基于图像识别的顺丁橡胶后处理装置安全预警系统.pdfVIP

基于图像识别的顺丁橡胶后处理装置安全

预警系统

摘要

顺丁橡胶是重要的合成橡胶品类之一，是目前仅次于丁苯橡胶的第二大通用

合成橡胶，其生产对社会经济发展具有重要意义。为保障其生产安全，提高顺丁

橡胶后处理装置的安全性尤为重要，直接关系到产品质量、生产效率和工人安全。

顺丁橡胶后处理过程中涉及高温、高压、化学反应等复杂工艺条件，如果不加以

严格控制和管理，容易引发火灾、爆炸等安全事故。准确的图像识别技术可以有

效实现后处理装置的安全监测与预警，因此开发基于图像识别的顺丁后处理装置

安全预警系统对于顺丁橡胶安全生产具有重要意义。

首先，设计了一种基于图像识别的顺丁橡胶后处理装置安全预警系统，旨在

提高生产过程中的安全性和效率。在顺丁橡胶后处理装置运行过程中，胶量状态

是否正常影响着装置的安全性，选取了顺丁后处理装置中三个关键工位（水洗槽、

振分筛和料斗）作为安全预警系统胶量监测点，确定预警系统流程进行设计，并

进行系统硬件选型采购及确定开发软件，确定了安全预警系统的实现流程，完成

准备工作。

其次，对安全预警系统的胶量监测部分进行研究，基于图像识别技术，对每

个工位采集到的胶料图像分别进行处理，针对水洗槽工位胶料颜色与背景难以区

分、振分筛工位长时间震动以及料斗工位背景复杂等问题，采取了转换颜色通道

方法、激光点云方法和帧差法等多种方法，有效识别胶料图像。安全预警系统通

过监测水洗槽的缺料和缺水情况，结合图像识别技术和激光立体相机采集的点云

数据，获取振分筛工位的胶量实时数据。同时，在料斗工位，利用帧差法处理相

邻图像，获取实时胶量流量，并准确计算出胶量指数。

然后，将图像识别胶料监测结果与正常胶料标定结果进行对比，将安全预警

系统采集的数据以及产线DCS现有的安全数据进行融合，设置胶料安全预警阈

值，对胶量异常情况进行自动识别和预警，实现安全预警系统的实时监测，及时

发现顺丁橡胶后处理装置潜在的安全隐患，以降低事故发生的可能性。为了验证

安全预警系统的可靠性，对安全预警系统进行应用前测试，对系统硬件、软件、

胶量监测及预警部分进行测试。测试结果显示，系统能够正常进行胶量图像采集、

处理及数据转化，并在胶料异常时发出声光报警。

最后，安全预警系统的应用结果表明，采用图像识别结合克服了胶量无法监

测的难题，能准确识别各工位胶量状态；通过对各工位胶量数据融合、计算，实

现系统异常状态准确报警；系统结合图像识别方法，能够准确监测系统胶量异常

状态，提前反馈操作人员进行处理，减少系统故障、系统停机的次数，提高系统

安全报警准确率，降低现场工人的劳动强度。

顺丁橡胶后处理装置安全预警系统在顺丁橡胶后处理装置的上中下游工位

均设置预警点，可在整个装置处于异常状态前预警，在对顺丁橡胶后处理装置提

前预警和预警准确率方面表现出显著的优势，为生产过程中的安全预警提供了更

为直观和量化的依据。

关键词：图像识别；顺丁橡胶后处理；胶量状态；安全预警系统

ASAFETYWARNINGSYSTEMFOR

CIS-1,4-POLYBUTADIENEPOST-

PROCESSINGDEVICEBASEDON

IMAGERECOGNITION

ABSTRACT

Cis-1,4-polybutadienerubberisoneoftheimportanttypesofsyntheticrubberand

thesecondlargestgeneral-purposesyntheticrubberaftercis-1,4-polybutadienerubber,

whoseproductionholdssignificantimportanceforsocialandeconomicdevelopment.

Ensuringthesafetyofitsproductionandimprovingthesafetyofthepost-processing

equipm