电解槽故障极板定位检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及图像处理技术领域，特别涉及一种电解槽故障极板定位检测装置。
【背景技术】
[0002]将粗铜预先制成厚板作为阳极，纯铜或不锈钢制成薄片作阴极，以硫酸和硫酸铜的混和液作为电解液。通电后，铜从阳极溶解成铜离子向阴极移动，到达阴极后获得电子而在阴极析出纯铜。粗铜中杂质如比铜活泼的铁和锌等会随铜一起溶解为离子。由于这些离子与铜离子相比不易析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阳极上析出，比铜不活泼的杂质如金和银等沉积在电解槽的底部，这样生产出来的铜板，质量极高，称为“电解铜”。
[0003]在铜电解精炼中，电流效率和品级率是考核电解生产效率和能力的重要指标，而极间短路对上述两个指标都会产生不利影响。极间发生短路时，一方面，部分电能由于发热而消耗，电流效率自然也会降低；另一方面，在发生极间短路的阴极上，板面极间短路部分通常有大面积粗状结晶和结粒，使得这一块阴极无法计入高纯阴极铜，故影响了品级率，因此及时发现极间短路问题是非常重要的。
[0004]极间短路产生的原因有很多种，如极板排列不平行、极片发生自然弯曲或翘角、阳极泥附着到阴极表面、添加剂配比失调等。不管是何种原因导致，只要发生极间短路，在该极板上就会出现电流分布过大，从而造成局部磁场过强、温度升高现象。目前现有的检测方式是通过人工使用短路检测摇表，对每一个极板依次进行检测。该检测方式有如下不足:其一，耗时费力、效率低，规模越大缺点越明显；其二，检测滞后，采用人工进行依次检测时，完成一个检测循环需要一定时间，不能保证检测的及时性；其三、人工检测的准确性、可靠性不能保证。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种电解槽故障极板定位检测装置，能够快速、有效地获取异常极板位置。
[0006]为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为:一种电解槽故障极板定位检测装置，包括设置在电解槽上方或斜上方的热像仪，热像仪采集电解槽的红外热图像并输出至处理模块，处理模块对红外热图像进行处理得到温度异常的电解槽极板的位置。
[0007]与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果:通过热像仪采集电解槽的红外热图像，再对红外热图像进行处理以获得温度异常的像素点，最后根据该像素点得到相应的电极位置，以上过程全部为自动化处理且处理结果可靠，相较于人工检测而言，大大提高了效率和准确性。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合图1，对本实用新型做进一步详细叙述。
[0010]参阅图1，一种电解槽故障极板定位检测装置，包括设置在电解槽60上方或斜上方的热像仪10，热像仪10采集电解槽60的红外热图像并输出至处理模块20，处理模块20对红外热图像进行处理得到温度异常的电解槽60极板的位置。通过对红外热图像的处理，可以获得温度异常的极板位置，通过简单的图像处理，再根据当前热像仪10的位置等信息就能找到具体的电极位置。整个过程自动化，且从电极温度异常到发现所经过的时间非常短，相较于人工而言，其优点不言而喻。
[0011]当电解槽60的尺寸较小的时候，热像仪10能够获得完整的电解槽60图像；当电解槽60众多，热像仪10的视角范围内无法获得整个车间内所有电解槽60的图像时，就需要调整热像仪10的角度，这时候，处理模块20在进行处理的时候，就需要根据热像仪10的角度信息来确定电极的位置。本实施例中，优选地，所述的电解槽60呈阵列方式布置，即电解槽60沿其长度方向、宽度方向均匀间隔布置多个，多个电解槽60构成电解槽组，所述的热像仪10固定在电动云台30上，处理模块20输出控制信号至电动云台30，电动云台30驱动热像仪10对电解槽组进行扫描用于获得整个电解槽组的红外热图像，也就是说，当热像仪10采集多个红外热图像时，这些红外热图像能够将所有的电极都包括在内。设置电动云台30之后，就能够对热像仪10的位置、角度进行调节，使得热像仪10能够清楚地获得所有电极的红外热图像。
[0012]更优选地，电解槽车间环境复杂，为了防止信号在传输的过程中受到干扰，本实施例中采用光纤进行输出传输。本装置包括布置在电解槽车间的电器箱，电器箱中设置有第一光端机40，电器箱为电动云台30、热像仪10供电；所述的处理模块20为布置在控制室内的计算机，控制室内还设置有第二光端机50，这里的光端机就是用于光电转换用的。计算机输出的控制信号经过RS485网线输出至第二光端机50，第二光端机50将该控制信号转换成光信号后经过光纤输出至第一光端机40，第一光端机40将光信号转换成电信号后通过RS485网线输出至电动云台30 ;热像仪10输出的红外热图像信息经过网线输出至第一光端机40，第一光端机40将该电信号转换成光信号后经过光纤输出至第二光端机50，第二光端机50将光信号转换成电信号后通过网线输出至计算机。
[0013]一种电解槽故障极板定位检测方法，包括如下步骤:(A)根据电解槽60定义平面坐标系x_y ； (B)参数初始化，所述的参数包括热像仪10的高度、角度信息以及电解槽60、极板的长宽信息以及报警温度阈值；(C)处理模块20根据热像仪10输出的红外热图像获取一帧温度数据；(D)遍历温度数据，遇到高于报警温度阈值的像素点后记录该像素点的位置并执行步骤E、F，遍历完所有的温度数据后重复步骤B ; (E)结合步骤B中的参数和像素点位置计算出该像素点在平面坐标系x_y中的实际坐标值；(F)根据实际坐标值确定温度异常的极板位置。通过本方法，可以实现异常电极的自动检测，同时检测速度快，准确度高。在进行处理时，可以遍历完所有的温度数据后，将异常的电极位置输出；也可以没发现一个异常点，即刻输出该异常点所对应的电极位置。
[0014]优选地，所述的步骤A中，以电解槽60的中心位置为平面坐标系χ-y的原点，以平行于电解槽60槽宽方向为X轴，以平行于电解槽60槽长方向为y轴。定义x、y轴，保证数据在处理过程中有个依据，同时，也便于查找异常电极。
[0015]与装置类似，在本方法中，当电解槽车间中设置众多电解槽60时，考虑到热像仪10的镜头视场及空间分辨率，无法获得整体的、清晰的、所有的电解槽60的红外热图像。这里优选地，所述的步骤C中，热像仪10采集多个红外热图像，多个红外热图像组合后能够覆盖整个电解槽60。在实际应用时，首先将电解槽车间划分成多个子区域，热像仪10能获取到每个子区域清晰的红外热图像，然后通过电动云台30驱动热像仪10运动，热像仪10分别采集每个子区域的红外热图像，当所有的子区域都采集完毕后，再重新循环采集。热像仪10每采集一个红外热图像后就输出至处理模块20进行处理，处理模块20 —旦发现有温度异常的电极，以声光报警的方式提示给操作人员，再由操作人员去排除。
【主权项】
1.一种电解槽故障极板定位检测装置，其特征在于:包括设置在电解槽(60)上方或斜上方的热像仪(10)，热像仪(10)采集电解槽￠0)的红外热图像并输出至处理模块(20)，处理模块(20)对红外热图像进行处理得到温度异常的电解槽￠0)极板的位置。
2.如权利要求1所述的电解槽故障极板定位检测装置，其特征在于:所述的电解槽(60)呈阵列方式布置，多个电解槽(60)构成电解槽组，所述的热像仪(10)固定在电动云台(30)上，处理模块(20)输出控制信号至电动云台(30)，电动云台(30)驱动热像仪(10)对电解槽组进行扫描用于获得整个电解槽组的红外热图像。
3.如权利要求2所述的电解槽故障极板定位检测装置，其特征在于:包括布置在电解槽车间的电器箱，电器箱中设置有第一光端机(40)，电器箱为电动云台(30)、热像仪(10)供电；所述的处理模块(20)为布置在控制室内的计算机，控制室内还设置有第二光端机(50);计算机输出的控制信号经过RS485网线输出至第二光端机(50)，第二光端机(50)将该控制信号转换成光信号后经过光纤输出至第一光端机(40)，第一光端机(40)将光信号转换成电信号后通过RS485网线输出至电动云台(30);热像仪(10)输出的红外热图像信息经过网线输出至第一光端机(40)，第一光端机(40)将该电信号转换成光信号后经过光纤输出至第二光端机(50)，第二光端机(50)将光信号转换成电信号后通过网线输出至计算机。
【专利摘要】本实用新型涉及图像处理技术领域，特别涉及一种电解槽故障极板定位检测装置，包括设置在电解槽上方或斜上方的热像仪，热像仪采集电解槽的红外热图像并输出至处理模块，处理模块对红外热图像进行处理得到温度异常的电解槽极板的位置。通过热像仪采集电解槽的红外热图像，再对红外热图像进行处理以获得温度异常的像素点，最后根据该像素点得到相应的电极位置，以上过程全部为自动化处理且处理结果可靠，相较于人工检测而言，大大提高了效率和准确性。
【IPC分类】C25C1-12, C25C7-06
【公开号】CN204434735
【申请号】CN201420858922
【发明人】徐勇, 周俊, 魏庆农, 万力, 朱壮志, 周慧, 刘树峰, 常国涛, 戴江根
【申请人】合肥金星机电科技发展有限公司, 铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年12月30日