一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备

摘要

本申请公开一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备，方法包括：在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集图像；对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域；如果存在所述滤布缺陷区域，计算所述滤布缺陷区域的几何参数；判断所述滤布缺陷区域的所述几何参数是否大于设定界限值，如果所述滤布缺陷区域的所述几何参数大于所述设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警。能够实现对氧化铝平盘过滤机的过滤状况的在线监测，可以替代人员巡检的方式，节省大量的人力成本，避免发生人员巡检不及时导致的滤布严重破损而被挂起、设备停机的风险。

权利要求

1.一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，包括：在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集原图像；

对所述原图像进行灰度转换，得到灰度图像；

对所述灰度图像进行平滑滤波和阈值分割，得到二值图像；

对所述二值图像进行连通域检测，得到连通域；

采用CANNY算子检测所述连通域的边缘，并采用最小二乘圆拟合对所述连通域的边缘进行圆拟合，得到所述连通域对应的圆拟合误差；

判断所述圆拟合误差是否大于设定拟合误差，以判断是否存在滤布孔洞区域，其中，如果所述圆拟合误差小于或等于所述设定拟合误差，判断所述连通域为所述滤布孔洞区域；

计算所述滤布孔洞区域的几何参数；

判断所述滤布孔洞区域的所述几何参数是否大于设定界限值，如果所述滤布孔洞区域的所述几何参数大于所述设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警。

2.根据权利要求1所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，所述在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集原图像的步骤中，采集到的所述原图像的数量为N张，其中，N为大于1的正整数；

所述对所述二值图像进行连通域检测，得到连通域的步骤之前，还包括：将N张所述原图像进行图像拼接，得到拼接整图。

3.根据权利要求1所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，所述对所述原图像进行灰度转换，得到灰度图像的步骤，包括：根据3通道的RGB彩色图像转换方式，按照下式对所述原图像进行灰度转换，得到灰度图像：

，

其中，GRAY为所述灰度图像的像素灰度值，R为所述原图像的像素红色分量值，G为所述原图像的像素绿色分量值，B为所述原图像的像素蓝色分量值。

4.根据权利要求1所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，还包括：

判断设定区域范围内所述滤布孔洞区域的数量是否大于第一设定数量，如果所述设定区域范围内所述滤布孔洞区域的数量大于所述第一设定数量，发出对应的报警；和/或，判断整个所述氧化铝平盘过滤机内所述滤布孔洞区域的数量是否大于第二设定数量，如果整个所述氧化铝平盘过滤机内所述滤布孔洞区域的数量大于所述第二设定数量，发出对应的报警；和/或，

判断任意两个所述滤布孔洞区域的距离是否小于设定安全距离，如果任意两个所述滤布孔洞区域的距离小于所述设定安全距离，且任意两个所述滤布孔洞区域的总面积大于设定安全面积，发出对应的报警。

5.根据权利要求1‑4中任一所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，所述判断所述滤布孔洞区域的所述几何参数是否大于设定界限值，如果所述滤布孔洞区域的所述几何参数大于所述设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警的步骤，包括：

判断所述滤布孔洞区域的所述几何参数是否大于所述设定界限值；

如果所述滤布孔洞区域的所述几何参数大于所述设定界限值，将所述几何参数乘以转换系数，以将所述二值图像上的所述几何参数转换为实际物理尺寸；

对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警，所述报警带有报警信息，所述报警信息包括所述滤布孔洞区域对应的所述实际物理尺寸和所述滤布孔洞区域的数量。

6.根据权利要求1所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，其特征在于，所述判断是否存在滤布孔洞区域的步骤之后，还包括：在设定时间点，根据所述二值图像，对运行中的所述氧化铝平盘过滤机进行滤布评分，并生成所述滤布评分对应的滤布状态等级；

根据所述滤布评分和所述滤布状态等级，生成设定时段内所述氧化铝平盘过滤机的滤布评分表；

当所述滤布状态等级首次达到更换等级时，发出更换滤布报警。

7.一种工控机，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1‑6中任一项所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法的步骤。

8.一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测系统，其特征在于，包括：氧化铝平盘过滤机、支架、工控柜和权利要求7所述的工控机；

所述支架架设在所述氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方，所述支架上设置有图像采集装置，所述图像采集装置与所述工控柜相连接，所述工控柜与所述工控机相连接。

说明书

一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备

技术领域

[0001] 本申请涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备。

背景技术

[0002] 在氧化铝生产中，氧化铝平盘过滤机是氧化铝生产过程中的成品过滤环节的关键设备，用于氢氧化铝料浆的干湿分离，可以为后续制程中的奇台悬浮焙烧炉提供低水分和
高质量的氢氧化铝滤饼。氧化铝平盘过滤机的滤布状况会直接影响成品过滤的效果，如果
滤布发生破损或者其他缺陷，则会降低循环过滤的效率，以及造成氢氧化铝附碱高、水分大
等后果，还会增加能耗成本，进而降低氧化铝的生产产能，提高生产成本。

[0003] 在工业生产中，氧化铝平盘过滤机通常安装在较高的厂房内，氧化铝平盘过滤机是敞开运转的，周边会有一定浓度的碱蒸汽，环境条件较差。目前，对于氧化铝平盘过滤机
的过滤状况监测通常采用人员巡检的方式，实行24小时值守或者按照设定频率进行现场巡
检。不仅占用大量的人力，而且一旦发生巡检不及时，滤布的严重破损还会导致滤布被挂
起、设备停机等风险。

发明内容

[0004] 本申请实施例提供一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备，能够实现对氧化铝平盘过滤机的过滤状况的在线监测，可以替代人员巡检的方式，节省大量的
人力成本，避免人员巡检不及时导致的滤布严重破损而被挂起或设备停机等风险。

[0005] 第一方面，一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，包括：

[0006] 在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集图像；

[0007] 对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域；

[0008] 如果存在所述滤布缺陷区域，计算所述滤布缺陷区域的几何参数；

[0009] 判断所述滤布缺陷区域的所述几何参数是否大于设定界限值，如果所述滤布缺陷区域的所述几何参数大于所述设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行
报警。

[0010] 在一种可行的实施方式中，所述对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域的步骤之前，还包括：

[0011] 对所述图像进行灰度转换，得到灰度图像；

[0012] 对所述灰度图像进行平滑滤波和阈值分割，得到二值图像。

[0013] 在一种可行的实施方式中，所述在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集图像的步骤中，采集到的所述图像的数量为N张，其中，N为大于1的正整数；

[0014] 所述对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域的步骤之前，还包括：

[0015] 将N张所述图像进行图像拼接，得到拼接整图。

[0016] 在一种可行的实施方式中，所述对所述图像进行灰度转换，得到灰度图像的步骤，包括：

[0017] 根据3通道的RGB彩色图像转换方式，按照下式对所述图像进行灰度转换，得到灰度图像：

[0018] GRAY＝0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B，

[0019] 其中，GRAY为所述灰度图像的像素灰度值，R为原图像的像素红色分量值，G为原图像的像素绿色分量值，B为原图像的像素蓝色分量值。

[0020] 在一种可行的实施方式中，所述滤布缺陷包括滤布孔洞，所述滤布缺陷区域包括滤布孔洞区域；

[0021] 所述对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域的步骤，包括：

[0022] 对所述图像进行连通域检测，得到连通域；

[0023] 采用CANNY算子检测所述连通域的边缘，并采用最小二乘圆拟合对所述连通域的边缘进行圆拟合，得到所述连通域对应的圆拟合误差；

[0024] 判断所述圆拟合误差是否大于设定拟合误差；

[0025] 如果所述圆拟合误差小于或等于所述设定拟合误差，判断所述连通域为所述滤布孔洞区域；

[0026] 所述滤布孔洞区域的所述几何参数包括拟合圆直径。

[0027] 在一种可行的实施方式中，还包括：

[0028] 判断设定区域范围内所述滤布缺陷区域的数量是否大于第一设定数量，如果所述设定区域范围内所述滤布缺陷区域的数量大于所述第一设定数量，发出对应的报警；和/
或，

[0029] 判断整个所述氧化铝平盘过滤机内所述滤布缺陷区域的数量是否大于第二设定数量，如果整个所述氧化铝平盘过滤机内所述滤布缺陷区域的数量大于所述第二设定数
量，发出对应的报警；和/或，

[0030] 判断任意两个所述滤布缺陷区域的距离是否小于设定安全距离，如果任意两个所述滤布缺陷区域的距离小于所述设定安全距离，且任意两个所述滤布缺陷区域的总面积大
于设定安全面积，发出对应的报警。

[0031] 在一种可行的实施方式中，所述判断所述滤布缺陷区域的所述几何参数是否大于设定界限值，如果所述滤布缺陷区域的所述几何参数大于所述设定界限值，对运行中的氧
化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警的步骤，包括：

[0032] 判断所述滤布缺陷区域的所述几何参数是否大于所述设定界限值；

[0033] 如果所述滤布缺陷区域的所述几何参数大于所述设定界限值，将所述几何参数乘以转换系数，以将所述图像上的所述几何参数转换为实际物理尺寸；

[0034] 对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警，所述报警带有报警信息，所述报警信息包括所述滤布缺陷区域对应的所述实际物理尺寸和所述滤布缺陷区域的数量。

[0035] 在一种可行的实施方式中，所述对所述图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域的步骤之后，还包括：

[0036] 在设定时间点，根据所述图像，对运行中的所述氧化铝平盘过滤机进行滤布评分，并生成所述滤布评分对应的滤布状态等级；

[0037] 根据所述滤布评分和所述滤布状态等级，生成设定时段内所述氧化铝平盘过滤机的滤布评分表；

[0038] 当所述滤布状态等级首次达到更换等级时，发出更换滤布报警。

[0039] 第二方面，一种工控机，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上
述任一项所述的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法的步骤。

[0040] 第三方面，一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测系统，包括：氧化铝平盘过滤机、支架、工控柜和上述的工控机；

[0041] 所述支架架设在所述氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方，所述支架上设置有图像采集装置，所述图像采集装置与所述工控柜相连接，所述工控柜与所述工控机相连接。

[0042] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，通过采集运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方的图像，并对图像进行连通域检测，判断图像中是否存在
滤布缺陷区域，如果存在滤布缺陷区域则对滤布缺陷区域的几何尺寸进行判断，是否大于
设定界限值，如果滤布缺陷区域的几何尺寸大于设定界限值，则说明滤布存在的缺陷大小
已经到影响正常生产的程度，需要对滤布缺陷进行报警处理，以便于及时对滤布的缺陷进
行修复或者更换滤布。能够实现对氧化铝平盘过滤机的过滤状况的在线监测，能够及时发
现滤布的缺陷并及时修复或更换，能够保证氧化铝平盘过滤机正常运行，生产出品质优良
的产品，可以替代人员巡检的方式，节省大量的人力成本，避免人员巡检不及时导致的滤布
严重破损而被挂起或设备停机的风险，可以进一步实现无人化工和工业自动化。

附图说明

[0043] 图1为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法的示意性流程图；

[0044] 图2为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的示意性俯视图；

[0045] 图3为本申请实施例提供的一种工控机的示意性结构框图；

[0046] 图4为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测系统的示意性结构框图。

具体实施方式

[0047] 为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具
体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，
在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

[0048] 在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际
的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包
含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括
没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素
的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两
个的情况。

[0049] 在工业生产中，氧化铝平盘过滤机通常安装在较高的厂房内，氧化铝平盘过滤机是敞开运转的，周边会有一定浓度的碱蒸汽，环境条件较差。目前，对于氧化铝平盘过滤机
的过滤状况监测通常采用人员巡检的方式，实行24小时值守或者按照设定频率进行现场巡
检。不仅占用大量的人力，而且一旦发生巡检不及时，滤布的严重破损还会导致滤布被挂
起、设备停机的风险。

[0050] 有鉴于此，本申请提供一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法及相关设备，第一方面，图1为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法的示意
性流程图。如图1所示，本申请实施例提供一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，包
括：

[0051] S100：在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集图像。图2为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的示意性俯视图。如图2所示，氧化铝平盘过滤机的氧化铝过
滤平盘1的上方空间可以划分为母液区11、强过滤区12、弱滤区13和反吹风区14，氧化铝过
滤平盘1可以沿逆时针旋转，依次经过母液区11、强过滤区12、弱滤区13和反吹风区14，在母
液区11和反吹风区14的分界处设置有刮板2。氧化铝平盘过滤机的工作过程通常是：氢氧化
铝浆料母液从母液区11倒入氧化铝过滤平盘1内，使用水对氢氧化铝浆料进行过滤，随着氧
化铝过滤平盘1的逆时针旋转，经过强过滤区12和弱滤区13后，基本过滤完成，在反吹风区
14通过刮板2可以将过滤后得到的粉末刮下来，完成过滤过程。在母液区11和强过滤区12，
氢氧化铝浆液还是粘稠的浆状，难以观测到滤布的情况，在弱滤区13已经去除了大量水分，
相较于母液区11和强过滤区12，弱滤区13更适合检测滤布的破损情况，可以避开碱性高温
洗涤及热水喷淋的位置，采集到的图像清晰度更高，图像上的干扰较少。因此，图像采集装
置需要架设在氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方，其采集运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤
区上方的图像，用于对滤布缺陷的检测。

[0052] S200：对图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域。对采集到的图像进行相应的分析处理，并进行连通域的检测，连通区域检测是图像处理、模式识别中常用的一个
基本方法。在目标分割，边缘检测，区域检测中有着广泛的应用。先检测图像中的连通域，判
断是否存在连通域，如果存在连通域，接着再判断连通域判断是否是滤布缺陷区域。

[0053] S300：如果存在滤布缺陷区域，计算滤布缺陷区域的几何参数。几何参数可以是类圆直径或闭合图形的周长等，关于几何参数本申请不作具体限定。

[0054] S400：判断滤布缺陷区域的几何参数是否大于设定界限值，如果滤布缺陷区域的几何参数大于设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警。如果滤布
缺陷区域的几何参数大于设定界限值，说明滤布上的存在缺陷并且滤布缺陷的尺寸已经大
于设定界限值，会对生产产生较大的影响，需要进行报警警示，便于维护。设定界限值可以
根据生产规格进行设定，本申请不作具体限定。报警可以携带报警信息，可以包括滤布缺陷
的位置信息、尺寸信息以及滤布缺陷区域的数量等等。容易理解的是，滤布缺陷区域存在于
图像当中，并不是现实的物理尺寸，因此与之对应的设定界限值也是针对图像中的比例尺
寸而言。

[0055] 通常，在氧化铝平盘过滤机中，氧化铝过滤平盘1下方会设置有空腔，空腔内设置抽吸泵，用于产生向下的负压，可以加速水分向下流动，进而加速氢氧化铝浆料的干湿分
离。但是由于负压的存在，滤布在负压作用下容易发生下陷形成缺陷，这种缺陷会致使氢氧
化铝浆液直接倾泻进氧化铝平盘下的空腔内，对空腔内的负压产生泄压的影响，极大影响
氢氧化铝浆液干湿分离的作业。

[0056] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，通过采集运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方的图像，并对图像进行连通域检测，判断图像中是否存在
滤布缺陷区域，如果存在滤布缺陷区域则对滤布缺陷区域的几何尺寸进行判断，是否大于
设定界限值，如果滤布缺陷区域的几何尺寸大于设定界限值，则说明滤布存在的缺陷大小
已经到影响正常生产的程度，需要对滤布缺陷进行报警处理，以便于及时对滤布的缺陷进
行修复或者更换滤布。能够实现对氧化铝平盘过滤机的过滤状况的在线监测，能够及时发
现滤布的缺陷并及时修复或更换，以保证氧化铝平盘过滤机正常运行，生产出品质优良的
产品，可以替代人员巡检的方式，节省大量的人力成本，避免人员巡检不及时导致的滤布严
重破损而被挂起或设备停机的风险，可以提高工业自动化水平，进一步实现无人化工厂。

[0057] 在一种可行的实施方式中，步骤S200之前，还包括：

[0058] 对图像进行灰度转换，得到灰度图像。

[0059] 对灰度图像进行平滑滤波和阈值分割，得到二值图像。平滑滤波可以包括高斯滤波，本申请不作具体限定。高斯滤波可以消除图像中的孤立噪声和边缘，再使用自适应阈值
分割算法，将滤波后的灰度图像转换为二值图像。

[0060] 容易理解的是，氧化铝平盘过滤机上的滤布常规为白色或灰白色，多层滤布层层铺叠于平盘上，下面有负压长期对其进行吸附，这就使得采集到的图像具有比较特殊的识
别特征，例如凹陷的孔洞等。因此，滤布缺陷可能是滤布孔洞，滤布孔洞在图像中的表现会
与周边的灰度不同，即滤布孔洞区域的灰度较低，且由于负压的吸附作用为圆形或者近似
圆形。滤布孔洞在二值图像上的体现是接近于黑色的圆形，因此，依据该特性，对采集到的
彩色图像进行相应分析，可以检测到滤布上是否存在缺陷。

[0061] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，通常进行连通域检测的图像需要是二值图像，因此应该对采集到的图像进行灰度转换，将彩色图像转换为灰
度图像，再将灰度图像进行平滑滤波和阈值分割，能够得到二值图像，二值图像则可以用于
连通域检测。

[0062] 在一种可行的实施方式中，步骤S200之前，还包括：

[0063] 将二值图像中的小于或等于预设最小孔洞直径的缺陷去除掉。

[0064] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，能够消除二值图像中的小面积噪声干扰，小面积噪声可能是由小砂砾或者其他杂质引起的，不属于本申请实
施例的检测范围，因此需要去除掉干扰，能够增强对于滤布缺陷的检测准确度。可以根据实
际情况设定有效的最小孔洞尺寸，依据该尺寸设置圆形的结构元素，使用该结构元素的形
态学开算子对二值图像进行处理，以消除小区域噪声，对于较大的圆形的孔洞区域则不受
该操作的影响。

[0065] 在一种可行的实施方式中，可以对单张图像进行处理和分析，得到滤布缺陷的情况。对于单张图像处理的情况可以是单张图像囊括整张滤布的全景，或者只囊括一部分，通
过多张不同滤布位置的图像反映滤布缺陷的情况，本申请不作具体限定。

[0066] 在一种可行的实施方式中，步骤S100中，采集到的图像的数量为N张，其中，N为大于1的正整数；

[0067] 步骤S200之前，还包括：

[0068] 将N张图像进行图像拼接，得到拼接整图。

[0069] 示例性的，带动氧化铝平盘过滤机的平盘转动的主传动轴转动角速度可以为2r/min，这里的角速度可以是平均速度，采集图像可以是按照时间间隔30s进行连续采集20次，
得到20张图像，即N＝20。将20张图像进行拼接，得到拼接整图，之后对拼接整图进行灰度转
换和二值化处理得到二值图像。需要说明的是，图形拼接的过程也需要对每张图像进行适
应性的剪辑，例如，去掉平盘外的背景图，以及重复图像，得到的拼接整图则只是固定的扇
形区域，并使采集到的相邻两幅图像有一半以上的重叠，可以避免漏检并利于图像拼接，最
终将N张有重叠部分的图像拼接为一幅完整的平盘过滤平面图像。

[0070] 本实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，将多张图像先拼接再分析的方式，可以使得图像采集装置无需架设过高即可实现，能够节省空间，可以减少漏拍，
且由于图像采集装置距离拍摄目标的距离可以设置较近，能够获得较清晰的图像，提高滤
布缺陷的检测精度。

[0071] 在一种可行的实施方式中，对图像进行灰度转换，得到灰度图像的步骤，包括：

[0072] 根据3通道的RGB彩色图像转换方式，按照下式对图像进行灰度转换，得到灰度图像：

[0073] GRAY＝0.2989×R+0.5870×G+0.1140×B，

[0074] 其中，GRAY为灰度图像的像素灰度值，R为原图像的像素红色分量值，G为原图像的像素绿色分量值，B为原图像的像素蓝色分量值。

[0075] 在一种可行的实施方式中，滤布缺陷可以包括滤布孔洞，滤布缺陷区域可以包括滤布孔洞区域。步骤S200，可以包括：

[0076] 对图像进行连通域检测，得到连通域。

[0077] 采用CANNY算子(computational theory of edge detection)检测连通域的边缘，并采用最小二乘圆拟合对连通域的边缘进行圆拟合，得到连通域对应的圆拟合误差。由
于负压的吸附作用，滤布缺陷通常为圆形或者近似圆形，可以是滤布孔洞。

[0078] 判断圆拟合误差是否大于设定拟合误差。当圆拟合误差较大，即大于设定拟合误差时，说明检测到的该连通域不够圆，较大可能性不是滤布缺陷造成的滤布孔洞。

[0079] 如果圆拟合误差小于或等于设定拟合误差，判断连通域为滤布孔洞区域。在滤布缺陷为圆形或者类圆形的前提下，只有圆拟合误差小于或等于设定拟合误差，才能判断连
通域为滤布孔洞区域。

[0080] 滤布孔洞区域的几何参数包括拟合圆直径。

[0081] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，通过将滤布缺陷看作是圆或者类圆孔洞，来对图像中检测到的连通域进行圆拟合，根据圆拟合误差判断是否
是滤布缺陷孔洞区域，从而检测出滤布上是否存在缺陷。对滤布缺陷的检测较为准确。

[0082] 在一种可行的实施方式中，本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，还包括：

[0083] 判断设定区域范围内滤布缺陷区域的数量是否大于第一设定数量，如果设定区域范围内滤布缺陷区域的数量大于第一设定数量，发出对应的报警。监测局部区域内滤布缺
陷区域的数量，能够防止某个局部区域存在过多的滤布缺陷，导致过多滤布缺陷集中造成
滤布缺陷的连通，最终造成一个或多个大的滤布孔洞出现。通过设定一个设定数量，可以在
较大滤布孔洞出现前进行有效预警。

[0084] 和/或，

[0085] 判断整个氧化铝平盘过滤机内滤布缺陷区域的数量是否大于第二设定数量，如果整个氧化铝平盘过滤机内滤布缺陷区域的数量大于第二设定数量，发出对应的报警。监测
整个氧化铝平盘过滤机内滤布缺陷区域的数量，能够防止整个氧化铝平盘过滤机内出现过
多滤布缺陷区域，影响正常生产，从而影响产品品质，以及造成负压的减压，进一步影响产
品质量和增加生产耗能。通过设定一个设定数量，可以对整体较多的滤布孔洞出现前进行
有效预警。

[0086] 和/或，

[0087] 判断任意两个滤布缺陷区域的距离是否小于设定安全距离，如果任意两个滤布缺陷区域的距离小于设定安全距离，且任意两个滤布缺陷区域的总面积大于设定安全面积，
发出对应的报警。如果两个滤布缺陷区域的距离过近容易造成两个滤布缺陷区连通形成一
个大的滤布缺陷。或者多个滤布缺陷区域的距离过近导致多个滤布缺陷区域联通形成一个
大的滤布缺陷区域，且形成的一个大的滤布缺陷区域的整体面积如果大于设定安全面积，
则容易影响正常生产，需要进行对应的报警。通过对任意两个滤布缺陷区域的距离的提前
预警，可以及时发现并进行修复过更换滤布，可以防止两个或两个以上滤布缺陷区连通形
成一个大的滤布缺陷的情况发生。设定安全距离和设定安全面积可以根据具体生产情况进
行预先设定，本申请不作具体限定。

[0088] 在一种可行的实施方式中，步骤S400，可以包括：

[0089] 判断滤布缺陷区域的几何参数是否大于设定界限值。

[0090] 如果滤布缺陷区域的几何参数大于设定界限值，将几何参数乘以转换系数，以将图像上的几何参数转换为实际物理尺寸。

[0091] 对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警，报警带有报警信息，报警信息包括滤布缺陷区域对应的实际物理尺寸和滤布缺陷区域的数量。

[0092] 示例性的，在安装图像采集装置的过程中，需要选取或者设置一个已知尺寸的参照物作为标准物体，拍照测量出该标准物体在图像中的尺寸，用实际物理尺寸除以图像中
的尺寸，得到转换系数，转换系数可以将图像中物体的尺寸转换为实际物理尺寸，能够更直
观的反应图像中物体的实际尺寸数据。例如，滤布缺陷区域的几何参数乘以转换系数，可以
得到滤布缺陷的实际物理尺寸，在报警信息中直接呈现滤布缺陷的实际物理尺寸，维修人
员可以直观的获取到缺陷的大小。

[0093] 在一种可行的实施方式中，在S200步骤之后，还包括：

[0094] 在设定时间点，根据图像，对运行中的氧化铝平盘过滤机进行滤布评分，并生成滤布评分对应的滤布状态等级。设定时间点可以根据具体需要进行设定，可以是整点，也可以
是其他时间点，本申请不作具体限定。示例性的，设定时间点可以是8点、10点、12点等等。对
运行中的氧化铝平盘过滤机进行滤布评分的依据可以是整张滤布上的滤布缺陷区域的数
量，或者是超出设定大小的滤布缺陷区域的数量。滤布缺陷区域可以是滤布孔洞示例性的，
如果整张滤布上的滤布孔洞数量在10个以下，评分可以是99分；10‑30个之间(包括端点)，
评分可以是95分，以此类推。再例如，如果整张滤布上直径大于5cm的滤布孔洞数量在5个以
下，评分可以是99分，5‑15个之间(包括端点)，评分可以是95分，以此类推，本申请不做一一
列举。示例性的，评分对应的滤布状态等级可以包括优秀等级、较优秀等级、良好等级、较良
好等级、合格等级、次品等级、更换等级等等，本申请不作具体限定。

[0095] 根据滤布评分和滤布状态等级，生成设定时段内氧化铝平盘过滤机的滤布评分表。滤布评分表可以包括评分时间点、评分以及评分等级、滤布缺陷区域数量、滤布缺陷区
域总面积等数据，本申请也不作具体限定。滤布评分表可以用于滤布状态分析，分析滤布缺
陷发生的原因、滤布缺陷发生的规律等，可以更好的完善滤布修补的手段或者过滤机的维
修方案等等，以及将滤布评分表存档保存可以便于后续数据的调取和查看，本申请不作具
体限定。设定时段可以是24小时，或者一个轮换班次，本申请不作具体限定。

[0096] 当滤布状态等级首次达到更换等级时，发出更换滤布报警。示例性的，根据上述滤布状态等级的列举，当滤布等级处于良好等级、较良好等级、合格等级、次品等级的时候，可
以安排维修人员对滤布进行相应的修补，当滤布等级首次达到更换等级时，需要发出更换
滤布报警，以对滤布进行及时更换。目前滤布的更换通常是定期更换，有可能滤布还未达到
更换标准就进行了更换，滤布未得到充分利用，不利于节能降本，对滤布状态的监控可以代
替定期更换的作业方式，能够滤布的利用率，避免滤布提前更换引起的浪费。

[0097] 本申请实施例提供的氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，通过对氧化铝平盘过滤机的滤布状况的评分以及分级，能够对成品过滤的效果进行分析评判，及时提高成品
过滤的效果，提高循环过滤的效率，降低氢氧化铝附碱，降低水分，进而提高氧化铝的生产
产能，降低生产成本。需要说明的是，本申请任意实施例提到的报警都可以是声光报警或者
显示画面的报警，本申请不作具体限定。

[0098] 第二方面，图3为本申请实施例提供的一种工控机的示意性结构框图。如图3所示，本身申请实施例提供一种工控机300，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并
可在处理器320上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时实现以下步骤：

[0099] 在运行中的氧化铝平盘过滤机的弱滤区上方采集图像。

[0100] 对图像进行连通域检测，判断是否存在滤布缺陷区域。

[0101] 如果存在滤布缺陷区域，计算滤布缺陷区域的几何参数。

[0102] 判断滤布缺陷区域的几何参数是否大于设定界限值，如果滤布缺陷区域的几何参数大于设定界限值，对运行中的氧化铝平盘过滤机的滤布缺陷进行报警。

[0103] 在具体实施过程中，处理器320执行计算机程序311时，可以实现上述实施例中任一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法。

[0104] 由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测方法，故而基于本申请实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解
本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何
实现本申请实施例中的方法不再详细介绍，只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中
的方法所采用的设备，都属于本申请所欲保护的范围。

[0105] 第三方面，图4为本申请实施例提供的一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监测系统的示意性结构框图。如图4所示，本申请实施例提供一种氧化铝平盘过滤机的过滤状况监
测系统，包括：氧化铝平盘过滤机、架设在氧化铝平盘过滤机上方的支架3和上述实施例提
供的工控机5。氧化铝平盘过滤机的氧化铝过滤平盘1的上方空间可以划分为母液区11、强
过滤区12、弱滤区13和反吹风区14，氧化铝过滤平盘1可以沿逆时针旋转，依次经过母液区
11、强过滤区12、弱滤区13和反吹风区14，在母液区11和反吹风区14的分界处设置有刮板2。
支架3架设在氧化铝平盘过滤机的弱滤区13上方，支架3上设置有图像采集装置31，图像采
集装置31与所述工控机5相连接，连接可以包括电缆连接、通信连接等等，本申请不作具体
限定。

[0106] 示例性的，工控机5与支架3之间设置的工控柜4可以用于容纳部分供电设备、控制器、传动装置、声光报警装置等，声光报警装置可以包括喇叭、警铃或者警灯等，本申请不作
具体限定。支架3上还可以设置有照明装置32，照明装置32可以为图像采集装置31提供照
明，可以增强拍照环境的亮度，以获得清晰的图像。工控柜4可以对支架上的图像采集装置
31和照明装置32等进行供电，工控机5与工控柜4的供电可以是分开的，本申请不作具体限
定。

[0107] 示例性的，氧化铝平盘过滤机的面积可以是80m2，(氧化铝过滤平盘1的直径可以是2.6m)，在距离氧化铝过滤平盘1圆周外1.3m的位置上安装支架3，支架3的高度可以为2
米。工控机5可以实现图像处理、报警条件判断以及报警的相关功能。报警可以是声光报警，
还可以带有显示功能，显示出报警信息，本申请不作具体限定。

[0108] 本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每
一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机
程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器
以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用
于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的设
备。

[0109] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令设备的制造品，该指令设备实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

[0110] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0111] 尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括
优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。

[0112] 显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技
术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。