者反射光的分布：“像”是人的视觉系统接收图的信息而在大脑中形成的印象或认识。前者是客观存在的t而后者是人的感觉．图像应唆是两者的结合。因此，在图像处理中不能仅仅把图像看成是二维平面上或者三维立体空间中具有明暗或色彩变化的光分布。数字图像处理技术起源于20世纪20年代，经过半个多世纪的发展，目前已经广泛

5、地应用于工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，在国民经济中发挥着越来越大的作用。目前，随着信息高速公路、数字化地球概念的提出以及因特网的飞速发展，数字图像以其信息量丈、传输速度快、作用距离远等一系列优点必将成为人类获取信息的重要来源。因此，数字图像处理科学与技术逐步向其他学科领域渗透，并为其他学科所利用是科学发展的必然。所谓图像处理，就是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或应用需求的行为。图像处理的手段有光学方法和电子学(数字)方法。前者已经有报长的发展历史，从简单的光学滤波到现在的激光全息技术，光学处理理论已经日趋完善·而且处理速度快，信

6、息容量大，分辨率高，又很经济。但是光学处理精度不够高，稳定性差，操作不便。从gO世纪60年代起，髓着电子技术和计算机技术的不断提高和普及，数字图像处理进入高速发展时期。所谓数字图像处理就是利用数字计算机或者其他数字硬件，对从图像信息转换而得的电信号进行某些数学运算，以提高图像的实用性。数字图像处理技术处理精度比较高，而且还可以通过改进处理软件来优化处理效果。但是，由于数字图像处理的数据量非常庞大，因此处理速度相对较慢，这就限制了数字图像处理的发展。随着计算机技术的飞速发展，计算机的运算速度大大提高，这将大人促进数字图像处理技术的发展。1．3本文的

7、主要研究内容本论文总共分为六章，第二章主要介绍了本系统在研发过程中考虑的图像处理技术。第三章介绍了本系统的总体方案设计。第四章详细介绍了本系统的软件设计，各个模块的实现和功能。第五章介绍了本系统在生产线上的运行效果和性能。第六章是总结和展望，提出了对目前系统的改进设想。作者在课题工作期间，首先详细了解了数字图像监控技术的发展历程，以及在其发展的各个阶段监控系统构成的特点．分析其利弊，为进行现代数字图像监控系统的设计奠定了基础。其次为了完成系统的开发要求，查阅了国内外监控系统以及信息管理系统的技术资料．选择了适合本系统的软件技术，为该监控系统的软件

8、实现奠定了基础。在分析参考各种系统方案和技术的基础上．根据现有的需求和现场特点，确定了系统的总体方案，软件方案，进行了硬件的选型。在软件