应用于扁袋除尘器的主动监控方法及系统与流程

本发明涉及一种基于图像识别与多传感技术的除尘系统的状态监测,尤其涉及一种应用于扁袋除尘器的主动监控方法及系统。属于机械电子工程技术和检测控制技术交叉领域。

背景技术：

1、随着工业生产的快速发展,粉尘污染物的治理日益受到重视。扁袋除尘器作为一种高效、经济的除尘设备,已经得到广泛应用。但是传统的除尘系统普遍缺乏对滤料和机械装置的实时监测与状态评估,导致维护保养依赖使用者的经验判断,存在效率低下、反应迟缓的问题。

2、近年来,工业相机、图像处理与传感器技术的进步与成熟,为除尘系统的智能化升级提供了技术支持?；诩扑慊泳醯耐枷袷侗鹂墒迪侄月肆虾突挡考墓ぷ髯刺嗖?多类型传感器的布置可以检测温度、压力、流量、气体成分等参数,评估滤料滤性能的衰减情况。并且,数字孪生、ai深度学习等模型的建立,可基于大量历史数据预测故障模式、制定最优的维护策略。

3、因此,一种集成图像采集与传感检测、数据分析与预测建模的除尘系统智能监控方案,可实现对除尘过程的可视化监测与预知控制,实时评估系统健康状态,为操作与维护决策提供依据。该方案可充分发挥基于计算机和网络的各类技术手段的优势,解决除尘系统在线监测与预测的难题,大幅降低风险并提高系统效率,推动智能化工业的发展进程。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种基于图像识别和传感器技术的扁袋除尘器主动监控系统,通过图像识别与多元传感的信息融合,实现对滤料和机械清灰装置的智能化监控与预知控制,大幅提高扁袋除尘系统的安全性与经济性。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种基于图像识别和传感器技术的扁袋除尘器主动监控系统，包括：扁袋除尘器，所述扁袋除尘器包括过滤单元，所述过滤单元用于过滤粉尘；

3、图像采集设备，用于捕捉所述过滤单元的运行图像；

4、传感器，用于检测所述过滤单元的温度、压力、流量等参数；

5、数据采集网关，用于收集所述图像采集设备和所述传感器的数据；

6、数据处理层，连接所述数据采集网关，用于存储和分析所采集的数据；

7、应用服务层，用于将监控和分析结果进行可视化展示。

8、作为优选，所述过滤单元包括：支撑架、扁袋、袋笼骨架、机械清灰装置；

9、所述扁袋安装在所述支撑架内；所述袋笼骨架设在所述扁袋内，开口一侧与所述支撑架固定连接；所述机械清灰装置设置在所述扁袋外侧，用于对所述扁袋进行机械刮灰。该优选方案明确过滤单元的组成和布置,有利于后续对其进行检测。

10、作为优选，所述传感器用于检测所述过滤单元的压差、温湿度、颗粒物参数。该优选方案检测相关参数,可评估滤料堵塞情况,为优化控制提供依据。

11、作为优选，所述数据处理层针对所述过滤单元的状态进行评估、预测和诊断。该优选方案数据处理层的状态评估,实现故障预测和装置诊断。

12、作为优选，所述机械清灰装置包括：多个连接杆，分别设置于相邻两个所述扁袋之间；清灰执行件，活动设置于相邻两个所述连接杆之间；传动部件，用于带动所述清灰执行件沿所述连接杆往复运动。该优选方案机械清灰装置的结构清晰,有利于工作状态监测。

13、作为优选，还包括换位辅助机构，设置在所述机械清灰装置上方，用于改变所述清灰执行件的刮灰方向。该优选方案增加换位机构,扩大清灰范围,提高滤料利用效率。

14、作为优选，所述换位辅助机构包括：机构本体、拨杆、长槽、滑块、摆臂、拉簧；所述拨杆一端铰接在所述机构本体上；所述长槽设在所述机构本体内；所述滑块设置在所述长槽内并与所述拉簧连接；所述摆臂两端分别与所述滑块和所述拨杆铰接。该优选方案详细阐明换位机构的构成,有利于工作可靠性分析。

15、作为优选，所述图像采集设备用于捕捉所述清灰执行件的工作图像。该优选方案监测清灰执行过程,可优化和控制清灰设备。

16、作为优选，所述清灰执行件包括：导向架，固定在所述支撑架上；主体部分，活动设置于所述导向架上，并通过所述传动部件与所述连接杆传动连接。该优选方案清楚定义清灰执行件,有利于工作监测和状态控制。

17、作为优选，所述换位辅助机构还包括：触发件，与所述拨杆转动连接；驱动件，用于驱动所述触发件带动所述拨杆换向。该优选方案设置触发件,配合拨杆带动执行件换向。

18、作为优选，所述驱动件包括：导向滑槽，设置在所述连接杆上；传动部件，设置在所述导向滑槽内，用于在所述清灰执行件运动时带动所述触发件运动。该优选方案驱动件的导向滑槽带动触发件运动,实现换向控制。

19、本发明还提供一种基于图像识别和传感器技术的扁袋除尘器监控方法，包括以下步骤：?图像监控、传感器监控、状态数据监控、数据采集与融合、数字孪生建模、ai健康评估、状态可视化、异常告警。

20、作为优选，?所述图像监控是采用高清工业相机，捕捉滤袋及滤芯的工作状态，通过图像识别算法，实现对滤料破损、滤袋泄漏和机械清灰刮板运动轨迹的智能分析，给出滤料和刮板异常预警;?所述传感器监控是在滤料层前后布置压差传感器，检测气流通过滤料层前后的压力变化，评估滤料的堵塞程度，提供滤料污堵状态参数，优化机械清灰的控制策略，实现状况基础的滤料清洗;?所述状态数据监控是收集机械清灰电机的电流、转速信号，评估机械清灰系统的工作状态和故障风险，实现对清灰装置的状态监控和预知维护。该优选方案详细阐明各监控步骤的技术方案,有利于分析和优化。

21、本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

22、1.实现除尘系统的智能化监控与运维。通过图像、传感器和状态数据的综合监测,可全面了解除尘过程中的各类关键参数,对滤料和机械装置的工作情况进行智能评估,找出隐患并预警,实现除尘系统的主动监控。

23、2.指导最优的维护与控制。系统通过对滤料堵塞程度、机械磨损等的监测评估,结合数字孪生的状态预测,可智能制定最佳的保养计划、更换方案、机械清灰参数,实时优化除尘系统的控制策略,实现维护与控制的最优化。

24、3.提高除尘系统的安全可靠性。各类监控手段全面发现异常,过滤单元结构优化扩大清洗范围,共同提升了除尘系统的可靠性,降低积尘爆炸、二次污染等事故概率,使用寿命显著延长。

25、4.节约系统运营成本。状态预测驱动的维护保养策略,可有效减少不必要的运维工作,降低检修?；奔?减少备件消耗,从而大幅降低维护成本和生产损失。

26、5.决策过程实现自主化。系统通过深度学习建模,实现对故障原因识别、处理决策等的自主分析,无需人工参与,可快速响应,简化并规范了运维流程。

27、6.提升用户体验。状态可视化界面使监控和决策过程一目了然,告警快速响应,让使用者充分掌控除尘系统,减轻操作负担,整体提升了用户体验。

技术特征：

1.一种基于图像识别和传感器技术的扁袋除尘器主动监控系统，其特征在于，包括：扁袋除尘器，所述扁袋除尘器包括过滤单元，所述过滤单元用于过滤粉尘；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤单元包括：支撑架、扁袋、袋笼骨架、机械清灰装置；

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器用于检测所述过滤单元的压差、温湿度、颗粒物参数。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据处理层针对所述过滤单元的状态进行评估、预测和诊断。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械清灰装置包括：多个连接杆，分别设置于相邻两个所述扁袋之间；清灰执行件，活动设置于相邻两个所述连接杆之间；传动部件，用于带动所述清灰执行件沿所述连接杆往复运动。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括换位辅助机构，设置在所述机械清灰装置上方，用于改变所述清灰执行件的刮灰方向。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述换位辅助机构包括：机构本体、拨杆、长槽、滑块、摆臂、拉簧；所述拨杆一端铰接在所述机构本体上；所述长槽设在所述机构本体内；所述滑块设置在所述长槽内并与所述拉簧连接；所述摆臂两端分别与所述滑块和所述拨杆铰接。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述图像采集设备用于捕捉所述清灰执行件的工作图像。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述清灰执行件包括：导向架，固定在所述支撑架上；主体部分，活动设置于所述导向架上，并通过所述传动部件与所述连接杆传动连接。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述换位辅助机构还包括：触发件，与所述拨杆转动连接；驱动件，用于驱动所述触发件带动所述拨杆换向。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述驱动件包括：导向滑槽，设置在所述连接杆上；传动部件，设置在所述导向滑槽内，用于在所述清灰执行件运动时带动所述触发件运动。

12.一种基于图像识别和传感器技术的扁袋除尘器监控方法，其特征在于，包括以下步骤：?图像监控、传感器监控、状态数据监控、数据采集与融合、数字孪生建模、ai健康评估、状态可视化、异常告警。

13.根据权利要求12所述的监控方法，其特征在于，?所述图像监控是采用高清工业相机，捕捉滤袋及滤芯的工作状态，通过图像识别算法，实现对滤料破损、滤袋泄漏和机械清灰刮板运动轨迹的智能分析，给出滤料和刮板异常预警;?所述传感器监控是在滤料层前后布置压差传感器，检测气流通过滤料层前后的压力变化，评估滤料的堵塞程度，提供滤料污堵状态参数，优化机械清灰的控制策略，实现状况基础的滤料清洗;?所述状态数据监控是收集机械清灰电机的电流、转速信号，评估机械清灰系统的工作状态和故障风险，实现对清灰装置的状态监控和预知维护。

技术总结
本发明公开了一种应用于扁袋除尘器的主动监控方法及系统,以解决现有除尘系统无法对滤料和机械装置实施在线状态检测与过程控制的技术问题。该系统集成了图像处理与各类传感器,通过机器视觉捕捉滤袋滤料的工作图像,同时检测温度、压力、流量等多种状态参数,在数据融合?？樽酆戏治雎肆系亩氯纯?并利用数字孪生和AI算法预测滤料使用寿命,评估机械装置的故障风险,输出控制策略或告警信息。该结构实现了对除尘过程的整体监测,形成智能化的闭环控制和运维体系。其中,机械清灰机构通过刮板装置的活动扩大了滤料的利用面积,提高了净化效率。该监控方法可全面了解除尘器健康状态,指导最优控制。

技术研发人员：蒋敏,蒋超,孟桂峰,黄鹏程,方伟亮,马京辉,林小军,于雯军,杨超,范宏
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>金华华东环保设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24