專利名稱：高速溫度云圖的繪制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼鐵澆鑄過程中結晶器銅板溫度的顯示領域，更具體地，涉及鋼鐵澆鑄過程中結晶器銅板的溫度云圖的繪制方法和獲取結晶器銅板上任意點的溫度值的方法。
背景技術：
在現代鋼鐵生產中，澆鋼漏鋼率是連鑄生產中的重要技術指標之一。如果澆鑄過程中發(fā)生漏鋼事件，則需要花費很高費用進行修復設備，并且影響生產。為避免漏鋼的發(fā)生，就必須在有可能發(fā)生漏鋼的時候將其檢測出來，提醒操作人員或自動地降低拉速。在所有漏鋼事故中，粘結性漏鋼的發(fā)生率最高，高達70%。因此，減少粘結性漏鋼是降低連鑄漏鋼率的關鍵。與其它漏鋼事故不同的是，粘結性漏鋼有一個重要特征當鑄坯與結晶器銅板發(fā)生粘結時，結晶器銅板的局部區(qū)域溫度就會升高。通過埋設在結晶器銅板內的熱電偶來檢測銅板局域溫度是否有變化，以及變化的特征是否符合粘結性漏鋼的特征，就可以在鑄坯與結晶器銅板發(fā)生粘結時，破裂口拉出結晶器下端之前發(fā)出警報，進而采取適當的措施防止漏鋼事故的發(fā)生。由于計算機技術、圖像處理技術的進步和數學模型的深化，提出了結晶器“可視化”的概念。結晶器“可視化”要求能直觀顯示結晶器銅板內的熱電偶測量到的溫度，從而實時監(jiān)控結晶器銅板的溫度變化。一般地，在現有技術中將結晶器銅板內的熱電偶測量到的溫度繪制成溫度云圖并實時顯示，通過將這些溫度云圖與正常狀態(tài)下的溫度云圖進行比較，可以直觀地預先判斷事故，預測鑄胚缺陷，和預警操作人員。為了能更準確地反映結晶銅板溫度的變化，需要在結晶器銅板內設置大量的熱電偶，即溫度采集點，然后繪制溫度云圖。在繪制溫度云圖前，先要計算等溫線。在現有技術中，采用的方法是先計算給定溫度值在整個銅板表面的等溫線，繪制完每條等溫線后，即可完成整個銅板的多條等溫線的繪制工作。另外，在計算等溫線的過程中，需要處理閉合與非閉合等溫線的情況，并且在每個等溫點的計算過程中，需要設定等溫線進入方向的規(guī)則。然而，由于整塊銅板的溫度采集點很多，按照上述方法將這些溫度采集點的溫度繪制成溫度云圖并且顯示出來往往需要較長時間，從而不能做到對結晶器銅板溫度的真正意義上的實時監(jiān)控，因此對漏鋼事故的誤報率高，準確率低，無法達到生產要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決上述技術問題而提出。本發(fā)明的目的是提供結晶器銅板溫度的高速溫度云圖的繪制方法和獲取結晶器銅板上任意點的溫度值的方法，從而實時和直觀地監(jiān)控結晶器銅板溫度變化，及時調整工藝操作。根據本發(fā)明提供的高速溫度云圖的繪制方法，包括通過在結晶器銅板中設置多行多列個熱電偶而測得多個溫度值；基于所測得的溫度值，利用插值算法計算出多個預測溫度值點，從而根據所述預測溫度值點，將結晶器銅板劃分為多個小矩形區(qū)域；根據所述小矩形區(qū)域和形成所述小矩形區(qū)域的所述預測溫度值點構建溫度云圖的小矩形區(qū)域集合圖；在所述小矩形區(qū)域集合圖的每個小矩形區(qū)域中繪制等溫線；根據預設的溫度與顏色的對應關系，在每兩條相鄰的所述等溫線之間的區(qū)域填充與所述等溫線所表征的溫度對應的顏色，并且，隨著所述等溫線所表征的溫度的變化，所述等溫線之間的區(qū)域的顏色按照預設的溫度與顏色的對應關系而變化。另外，所述熱電偶按照MRx N列進行設置，110，115。另外，所述預測溫度值點的數量為4000 6000個。另外，所述預測溫度值點的數量為5000個。另外，在每個所述小矩形區(qū)域中繪制等溫線的步驟包括獲取所述多個小矩形區(qū)域中的一個的四個角的溫度T1、T2、T3和Τ4 ；將所述溫度Τ1、Τ2、Τ3和Τ4中的最小值表示為t0，最大值表示為tl ；繪制溫度大于t0并且小于tl的最多50條等溫線，相鄰的兩條所述等溫線的溫度差為At。另外，所述溫度差At可以是0. 5°C 5°C。另外，所述溫度差Δ t優(yōu)選為1°C。另外，優(yōu)選地，當繪制所述多條等溫線的每條時，在所述小矩形區(qū)域的四條邊上獲取與要繪制的所述等溫線的溫度相等的點，然后將所獲取的點以直線連接，從而繪制出所述等溫線。另外，對應于每個所述溫度的等溫線可以是1條或2條。另外，給每兩條相鄰的所述等溫線之間的區(qū)域填充不同顏色的步驟包括色標設定的步驟，所述色標設定的步驟包括在所述銅板結晶器的溫度范圍內設定多個控制點；設定所述控制點對應的顏色；相鄰控制點之間的溫度對應的顏色通過線性差值計算方法獲得。通過本發(fā)明提供的結晶器銅板溫度的高速溫度云圖的繪制方法，能夠在10-30ms 內繪制并且顯示每塊銅板5000個溫度采樣點的溫度云圖，真正達到實時和直觀地顯示結晶器銅板溫度變化，提高了漏鋼預報的準確率，降低了誤報率，使操作者能直觀地“看”到結晶器內部情況，衡量工藝狀況，對穩(wěn)定連鑄操作，獲得更好的鑄坯質量具有積極作用。另外，本發(fā)明提供一種獲取結晶器銅板上任意點的溫度值的方法，包括通過在結晶器銅板中設置多行多列個熱電偶而測得多個溫度值；基于所測得的溫度值，利用插值算法計算出多個預測溫度值點，從而根據所述預測溫度值點將結晶器銅板劃分為多個小矩形區(qū)域；根據所述小矩形區(qū)域和形成所述小矩形區(qū)域的所述預測溫度值點構建溫度云圖的小矩形區(qū)域集合圖；獲取所述多個小矩形區(qū)域中的一個的四個角的溫度T1、T2、T3和Τ4 ；設定所述一個小矩形區(qū)域中除了所述四個角以外的任意一點0到所述四個角的距離分別為 OTl，0T2, 0T3, 0T4 ；
權利要求
1.一種高速溫度云圖的繪制方法，包括通過在結晶器銅板中設置多行多列個熱電偶而測得多個溫度值； 基于所測得的溫度值，利用插值算法計算出多個預測溫度值點，從而根據所述預測溫度值點將結晶器銅板劃分為多個小矩形區(qū)域；根據所述小矩形區(qū)域和形成所述小矩形區(qū)域的所述預測溫度值點構建溫度云圖的小矩形區(qū)域集合圖；在所述小矩形區(qū)域集合圖的每個小矩形區(qū)域中繪制等溫線；根據預設的溫度與顏色的對應關系，在每兩條相鄰的所述等溫線之間的區(qū)域填充與所述等溫線所表征的溫度對應的顏色，并且，隨著所述等溫線所表征的溫度的變化，所述等溫線之間的區(qū)域的顏色按照預設的溫度與顏色的對應關系而變化。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述熱電偶按照M行XN列進行設置，1 < M ^ 10,1 < N ^ 15ο
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述預測溫度值點的數量為4000 6000個。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述預測溫度值點的數量為5000個。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，在每個所述小矩形區(qū)域中繪制等溫線的步驟包括獲取所述多個小矩形區(qū)域中的一個的四個角的溫度Τ1、Τ2、Τ3和Τ4 ； 將所述溫度Tl、Τ2、Τ3和Τ4中的最小值表示為t0，最大值表示為tl ； 繪制溫度大于t0并且小于tl的最多50條等溫線，相鄰的兩條所述等溫線的溫度差為At。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，當繪制所述多條等溫線中的每條時，在所述小矩形區(qū)域的四條邊上獲取與要繪制的所述等溫線的溫度相等的點，然后將所獲取的點以直線連接，從而繪制出所述等溫線。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述溫度差At為0.5°C 5°C。
8.根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述溫度差At為1°C。
9.根據權利要求5所述的方法，其中，對應于每個所述溫度的等溫線的數目是1條或2
10.根據權利要求1所述的方法，其中，在每兩條相鄰的所述等溫線之間的區(qū)域填充不同顏色的步驟包括色標設定的步驟，所述色標設定的步驟包括在所述銅板結晶器的溫度范圍內設定多個控制點； 設定所述控制點對應的顏色；相鄰控制點之間的溫度對應的顏色通過線性差值計算方法獲得。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述銅板結晶器的溫度范圍為20 200°C，所述控制點的數目為5個。
12.一種獲取結晶器銅板上任意點的溫度值的方法，包括通過在結晶器銅板中設置多行多列個熱電偶而測得多個溫度值； 基于所測得的溫度值，利用插值算法計算出多個預測溫度值點，從而根據所述預測溫度值點將結晶器銅板劃分為多個小矩形區(qū)域；根據所述小矩形區(qū)域和形成所述小矩形區(qū)域的所述預測溫度值點構建溫度云圖的小矩形區(qū)域集合圖；獲取所述多個小矩形區(qū)域中的一個的四個角的溫度Tl、T2、T3和Τ4; 設定所述一個小矩形區(qū)域中除了所述四個角以外的任意一點0到所述四個角的距離分別為 OT1，0Τ2, 0Τ3, 0Τ4 ；通過以下公式計算所述四個角的每個角的溫度對0點預測溫度值的貢獻度
全文摘要
本發(fā)明提供一種高速溫度云圖的繪制方法，包括通過在結晶器銅板中設置多行多列個熱電偶而測得多個溫度值；基于所測得的溫度值，利用插值算法計算出多個預測溫度值點，從而根據預測溫度值點將結晶器銅板劃分為多個小矩形區(qū)域；根據小矩形區(qū)域和形成小矩形區(qū)域的預測溫度值點構建溫度云圖的小矩形區(qū)域集合圖；在小矩形區(qū)域集合圖的每個小矩形區(qū)域中繪制等溫線；根據預設的溫度與顏色的對應關系，在每兩條相鄰的等溫線之間的區(qū)域填充與等溫線所表征的溫度對應的顏色，并且，隨著等溫線所表征的溫度的變化，等溫線之間的區(qū)域的顏色按照預設的對應關系而變化。通過本發(fā)明提供的方法，可以實時和直觀地監(jiān)控結晶器銅板溫度變化，及時調整工藝操作。
文檔編號G01K7/04GK102169025SQ20101061441
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者劉超, 吳鵬, 李富帥, 李晉, 白居冰, 蔡娥, 許軍 申請人:中冶連鑄技術工程股份有限公司