'''基于图像识别及大数据分析的橡皮膜煤气柜安全运行综合诊断系统'''由于煤气柜的特殊结构，在煤气柜的正常运行过程中，活塞随着充放气上下移动，会产生一定程度的倾斜、偏移，甚至扭转，当达到一定程度时，可能撕裂橡胶膜，造成 [[ 煤气 ]] 大量泄漏。当今国内煤气柜的安全监测多是考虑煤气泄漏、柜体超压、活塞运行速度监测等常规 [[ 项目 ]] ，对活塞运行状态的在线检测和综合判断还处于空白。

目前，煤气柜的建设正朝着大型化方向 [[ 发展 ]] ，安全运行的要求越来越严格，及时、准确的检测到活塞的异常状态，综合分析判断、故障预警对煤气柜安全稳定的运行有着极其重大的意义。

基于图像识别及 [[ 大数据]]<ref>[https://www.sohu.com/a/321783953_178670 大数据的基本内涵诠释] ，搜狐，2019-06-20</ref>分析的橡皮膜煤气柜安全运行综合诊断系统包括如下技术∶（1）煤气柜活塞倾斜在线检测∶采用高精度多轴倾角测量技术，在线连续测量活塞运行过程中的平面倾斜角度、倾斜高度以及倾斜方向。

（2）煤气柜活塞扭转、偏移在线检测∶通过设置在橡皮膜煤气柜柜壁及两层移动装置上的 [[ 摄像机 ]] 及标靶，利用图像识别技术实时监测到活塞与T挡板、T 挡板与柜壁间的扭转与偏移运动。

（3）煤气柜活塞全姿态在线监视、安全预警∶用三维动态画面直观展示煤气柜活塞在倾斜、扭转、偏移三个维度的 [[ 运动 ]] 变化。并对活塞的运动异常及运动趋势异常实现分级预警，提示操作人员采取相应的措施。

（4）煤气柜安全运行综合诊断∶在活塞全姿态在线检测数据的基础上，集合煤气柜的柜位、压力、活塞升降速度等重要运行参数。采用大数据分析方法，依据煤气柜结构特点、运行特点进行 [[ 关系 ]] 建模，分析诊断出活塞异常的相关因素，并找出相关因素的异常活跃区间，提醒操作人员作出合理的操作调整。

基于图像识别及大数据分析的橡皮膜煤气柜 [[ 安全 ]] 运行综合诊断技术能替代人工定期进柜测量，实现对煤气柜活塞姿态的在线检测和故障诊断。

系统采用高精度多轴倾角 [[ 传感器]]<ref>[http://news.sohu.com/a/622729068_121400664 传感器工作原理以及传感器种类详解] ，搜狐，2022-12-30 </ref>，直接测量活塞面的倾斜。通过图像识别技术根据活塞与柜体的标靶图像变化，得到煤气柜柜内活塞与T挡板以及T挡板与柜壁的扭转、偏移运动。

运用大数据分析方法，利用 [[ 数据库 ]] 存储的活塞异常数据和与其对应的气柜重要生产参数，建模求解出活塞异常的关键影响参数，得到关联参数的异常运行区间。系统构建三维动态展示画面，直观显示出活塞全姿态运动数据，并对数据异常和诊断结果进行分级预警提示。

（1）实时在线监测活塞运行轨迹，减少操作检修人员进柜 [[ 时间; ]]； （2）针对活塞运行超限状态分级预警，活塞故障趋势预警;

（3）归集气柜运行参数，综合诊断气柜运行异常状态，给出操作提示∶（4）系统投资 [[ 成本 ]] 低廉，安装、维护简便;（5）保障气柜、管网安全稳定运行，提高生产效率。

本系统已成功应用于武钢 CSP 转炉煤气柜、萍乡安源钢铁5万转炉煤气柜、沙钢5万8 万装炉煤气柜、沙钢东区12 万转炉煤气柜、沙钢宏发12万转炉煤气柜、沙钢永新5万转炉煤气柜、 [[ 山西 ]] 晋南钢铁8万转炉煤气柜、柳钢防城港转炉煤气柜等。投用后，可以实现煤气柜活塞状态的实时监测，通过自动化手段减少维护人员的进柜检测需求，节约企业的人力成本。同时，对于橡皮膜密封煤气柜，活塞运行时的倾斜、扭转、偏移异常如无法及时检测调整，橡胶膜易在一个方向上长期处于拉扯受力的状态，对橡胶膜的使用寿命有较大的影响。采用本系统可提前发现橡皮膜扭转故障并及时调整，相应延长橡皮膜使用寿命 1-2年。综上，每年可为 [[ 企业 ]] 节约成本约20 万元。