Skip to main content
SUPERVISOR
Rasoul AmirFattahi,Mehdi Mahdavi
رسول امیر فتاحی ورنوسفادرانی (استاد راهنما) مهدی مهدوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Pouyan Sahebi qazvini
پویان صاحبی قزوینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Design and Implementation of Automatic Inspection and Troubleshouting the Crude Pellet firing Line in Steel Industry
Nowadays the automatic iection plays an irrefutable role in many industries. Usually iection of various units of steel companies in Iran is done by human. In pletizing plant of Mobarakeh Steel Complex the crude pellets are carried to furnace via big rectangular palets, for preheating, firing and drying. Due to high and great temperature variation, oxidizing, sudden palets collision, and because of hitting the pellets one the grate-bars, in over time the palets are damaged. The most significant issues are: curvness of palet car body, side-wall fall out, and grate-bars damages. These damages lead to products loss and inereasment in energy and cost.Therefore regular iection is neccessary. By continuosly reporting these damages to the pletizing plant and by repair or replacing the damaged palet, losses can be prevented. In these thesis the design and implementation of automatic palet iection system has been proposed. By installating three qued ultrasonic sensors above the inversed palet in return line and compairing these distances, palet car body curvnese was detected. Also for side wall fall out was recognized by two microswitchs. For finding the ratio of grate-bar damages, the video camera was installed in front of furnace entrance, turning inverse palets to horizontal position. At first step after converting the recoreded video to frame strings, the best frame of each palet was found by compairing the frames to the base frame. Then the palet area was extracted from background by detecting three middle lines between each grate-bar raws. After that the image palet contrast enhanced and the space between every two-adjanced grate bars is segmented by morphology and labeling approaches. At the next step 58 features (e.g. geometric, histogram, gray level co-occurrence and the wavelet coefficient matices) was extracted. Considering the complexcity and velocity by utilization of SVM-RFE for feature selection, 4 of the most important feature respect to stability and 0in 0in 0pt" dir=ltr Keywords Automatic Iection, Image processing, Image Enhancement, Feature Selection, SVM ltr"
امروزه بازرسی خودکار، در بسیاری از صنایع تولیدی به بخش جدایی‌ناپذیری از فرایند کنترل کیفیت تبدیل‌شده است. صنعت فولاد به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین صنایع تولیدی نیز از این قاعده مستثنا نخواهد بود. در کارخانه‌های تولید فولاد در ایران، نظارت بر بخش‌های مختلف تولیدی معمولاً توسط ناظر انسانی صورت می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین بخش‌های فرایند تولید فولاد، گندله‌سازی است. در واحد گندله‌سازی مجتمع فولاد مبارکه اصفهان، بعد از تولید گندله خام، برای حمل گندله‌ها به درون کوره به‌منظور پخت و سرد کردن از پالت‌های بزرگ مستطیل شکل استفاده می‌شود. پالت‌ها به‌مرور زمان به دلیل عوامل مختلفی چون دمای بالا، تغییرات ناگهانی دمایی بسیار زیاد، وجود اکسیدکننده‌ها و خورانده‌های مختلف، اصطکاک و تکان‌های ناشی از برخورد پالت‌ها به یکدیگر در خط و همچنین به علت نیرویی که به هنگام تخلیه گندله‌ها بر روی پالت‌ها به آن‌ها وارد می‌شود، آسیب‌های مختلفی بر آن‌ها پدید می‌آید. مهم‌ترین این عیوب عبارت‌اند از: تغییر شکل یافتن گریت‌بارها، خمش شاسی پالت‌کارها و افتادگی دیواره‌های کناری پالت. این عیوب سالانه موجب هدر رفت انرژی، محصول و هزینه قابل توجهی می‌شود؛ بنابراین نیاز است که این پالت‌ها به‌صورت مستمر مورد بازرسی قرارگرفته و عیوب مختلف آن گزارش شود؛ اما به دلیل شرایط محیطی نامساعد ناحیه تولید گندله‌سازی همچون دمای بالا، آلودگی‌های محیطی و بعلاوه به علت عدم دید کافی تمامی پالت در چرخه پخت، نظارت مستمر توسط عامل انسانی را بسیار دشوار می‌کند. هدف این پروژه طراحی سامانه‌ای هوشمند است که بتواند عیوب مختلف پالت را به‌صورت مداوم شناسایی و گزارش کند. در این طرح برای شناسایی خمش ستون‌های پالت از حسگرهای تشخیص فاصله فراصوت بر روی مسیر برگشت پالت‌ها و همچنین برای شناسایی افتادگی دیواره‌های کناری پالت از ریز کلیدهایی در زیر مسیر برگشت استفاده‌شده است. برای تشخیص خرابی‌های مربوط به گریت‌بارها، استفاده از سیستم تصویربرداری و پردازش دیجیتالی تصاویر پیشنهاد شد. برای این منظور بهترین مکان نصب دوربین مقابل دهانه کوره در زمانی که پالت‌ها در حال چرخش از حالت وارون به حالت عادی هستند، انتخاب شد. در مرحله اول ابتدا تصاویر ویدئویی به رشته‌ای از تصاویر تبدیل‌شده و بهترین قاب برای اولین پالت با استفاده از مقایسه قاب‌ها با یک قاب مبنا و محاسبه مجموع مربعات خطا دست می‌آید. سپس با استفاده از شناسایی خطوط مابین هر ردیف گریت‌بار ناحیه پالت از تصویر زمینه استخراج می‌شود. در مرحله یافتن نواحی مابین گریت‌بارها، به‌عنوان بهترین محل برای تشخیص خرابی‌ها، نواحی مات و سایه‌دار با استفاده از الگوریتم LNI. برطرف، سپس با استفاده از الگوریتم سرتاسری اوتسو تصویر باینری اولیه حاصل‌شده و درنهایت با استفاده از یک سری عملیات مورفولوژی ریاضی و برچسب‌گذاری، هر یک از نواحی مابین گریت‌بارها به‌عنوان یک شی مستقل با شماره منحصربه‌فرد قابل‌شناسایی شدند. در گام بعدی از مجموع 58 ویژگی استخراج‌شده از گروه ویژگی‌های هندسی، هیستوگرام، ماتریس هم رخداد و ضرایب موجک با استفاده از الگوریتم SVM_RFE 4 ویژگی مهم که بیشترین پایداری و دقت طبقه‌بندی را نتیجه می‌دادند به‌عنوان بهترین ویژگی‌ها معرفی شدند. این چهار ویژگی عبارت بودند از: متوسط پهنا، چولگی هیستوگرام، آنتروپی فاصله هفتم ماتریس هم رخداد و آنتروپی ضریب موجک عمودی سطح دوم. با اعمال این ویژگی‌ها به دسته‌بند ماشین بردار پشتیبان (SVM)، گریت‌بارها با دقت بسیار خوبی به دودسته سالم و معیوب دسته‌بندی شدند. داده‌های مربوط به عیوب گریت‌بارها، خمش ستون‌ها و افتادگی دیواره در بستر شبکه به کامپیوتری که در اتاق کنترل قرارگرفته، منتقل و بعد از پردازش و همگام‌سازی اطلاعات، گزارش لحظه‌ای این عیوب، بر روی دو نمایشگرهای موجود در اتاق کنترل و درون سایت مجموعه، نمایش داده می‌شود. کلمات کلیدی : بازرسی خودکار، پردازش تصویر، ارتقاء تصویر، انتخاب ویژگی، دسته‌بندی کننده ماشین بردار پشتیبان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی