粉尘环境下的捞渣机刮板状态监测算法研究
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1.江苏国信靖江发电有限公司;2.沈阳航空航天大学

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中图分类号:

TP391;

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辽宁省教育厅重点攻关项目(LJKZZ20220033)


Research on Monitoring Algorithmfor Scraper of Slag Collector in Dust Environment
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    摘要:

    针对某发电厂捞渣机状态监测系统设计需求,将机器视觉技术应用到捞渣机状态监测系统中,设计了一种粉尘环境下的捞渣机刮板状态监测算法。该监测算法基于轻量化的YOLOv5s-SCB目标检测模型,实现了对电厂捞渣机刮板异常状态的监测。由于捞渣机所处环境粉尘较大,在YOLOv5s-SCB模型的基础上,前端引入DehazeFormer去雾网络,并对其进行了改进,将尺度、空间以及通道三种注意力融合到DehazeFormer网络中来提高其去雾能力。此外为了进一步提升检测精度,在监测算法中加入了RAFT光流网络来提取刮板的运动特征,利用RAFT光流网络提取的运动特征与YOLOv5s-SCB提取的卷积特征进行特征融合。最终,通过选取400副粉尘图像进行刮板监测测试,误检率为0%,漏检率为4.9%,实验表明,该模型具有良好的准确性和泛化能力,达到了预期目标。

    Abstract:

    According to the design requirements of a slag rake monitoring system for a certain power plant, machine vision technology is applied to design an algorithm for monitoring slag rake scrapers in dusty environments. The monitoring algorithm utilizes a lightweight YOLOv5s-SCB object detection model to detect abnormal states of the slag rake scrapers in the power plant. Due to the high dust levels in the environment where the slag rake operates, a DehazeFormer dehazing network is introduced at the front end of the YOLOv5s-SCB model and enhances by integrating scale, spatial, and channel attentions. Furthermore, to further enhance detection accuracy, the RAFT optical flow network is incorporated into the monitoring algorithm to extract motion characteristics of the scrapers. These motion features extracted by RAFT are fused with the convolutional features extracted by YOLOv5s-SCB. Finally, testing on 400 dust-laden images for scraper monitoring shows a false detection rate of 0% and a miss detection rate of 4.9%.

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  • 收稿日期:2024-09-18
  • 最后修改日期:2024-11-22
  • 录用日期:2024-11-22
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