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《湖南大学》 2012年
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电厂冷凝器清洗机器人的管口视觉定位方法研究

胡灿  
【摘要】:大型冷凝器是电厂和石化行业的大型换热设备的关键设备之一,在冷凝器运行时,由于冷却水不洁净、热交换时伴随化学反应等原因,致使冷凝管内壁积聚了不利于传热的污垢。冷凝管的污垢将产生一系列危害:严重削弱冷凝器的换热能力,引起真空度降低、能耗增加,还可能导致冷凝管堵塞甚至造成管壁腐蚀穿孔而引发事故。 论文首先分析了冷凝器污垢产生的原因及影响,说明污垢清除的必要性,然后比较了各种常用污垢清洗方法的优点与不足,最后概述了国内外清洗机器人及其关键技术的发展。 然后针对冷凝器清洗机器人在冷凝管清洗过程中利用坐标输入法来定位冷凝管管口而导致定位不准确的缺陷,提出了冷凝器水下清洗机器人视觉定位系统的方案,分析了方案实施过程中的要解决问题,并详细介绍了水下视觉定位系统的结构。 冷凝器管口视觉定位过程主要依靠图像信息,本文详细研究了图像预处理技术和边缘检测技术在管口定位中的应用。在分析管口图像对比度增强和噪声抑制方法的基础上,研究了一种基于神经网络的管口图像去噪方法,该方法将图像噪声抑制分为两个步骤进行:首先利用神经网络噪声分类器检测出图像中的噪声像素,然后对检测出的噪声像素采用选择掩模式自适应噪声滤波器进行滤波处理,而非噪声像素保持不变,实验结果表明所研究方法要优于均值噪声抑制方法和中值噪声抑制方法,它们不仅使得管口图像中的噪声数目大大减少,而且很好地保留了管口图像中的边缘细节信息。在分析了现有的边缘检测算法后,研究了基于改进Hough变换算法的冷凝器管口中心定位方法,很好地计算出了管口的边缘和圆心半径,实现了清洗机器人对冷凝器管口的准确定位。 论文最后总结了全文的主要工作和成果,并对下一步研究工作进行了展望。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM621.73;TP242

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【参考文献】
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