本发明涉及测量，尤其涉及一种成球粒径的测量方法。
背景技术：
1、在钢铁工业中，球团矿制造是当前常用的铁矿石提炼的技术。其中，造球工序是铁矿石球团生产线的重要工序，生球质量的稳定和提高主要依赖于造球工序。造球机作为造球工序中的核心设备，主要包括圆盘造球机和圆筒造球机，在大规模高产量生产线中一般采用圆筒造球机，但是，由于目前中小规模球团生产线占主导地位，因此圆盘造球机更为普遍。
2、造球机工作时，物料在造球机中分别沿各自不同的轨道运动，形成直径大小不一的生球，生球在达到一定强度后，从造球机中排出，落入后续生球承接装置中。造球机的成球质量是造球工序的关键参数，生球的合格率越高，造球机的成球质量就越高。
3、成球质量的影响因素包括造球机中电动机的转速、给水量、混合料中各组份的重量、混合料中各组分的含水率和混合料中粘结剂的占比。技术人员通过预先设置合理的电动机的转速、给水量、混合料中各组份的重量、混合料中各组分的含水率和混合料中粘结剂的占比，期望生球的合格率达到预设标准，从而保证造球机的成球质量。
4、造球的成球率是反馈造球效率的重要指标，通常为了高效造球，需要保证有较高的成球率，而成球率的计算需要通过统计出球量、返球量、与投入物料量等数据。其中返球量是指出球量中粒径不合格的球的量，通过多级筛分选出。成球率的计算因跟返球量有关，所以无法及时计算成球率，造成反馈不及时，对后续链篦机的工序产生影响；且现有方式无法计算出每台造球机的成球率，无法定量调整单台造球的参数，提升其造球率。
技术实现思路
1、本发明为解决上述技术问题，提出了一种成球粒径的测量方法，以解决至少一个上述技术问题。
2、本技术提供了一种成球粒径的测量方法，所述方法包括：
3、通过预设于造球盘上的球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到球粒径数据以及球数量数据；
4、根据所述球粒径数据进行合格球质量计算，得到合格球质量数据；
5、获取实时进料流量数据以及实时给水量数据，并根据所述实时进料流量数据、实时给水量数据以及所述合格球质量数据进行成球率计算，得到成球率数据；
6、根据所述球数量数据以及所述成球率数据进行系统成球率计算，得到系统成球率数据，以进行造球盘调整作业。
7、本发明中通过在每个造球盘装一台出球粒度检测装置，利用该装置的检测出的实时出球粒径及数量，计算每个造球盘的实时成球率；再实时计算系统成球率。该方式比传统计算成球率的方式要提前出结果，能及时反馈目前的成球率状况。该方法简单可靠；维护成本较低；配套的设备较少；稳定可靠。
8、可选地，其中所述球粒径数据包括第一球粒径数据以及第二球粒径数据，所述球数量数据包括第一球数量数据以及第二球数量数据，所述通过预设于造球盘上的球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到球粒径数据以及球数量数据，包括：
9、通过预设于造球盘的侧方位置上的第一球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到所述第一球粒径数据以及所述第一球数量数据；
10、通过预设于造球盘上的上方位置上的第二球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到所述第二球粒径数据以及所述第二球数量数据，其中第一球粒径检测装置的检测速率参数数据小于或等于第二球粒径检测装置的检测速率参数数据。
11、本发明中通过使用两个不同位置的球粒径检测装置，即侧方位置和上方位置，可以获取更多关于球粒度的信息，增加了对制球过程的多样性视角，提升初始数据的质量，降低数据检测的错误率。第一球粒径检测装置的检测速率参数较低，而第二球粒径检测装置的检测速率参数较高，不同的速率参数允许在不同情况下灵活采集球粒径数据，在需要更详细数据时，可以使用第二球粒径检测装置，而在一般情况下可以使用第一球粒径检测装置，从而提高了效率。
12、可选地，所述根据所述球粒径数据进行合格球质量计算，得到合格球质量数据，包括：
13、根据所述球粒径数据通过合格球质量计算公式进行合格球质量计算，得到合格球质量数据；其中所述合格球质量计算公式具体为：
14、
15、mi为第i个造球盘对应的合格球质量数据，d16为16mm的球直径数据，k为球直径数据，d8为8mm的球直径数据，π为圆周率数据，dk为kmm的球直径数据，nk为球直径数据为kmm的球的个数，ρ为成球密度数据，i为造球盘序次项。
16、本发明中通过使用合格球质量计算公式，可以自动化计算合格球质量，无需手动测量或计算，提高了效率，减少了人为误差。合格球质量计算公式基于球粒径数据以及球的密度信息，可以提供相对准确的合格球质量数据，确保产品的质量符合规定标准。通过使用合格球质量计算公式，可以根据不同的球直径数据(dk)计算不同直径范围的合格球质量，在制球过程中生产具有不同直径的合格球。本发明相比传统的技术手段，能够在出盘时对合格球进行计算，从而增加测量效率。
17、可选地，所述获取实时进料流量数据以及实时给水量数据，并根据所述实时进料流量数据、实时给水量数据以及所述合格球质量数据进行成球率计算，得到成球率数据，包括：
18、获取实时进料流量数据，并根据所述实时进料流量数据进行进料量计算，得到进料量数据，其中所述进料量数据通过进料量计算公式进行计算；其中所述进料量计算公式具体为：
19、
20、wi为第i个造球盘对应的所述进料量数据，t2为进料量时间上限数据，t1为进料量时间下限数据，wi(t)为所述实时进料流量数据，t为进料量时间数据，i为造球盘序次项；
21、获取实时给水量数据，并根据所述实时给水量数据进行给水量计算，得到给水量数据，其中所述给水量数据通过给水量计算公式进行计算；其中所述给水量计算公式具体为：
22、
23、fi为第i个造球盘对应的所述给水量数据，fi(t)为所述实时给水量数据，t2为进料量时间上限数据，t1为进料量时间下限数据，t为进料量时间数据，i为所述造球盘序次项；
24、根据所述进料量数据、所述给水量数据以及所述合格球质量数据进行成球率计算，得到成球率数据；其中所述成球率计算通过成球率计算公式进行计算，所述成球率计算公式具体为：
25、
26、ηi为第i个造球盘对应的成球率数据，mi为第i个造球盘对应的合格球质量数据，wi为所述第i个造球盘的所述进料量数据，fi为所述给水量数据，i为所述造球盘序次项。
27、本发明中通过获取实时的进料流量和给水量数据，以及合格球质量数据，该方法可以实现实时成球率的计算，有助于在制球过程中及时了解成球率的变化，以进行及时的调整和控制。采用了进料量和给水量计算公式，这些公式可以精确计算实时的进料量和给水量数据，从而提高了成球率计算的准确性。通过将合格球质量、进料量和给水量数据结合在一起，计算成球率，可以考虑不同因素对成球率的影响，有助于更好地理解制球过程的整体性能。通过实时监测成球率，可以帮助生产过程更高效地运作，并确保产品质量符合规定标准，有助于减少废品率，提高产品一致性。
28、可选地，所述根据所述球数量数据以及所述成球率数据进行系统成球率计算，得到系统成球率数据，包括：
29、根据所述球数量数据以及所述成球率数据进行系统成球率计算，得到系统成球率数据；其中所述系统成球率计算通过系统成球率计算公式进行计算，所述系统成球率计算公式具体为：
30、
31、为系统成球率数据，a为比例系数数据，i为造球盘序次项，n为造球盘数量数据，w1i为第i个造球盘一段时间内的总原料量数据，ηi为第i个造球盘对应的成球率数据；
32、
33、w1i为所述第i个造球盘一段时间内的总原料量数据，为第i个造球盘的出球时间数据，为第i个造球盘的进球时间数据，t1k为第k个造球盘出球到下一个造球盘出球时需要的时间数据，i为造球盘序次项，k为出球造球盘序次项，w1i(t)为第i个造球盘入量流量数据，f1i(t)为第i个造球盘加水流量数据。
34、本发明中该成球率是结合每个造球的产量及成球率的数据，计算整个系统的成球率。该计算方式跟返球量无关，所以比传统的计算方式计算的结果时间要早。计算出的成球率比传统的计算成球率的时间上要早，能及时反馈实时成球率，当成球率降低时能及时做调整，调整后能直观的反馈该台造球盘的成球率提升多少，保证整体的成球率。该方法使用实时数据进行计算，包括实时的球数量数据和成球率数据，实现系统成球率数据可以随时进行更新和监测，以及时了解制球过程的变化。
35、可选地，所述比例系数数据的生成步骤包括以下步骤：
36、
37、
38、
39、
40、a为所述比例系数数据，i为造球盘序次项，n为造球盘数量数据，w1i为第i个造球盘一段时间内的总原料量数据，ηi为第i个造球盘对应的成球率数据，w21为总出球量数据，w22为总返球量数据，w21(t)为实时出球量数据，为实时返球量数据，为实时出球量数据对应的时间上限数据，为实时出球量数据对应的时间下限数据，t21为同批次球团从总测量皮带称到返球测量皮带秤的运行时间数据。
41、本发明中通过基于传统的计算方式，得到比例系统，提供准确的数据支持，该方法基于传统的计算公式以及本发明采用的方法计算得到的系统成球率理论是相等的，并进行换算得到。生成比例系数数据的步骤是自动化的，无需手动干预或计算，提高了效率并减少了人为误差，同时是预先计算得到。
42、可选地，所述造球盘调整作业，包括以下步骤：
43、对所述系统成球率数据进行变化率计算，得到系统成球率变化率数据；
44、确定所述系统成球率数据小于或等于预设的第一系统成球率阈值数据且所述系统成球率数据大于预设的第二系统成球率阈值数据时，根据所述系统成球率变化率数据、所述实时进料流量数据以及所述实时给水量数据生成造球盘调整数据，以进行造球盘参数控制调整作业，其中所述第一系统成球率阈值数据大于所述第二系统成球率阈值数据；
45、确定所述系统成球率数据小于或等于预设的第二系统成球率阈值数据时，则进行造球盘检测作业。
46、本发明中通过监测系统成球率和其变化率，以及实时进料流量和给水量数据，该方法可以实现实时的制球过程控制，有助于在制球过程中及时检测问题并采取纠正措施。系统成球率变化率的计算考虑了成球率的动态变化，从而提供了更准确的指导信息，以确定何时需要进行造球盘参数控制调整。根据系统成球率数据和阈值，可以监测和控制制球过程的效率和质量。如果系统成球率低于阈值，可以采取纠正措施来改善制球过程。通过动态调整造球盘参数，可以更好地利用原料和资源，从而提高生产效率并降低成本。
47、可选地，所述造球盘检测作业，包括以下步骤：
48、开启预设于造球盘一侧的摄像头进行图像采集，得到造球盘图像数据；
49、根据预设的标准造球盘图像数据对所述造球盘图像数据进行图像预处理，得到造球盘图像预处理数据；
50、对所述标准造球盘图像数据以及所述造球盘图像预处理数据进行特征提取，分别得到标准造球盘图像特征数据以及造球盘图像特征数据；
51、对所述标准造球盘图像特征数据以及所述造球盘图像特征数据进行聚类计算，分别得到标准造球盘图像聚类数据以及造球盘图像聚类数据；
52、对所述标准造球盘图像聚类数据以及所述造球盘图像聚类数据进行高斯分布计算，得到标准造球盘图像高斯分布数据以及造球盘图像高斯分布数据；
53、对所述标准造球盘图像高斯分布数据以及所述造球盘图像高斯分布数据进行相似度计算，得到相似度数据；
54、确定所述相似度数据大于或等于预设的相似度阈值数据时，则根据所述实时进料流量数据以及所述实时给水量数据进行造球盘功能性排查作业；
55、确定所述相似度数据小于预设的相似度阈值数据时，则进行造球盘装置预警作业。
56、本发明中通过对图像特征的提取和相似度计算，该方法可以提供对制球盘状态的准确评估，有助于准确识别问题或异常情况。通过设置相似度阈值，可以在问题恶化之前早期检测到制球盘的异常情况，从而减少损失。根据检测结果，可以有针对性地执行维护或预警作业，以优化资源的使用，减少停机时间，并提高生产效率。相比传统的图像比较方式，本发明采用基于深度算法的方式进行处理，提供数据的准确性，同深度算法比较，则降低对计算设备的负载，提高实用性。
57、可选地，所述根据预设的标准造球盘图像数据对所述造球盘图像数据进行图像预处理，得到造球盘图像预处理数据，包括：
58、根据预设的标准造球盘图像数据对造球盘图像数据进行色相及饱和度处理，得到造球盘图像色相饱和度调整数据；
59、对所述造球盘图像色相饱和度调整数据进行直方图均衡化处理，得到造球盘图像亮度调整数据；
60、对所述造球盘图像亮度调整数据进行色彩校正处理，得到造球盘图像预处理数据。
61、本发明中通过调整图像的色相和饱和度，可以增强图像的颜色信息，使图像更清晰，有助于更好地识别制球盘的特征和问题。直方图均衡化可以增强图像的对比度，改善图像的亮度分布，使图像更容易分析，尤其是在原图像处于光线不均匀或对比度较低的情况下，若不经过处理，容易造成误差。色彩校正可以确保图像中的颜色信息准确反映真实情况，有助于更准确地识别和分析制球盘的图像特征。
62、可选地，本技术还提供了一种成球粒径的测量系统，用于执行如上所述的成球粒径的测量方法，所述成球粒径的测量系统包括：
63、数据采集模块，用于通过预设于造球盘上的球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到球粒径数据以及球数量数据；
64、合格球质量计算模块，用于根据所述球粒径数据进行合格球质量计算，得到合格球质量数据；
65、成球率计算模块，用于获取实时进料流量数据以及实时给水量数据，并根据所述实时进料流量数据、实时给水量数据以及所述合格球质量数据进行成球率计算，得到成球率数据；
66、系统成球率计算模块，用于根据所述球数量数据以及所述成球率数据进行系统成球率计算，得到系统成球率数据，以进行造球盘调整作业。
67、本发明的目的在于在圆盘出球区检测成球粒径，通过粒径计算出合格球的质量，结合进料量计算出每个造球盘的成球率，统计所有的造球盘的成球率，计算出测量成球率，再与传统方式计算出的成球率对比，分析成球率，在实时计算每台造球盘的成球率，当某台造球的成球率变低时，便于反馈及时调整造球盘。通过在每个造球盘装一台出球粒度检测装置，利用该装置的检测出的实时出球粒径及数量，计算每个造球盘的实时成球率；再实时计算系统成球率。该方式比传统计算成球率的方式要提前出结果，能及时反馈目前的成球率状况。该方法简单可靠；维护成本较低；配套的设备较少；稳定可靠。
1.一种成球粒径的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述球粒径数据包括第一球粒径数据以及第二球粒径数据，所述球数量数据包括第一球数量数据以及第二球数量数据，所述通过预设于造球盘上的球粒径检测装置进行球粒径数据采集以及球数量采集，得到球粒径数据以及球数量数据，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述球粒径数据进行合格球质量计算，得到合格球质量数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取实时进料流量数据以及实时给水量数据，并根据所述实时进料流量数据、实时给水量数据以及所述合格球质量数据进行成球率计算，得到成球率数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述球数量数据以及所述成球率数据进行系统成球率计算，得到系统成球率数据，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述比例系数数据的生成步骤包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述造球盘调整作业，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述造球盘检测作业，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预设的标准造球盘图像数据对所述造球盘图像数据进行图像预处理，得到造球盘图像预处理数据，包括：
10.一种成球粒径的测量系统，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的成球粒径的测量方法，所述成球粒径的测量系统包括：
