本发明涉及炉窑冶炼，尤其涉及一种自动化溜槽保温防结焦系统和方法及装置。
背景技术：
1、炉窑冶炼、高温炉膛和溜槽等是冶金和冶炼过程中的重要组成部分，每个部分在整个冶炼流程中扮演着特定的角色。炉窑冶炼是在高温炉中进行金属或合金的提取与加工过程。高温炉膛是炉窑的内部空间，主要用于物料的加热和冶炼。溜槽是冶炼过程中用于引导熔融金属、渣滓或气体的通道或结构，通常设在炉窑的底部或侧面，可以有效地将冶炼后的产品引导到下一个处理环节或收集起来。溜槽工作在高温炉膛下部，温度大约1000℃，高温熔体很容易在溜槽上产生大量的结焦，其结焦会造成溜槽的堵塞，严重影响炉窑冶炼的正常运行。为了维持溜槽的正常工作，需要操作工到现场观察溜槽的结焦工况，采用人工定时用很长的钢钎往溜槽里捅的方式清焦，而炉窑下的溜槽处于高温状态，由于其内负压不稳定，高温熔融物随时会飞溅出来，清焦过程中操作人员即便穿有防护服，烫伤事故也时有发生，因而急需一种自动化溜槽保温防结焦系统取代人工清焦，避免高温环境下造成的人员烫伤事故，保证溜槽安全稳定运行。
2、现有技术一，中国专利，申请号：202110617321.6公开了一种倾斜套筒结构的烧结矿feo含量在线检测装置及方法，包括电控系统，进料配料秤，设置在进料配料秤落料点下方的走料斜溜槽，套接在走料斜溜槽中部外壁的磁感应线圈及其骨架，设置在走料斜溜槽上方的料位检测仪表，设置在走料斜溜槽下方的料流检测仪表，走料斜溜槽包括一号溜槽，与此一号溜槽对应扣接的二号溜槽。虽然可自动判断堵料状态，同时停止进料，避免发生堆料；走料斜溜槽与磁感应线圈及其骨架采用套筒结构润滑安装，便于将走料斜溜槽从磁感应线圈及其骨架中抽走及装回，走料斜溜槽采用可拆卸分体结构，可以方便的将其中堵塞的物料清除，减少维护人员劳动强度。但是在高温环境下清焦，很容易造成的人员烫伤事故，而且清焦效率大多依靠人员的经验，导致清焦效果不佳。
3、现有技术二，中国专利，申请号：202110617320.1公开了一种便于清理堵料的烧结矿feo含量在线检测装置及方法，包括电控系统，进料配料秤，设置在此进料配料秤落料点下方的走料斜溜槽，套接在此走料斜溜槽下部外壁的磁感应线圈及其骨架，设置在走料斜溜槽上方的料位检测仪表，设置在走料斜溜槽下方的料流检测仪表。虽然自动判断堵料状态，同时停止进料，避免发生堆料；走料溜槽与磁感应线圈及其骨架采用套筒结构润滑安装，便于将走料溜槽从磁感应线圈及其骨架中抽走及装回，减少维护人员劳动强度；避免了磁感应线圈及骨架的磨损，提高设备的使用寿命，同时减少了测量装置的维护量及使用运行成本。但是，清焦效率依旧不高，而且很容易造成安全事故。
4、现有技术三，中国专利，申请号：202311187862.5公开了一种铝合金熔体中熔剂残留物的判定方法，包括以下步骤：在铸造铝合金熔炼精炼阶段，在铝熔体中加入精炼剂；其中，熔炼温度控制在720-770℃，精炼温度控制在700-750℃；在精炼时，加入精炼剂并通入惰性气体；铝合金液从熔炼炉转至静置炉，再从静置炉流到溜槽，经过在线熔体净化系统，到达溜槽末端的转接套管；在铝合金液铸造阶段，铝合金液经过溜槽末端向下流入到转接套管中；通过转接套管内铝液下注流速来判定熔剂残留物的存在。虽然通过在生产前期预先判断熔剂是否有组分残留，最终确认该精炼剂能否适用于铝合金熔体处理应用，为不同熔剂能否适用于铝合金熔铸工艺提供了支撑和保障。但是缺乏溜槽内结焦检测的技术手段，同时清焦依然需要人工进行，不仅效率较低，而且容易造成伤害。
5、目前现有技术一、现有技术二及现有技术三存在清焦过程繁琐，费时费力，容易发生烫伤事故，导致清焦的工作安全性较差的问题。因而，本发明提供一种自动化溜槽保温防结焦系统和方法及装置。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种自动化溜槽保温防结焦系统和方法及装置，以解决现有技术中清焦过程繁琐，费时费力，容易发生烫伤事故，导致清焦的工作安全性较差的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种自动化溜槽保温防结焦系统，所述自动化溜槽保温防结焦系统包括：
4、温度监测组件，用于在溜槽背面的耐火材料层的凹槽内布设多个温度采集设备，温度采集设备用以测量溜槽壁面区域的温度，获取模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号输出；
5、加热保温组件，用于在溜槽的某一区域的温度数值低于临界值时，在智能反馈组件的控制下，对某一区域相邻两部分的加热元件启动，进行加热；
6、结焦视觉监测组件，用于获取溜槽内高温熔体的流量，判断溜槽内的区域是否产生结焦，并将产生结焦的区域坐标发送至智能反馈组件；
7、结焦自动清除组件，用于通过自动清焦装置，在智能反馈组件的控制下，对结焦的区域进行清焦；
8、智能反馈组件，用于控制温度监测组件、加热保温组件、结焦视觉监测组件及结焦自动清除组件，接收温度监测组件、加热保温组件、结焦视觉监测组件、结焦自动清除组件反馈的数据；并在检测到溜槽内出现结焦时，让加热保温组件维持加热状态，结焦自动清除组件通过结焦视觉监测组件提供的位置开始实行清焦行为。
9、作为本发明的进一步改进，温度监测组件，包括：
10、信号采集模块，用于温度采集设备通过临近的热电偶或热电阻传感器直接接触溜槽壁面，获取实际温度信息；将检测到的温度信息转化为与温度成比例的模拟电压信号；将模拟电压信号经过放大、过滤及线性化处理，得到调理后的模拟电压信号；
11、模数转换模块，用于将调理后的模拟信号进入模数转换器，并将每个样本的模拟电压值量化为相应的数字值；转换后的数字信号经过数字信号处理器，进行平滑；
12、信号输出模块，用于经过数字信号处理的温度数值通过接口输出，供智能反馈组件进行处理和判断。
13、作为本发明的进一步改进，加热保温组件，包括：
14、元件布设模块，用于对在溜槽内部设置多个区域，每个区域配置一个加热元件，实现局部加热；
15、区域加热模块，用于在溜槽壁外的耐火材料层中安装加热元件，形成环向加热区域；在溜槽外部布置多个加热区，形成初步的加热网格；
16、数值对比模块，用于实时监测温度采集设备的输出，当某一区域的温度低于设定的临界值时，进行响应；自动调节相邻的加热元件开启，加热至最终温度高于临界值以上时停止。
17、作为本发明的进一步改进，结焦视觉监测组件，包括：
18、数据处理模块，用于通过扫描设备获取溜槽内高温熔体的流动图像的三维点云数据及三维坐标数据，三维点云数据用以捕捉熔体的动态形态和流动特征，对流动图像进行预处理，预处理包含滤波，得到预处理后的三维点云数据；
19、流量变化模块，用于对三维点云数据通过点云形变分析修正三维数据，提取熔体的三维特征及体积信息；计算出单位时间内的物料质量流量，并监测质量流量的变化情况；
20、结焦判断模块，用于当监测到流量有明显波动且达到设定阈值时，判定当前区域可能产生结焦，并将位置信息传输至智能反馈组件进行处理。
21、作为本发明的进一步改进，结焦自动清除组件，包括：
22、行进与定位模块，用于控制自动除焦装置的移动，包括行进轨道的移动和横向移动管的位置调整；在激光扫描相机检出结焦情况时，进行定位；
23、清焦臂及驱动装置模块，用于实现清焦臂的伸缩，并将清焦装置移动至溜槽内结焦处，实现清焦作业；包含多个驱动机构，当接收到智能反馈系统信号后，自动对准结焦部位并进行清焦；
24、清焦操作模块，用于利用设置的清焦设备解冻、摩擦和碰撞结焦物质，通过旋转清焦锤产生的离心力，使其从溜槽壁上脱落。
25、作为本发明的进一步改进，智能反馈组件，包括：
26、数据接收与处理模块，用于接收来自温度监测组件、结焦视觉监测组件和结焦自动清除组件的反馈数据，包括温度值、流量信息和结焦位置；
27、控制与调节模块，用于根据监测到的温度和结焦状态，智能反馈组件控制加热保温组件的加热元件，在需要时启动加热，维持溜槽的温度在适宜范围内；启动结焦自动清除组件的相关操作，当结焦视觉监测组件检测到结焦发生时，指挥清焦设备进行自动清除；
28、决策功能模块，用于进行智能分析，做出相应的决策，在不同的运行条件下调整清焦频率。
29、为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
30、一种自动化溜槽保温防结焦方法，其应用于所述的自动化溜槽保温防结焦系统，所述自动化溜槽保温防结焦方法，包括：
31、在溜槽背面的耐火材料层的凹槽内布设多个温度采集设备，温度采集设备用以测量溜槽壁面区域的温度，获取模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号输出；
32、在溜槽的某一区域的温度数值低于临界值时，对某一区域相邻两部分的加热元件启动，进行加热；
33、获取溜槽内高温熔体的流量，判断溜槽内的区域是否产生结焦，并获取产生结焦的区域坐标；通过自动清焦装置，对结焦的区域进行清焦。
34、作为本发明的进一步改进，对某一区域相邻两部分的加热元件启动，包括：
35、在溜槽内部的多个位置安装温度采集设备，负责实时监测溜槽不同区域的温度；温度采集设备持续获取溜槽内熔体材料的温度数据，并反馈给智能反馈系统；智能反馈组件根据熔体材料的特性设定一个临界值t，用于判断是否存在结焦风险；当某一区域的温度采集设备显示的温度低于临界值t时，判定当前区域有结焦的潜在风险；
36、智能反馈组件控制相邻的两个加热元件开始加热，加热元件安装在溜槽壁外的耐火材料中，通过环向加热区域提供热量；加热元件工作后，温度逐步上升，直到温度采集设备检测的温度高于临界值t的10°时，即达到t+10°，将停止加热；
37、在溜槽的输送方向，每隔h布置一层加热元件，与温度采集设备交错布置；从炉窑底部至下一炉窑，沿溜槽布置m层加热元件，保证温度均匀，自底部到顶部形成多层加热；在加热过程中，温度采集设备持续获取数据，智能反馈组件实时检测每个区域的温度变化；如果监测到温度重新回落至临界值t以下，则重复启动相邻两部分加热元件的加热过程。
38、作为本发明的进一步改进，判断溜槽内的区域是否产生结焦，包括：
39、沿着溜槽平行方向建立皮带输送机，并在其一侧上端安置激光扫描相机；通过激光扫描，获取输送溜槽内高温熔体的流动情况，产生三维坐标数据，应用滤波算法对图像进行处理，去除干扰；
40、对获取的激光扫描三维坐标数据进行分析，利用点云形变分析技术进行数据修正，提取熔体的三维特征和体积信息；通过公式计算将测量的熔体体积转化为物料的质量流量；
41、将监测到的物料流量数据输入至智能反馈控制组件，优化物料投放方案，并实时掌握流量变化情况；根据监测结果，调整设备控制参数、优化数据采集频率以及设置报警阈值；当监测到流量高时，加快激光扫描的频率。
42、为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
43、一种自动化溜槽保温防结焦装置，其应用于所述的自动化溜槽保温防结焦方法，所述自动化溜槽保温防结焦装置包括：高温无线温度传感器、加热元件、激光扫描相机及清焦设备；
44、其中，高温无线温度传感器、加热元件、激光扫描相机及清焦设备与智能反馈组件连接；
45、高温无线温度传感器嵌装在耐火材料层上，耐火材料层的内侧为溜槽，溜槽的内部为高温熔体；
46、加热元件嵌装在耐火材料层上，在溜槽的输送方向，与高温无线温度传感器插空布置；
47、沿着溜槽平行方向建立皮带输送机，在其一侧上端安置有激光扫描相机，通过激光扫描获取输送溜槽内高温熔体的流动情况；
48、在溜槽上方安置清焦设备，高度低于激光扫描相机；分为行进轨道，横向移动管，清焦臂以及清焦装置，其中清焦臂自由伸缩，确保能移动至溜槽内各个位置；受智能反馈组件驱动，在激光扫描相机监测到结焦情况并提供其具体位置信息时开始工作。
49、本发明的温度监测组件通过在溜槽背面的耐火材料层凹槽内布设多个温度采集设备，实时监测溜槽壁面的温度；温度采集设备将测得的模拟信号转换为数字信号并输出，保证数据精确性。意义：实时监控温度可以有效防止温度过低导致熔体凝固，从而减少结焦现象的发生；温度数据为后续加热与清除措施提供了重要依据，保证系统工作在安全高效的温度范围。加热保温组件当溜槽的某一区域温度低于临界值时，该组件能自动启动相邻两部分的加热元件进行加热，以维持适宜的温度。意义：保持溜槽的温度在设定范围内，防止高温熔体由于温度降低而结焦；加热措施的自动化降低了人工干预的需求，提高了系统的运行稳定性和安全性。结焦视觉监测组件监测溜槽内高温熔体的流量，并判断是否有结焦现象发生；一旦发现结焦，能够获取结焦区域的坐标信息，并及时传输至智能反馈组件。意义：通过实时监控，有效地捕捉结焦发生的早期信号，及时采取措施进行处理，减少对生产过程的干扰；提高对结焦情况的了解，为清焦提供准确的数据支撑。结焦自动清除组件在收到智能反馈组件的指令后，可以启动自动清焦装置，对已发生结焦的区域进行清理。意义：自动化的清焦操作减少了人工干预和工人二次安全风险，提高了清焦的效率和准确性；清除结焦不仅保证了溜槽的顺畅流动，大大提升了系统的工作效率，也延长了设备的使用寿命。智能反馈组件协调各个子组件的工作，接收各组件反馈的数据，并在检测到结焦时发出相应指令。意义：提高系统的整体智能化水平，保证温度监测、加热、结焦监测与清除过程的紧密配合，形成完整的闭环控制系统；通过实时数据分析与反馈，有助于优化运作条件，保证溶槽内工作的高效及安全。
1.一种自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，所述自动化溜槽保温防结焦系统包括：
2.根据权利要求1所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，温度监测组件，包括：
3.根据权利要求1所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，加热保温组件，包括：
4.根据权利要求1所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，结焦视觉监测组件，包括：
5.根据权利要求1所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，结焦自动清除组件，包括：
6.根据权利要求1所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，智能反馈组件，包括：
7.一种自动化溜槽保温防结焦方法，其应用于如权利要求1至6之一所述的自动化溜槽保温防结焦系统，其特征在于，所述自动化溜槽保温防结焦方法，包括：
8.如权利要求7所述的自动化溜槽保温防结焦方法，其特征在于，对某一区域相邻两部分的加热元件启动，包括：
9.如权利要求7所述的自动化溜槽保温防结焦方法，其特征在于，判断溜槽内的区域是否产生结焦，包括：
10.一种自动化溜槽保温防结焦装置，其应用于如权利要求7所述的自动化溜槽保温防结焦方法，其特征在于，所述自动化溜槽保温防结焦装置包括：高温无线温度传感器、加热元件、激光扫描相机及清焦设备；
