[发明专利]一种提高智能扒渣摄像头成像质量的气幕系统

说明书

本发明公开了一种提高智能扒渣摄像头成像质量的气幕系统，即在现有摄像头的外层加装气流加速装置，从而形成一层中央气幕区域，既要保证所形成的气幕可以阻挡绝大多数的粉尘、飞溅铁水液和渣，又要对铁水罐中的液位不产生较大的冲击波动；此外，在摄像头周围布置若干个工业风扇进行阵列布置，再形成一层外周气幕区域，与中央气幕区域共同作用下形成完整的气幕墙，在保护摄像头的同时提升摄像头使用寿命和成像质量。

技术领域

本发明涉及炼钢技术中铁水预处理工艺，更具体地说，涉及一种提高智能扒渣摄像头成像质量的气幕系统。

背景技术

冶金行业铁水预处理工艺中，铁水需要经过喷粉或KR(机械搅拌脱硫)方法来进行脱硫、脱磷和脱硅等处理，尤其是在KR搅拌前后需要进行前扒渣和后扒渣工序，以满足(超)洁净钢的生产需求。

目前，国内外的铁水扒渣工艺为操作人员(机旁或远程)手动扒渣。机旁扒渣的工作环境恶劣，严重影响着操作人员的身心健康；而远程扒渣受人为因素影响较大，会造成生产质量波动，为了达到目标硫含量要求，实际生产中存在着过扒渣的情况。

因此，实现智能化自动扒渣具有重要意义。而实现智能化，首要是机器视觉的应用，即采用摄像头来实时监控，并进行图像识别分析、优化扒渣路径，最后再控制扒渣机运行。其中，摄像头成像质量是整个系统的最关键部分。

尤其是摄像头处于高温及粉尘环境中，极易产生镜头污损。现在较好的摄像头都有水冷、气冷和气扫等冷却防护措施，但这些措施无法解决解决镜头前玻璃罩的防护问题，仍不可避免有飞溅的铁水污损摄像头外保护罩。

在现有的公开专利中，如专利申请号200920210812.3公开了一种红外热像仪防护罩，提出了一种高温高粉尘环境下红外热像仪的冷却和防尘装置，采用密封的方式与环境高温隔离，并通过气体冷却使装置内温度始终保持热像仪所要求的工作温度，同时通过压缩气体流在热像仪镜头前形成防护气流墙，有效地隔离了粉尘，并具有自动清扫镜头粉尘的功能，保证了红外热像仪能够在高粉尘环境下有效、稳定的工作。但是这种方法无法解决最外层玻璃的防护问题，飞溅的铁水和渣易于污损玻璃罩，造成成像质量下降。

目前，国内外先进的摄像头均包含水冷、气冷和气扫等防护措施。但是在炼钢技术领域应用时，高温摄像头(尤其是外挡玻璃)玻璃仍会产生摄像头污损现象，平均一周左右时间需要进行镜头外玻璃的清洗或是一个月左右时间更换外玻璃，这给成像可靠性和可维护性带来不利影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种提高智能扒渣摄像头成像质量的气幕系统，通过在摄像头前方形成中央气幕区域，再增强了摄像头的自身散热，能显著提高摄像头成像质量、寿命、工作环境和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高智能扒渣摄像头成像质量的气幕系统，包括：摄像头本体，及外部气源，还包括：气流加速装置和若干个工业风扇；

所述气流加速装置与所述外部气源相连通，并呈多段圆筒缩放型气道设计，气流加速装置包括：依次相连接的收缩段、喉部段、扩张前段和扩张后段；

所述收缩段呈喇叭状设计，收缩段的大口径端为气道入口，气道入口与所述外部气源相连通，收缩段的小口径端与所述喉部段的前端相连通；

所述扩张前段呈喇叭状设计，扩张前段的小口径端与所述喉部段的后端相连通；

所述扩张后段呈喇叭状设计，扩张后段的小口径端与所述扩张前段的大口径端相连通，扩张后段的大口径端为气道出口；

所述摄像头本体设于喉部段内，摄像头本体的后端朝向收缩段方向设置，摄像头本体的前端朝向所述扩张前段方向设置；

所述外部气源的气体由气道入口进入所述气流加速装置，再由气道出口喷出，从而形成中央气幕区域；