Разработка системы и технологии автоматического распознавания газования дверей коксовых батарей на основе технологии машинного зрения
О ПРОЕКТЕ
В рамках работ по проекту разработан программно-аппаратный комплекс, объединяющий камеры видеонаблюдения, модули анализа видеопотока, сервер и рабочее место сменного мастера
Снижение выбросов бензопирена в окружающую среду
Бензопирен - один из наиболее опасных канцерогенов, образующихся при коксовании. Его выбросы происходят именно через неплотности дверей коксовых батарей (газование). Система машинного зрения непрерывно сканирует каждую дверь, автоматически фиксируя даже небольшие очаги газодымовой эмиссии
Контроль за соблюдением регламентов
Система не просто фиксирует факт газования, но и ведёт автоматический журнал с привязкой к каждой камере и времени цикла. Если дверь начинает газовать раньше или позже установленного регламентом срока (например, из-за ошибок в трамбовке угольной шихты или нарушений графика выдачи кокса), это сразу регистрируется. Технолог и мастер смены видят на АРМ цветовую индикацию нарушений
Контроль качества ремонта дверей
Качество ремонта традиционно оценивается субъективно - слесарем или мастером. Система машинного зрения даёт объективный критерий: после ремонта дверь устанавливают на батарею и в течение нескольких циклов (обычно 3–5) автоматически отслеживают наличие газовыделений. Если газование отсутствует или не превышает допустимого порога, ремонт признаётся успешным
Создание системы автоматического определения газования
Разработан программно-аппаратный комплекс с тепловизионными и оптическими камерами высокого разрешения, установленными на подвижных платформах вдоль коксовой батареи
ПРОЦЕСС АНАЛИЗА ВИДЕОПОТОКА
4 этапа
Камеры
Установлено 20 камер видеонаблюдения. Ведется фиксация фактического состояния коксовой батареи и последующая передача изображения на вычислительную плату смарт-модуля
Смарт-модуль
Аппаратный комплекс, содержащий в себе программное обеспечение на основе свёрточных нейронных сетей. Нейронная сеть отсеивает перекрытые любыми объектами участки батареи. С каждой камерой связано программно-техническое устройство, отвечающее за работу аналитического модуля и передачу данных на сервер
Сервер
Сервер рассчитан на хранение одного месяца круглосуточной записи с камер и фотографий случаев утечки газа сроком до шести месяцев
АРМ
Оборудовано автоматизированное рабочее место (АРМ), где в реальном времени транслируется видео с установленных камер и отображается состояние дверей батареи на мнемосхеме с помощью цветовой индикации. Сигналы о газовании отображаются в графическом интерфейсе для технического персонала
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И ОБРАБОТКА
Справа изображения после полной обработки (изменение контраста, яркости, зануление областей изображения для упрощения формирования признаков), которые уже и подаются в модель. Результаты выделяются цветовой индикацией:
Красный - обнаружен коксовый газ
Зелёный - коксовый газ отсутствует
Перед подачей изображения в сеть необходимо нормализовать значения пикселей к одному диапазону и привести их к типу float32. Все матричные преобразования осуществляются с помощью математической библиотеки NumPy
результаты
