【科创之路3】机械团队给复杂工业环境下的温度监控装上“永不沉睡的眼睛”

发布者:陈孖川发布时间:2022-04-27浏览次数:82


机械团队给复杂工业环境下的温度监控装上“永不沉睡的眼睛”


 

通讯员左湘 见习记者李祥松


  3月27日,第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛主赛道完成终审决赛,我校机械自动化学院复杂工业环境下高可靠性红外热成像监测系统获得国赛二等奖。

  项目主要负责人刘双辉第一时间向大家传达了比赛结果:“恭喜我们团队通过全体成员的共同努力取得全国二等奖的好成绩,感谢大家的付出!”

精准监测——凡益之道,与时偕行

  在复杂环境下对轧机轧辊轴承进行实时的温度监测一直是钢铁企业面临的难题,因此设计出一套复杂环境下高可靠性的红外热成像监测系统具有重要的理论意义和突出的工程应用前景。我校机械自动化学院张磊老师提及这个项目时表示:“我们需要在该项目中突出我们学校钢铁冶金以及机械的特色,彰显出项目工作的现实意义。”

  在应用此套温度监测系统之前,武钢冷轧厂只能利用202机组停机换辊的时间来使用点温枪进行测温,不能做到实时监测。

  为了解决钢铁企业精准实时测温的难题,刘双辉有了设计出更精准监测系统的想法。他带领团队成员查阅大量文献,多次现场调研,在机械自动化学院张磊和易灿灿两位指导老师的鼓励下,他们在立项初期就有力争上游的求胜心。

  团队为了实现精准的温度监测,设计了热像仪的防护仓、研究了超分辨率红外图像处理技术并且开发了高可靠性的温度补偿方案及温度预警模型,通过以上的改进设计,轴承温度的实时精准监测系统便有了雏形。

精益求精——如切如磋,如琢如磨

  为了使成像效果更加清晰、温度测量更加准确,刘双辉与擅长编程的闫阳阳就红外测温的算法的问题方面进行了深刻探讨,经过多次试验,最终决定使用基于暗通道理论的去雾算法与中值滤波算法来实现系统的设计目标。

  为了使系统能够满足在复杂工业环境下正常工作的需求,刘双辉与洪鼎坤就防护仓的设计和内部各零件的设计与选用以及其系统功能进行了深入研究,通过添加温湿度调节模块使整个系统能够适用外界环境的变化,最终设计出防护等级高、适应能力强的硬件系统。

  为了提高系统的信息化水平,刘俊和张富齐两位同学为整个系统设计了高传输速率的无线信号发射器,使系统无需通过有线设备就可以稳定运行,极大地提高了系统的可操作性。

  准备答辩的过程中,刘双辉带领团队完整复盘系统开发过程,强调项目的创新点与社会效益所在,答辩小组在校团委老师与指导老师的指导下进行多次模拟。与此同时,团队成员也不断思考如何将系统的使用效果更好地呈现给评委老师,因此在答辩之前,团队成员对演示设备进行不断的调整完善。最终,团队圆满完成挑战杯的答辩环节。

明确职责——各有所职,而百事举

  挑战杯不是一个人的竞赛,需要团队分工协作,文档撰写、PPT制作、展板设计、实验台搭建以及项目答辩每一个环节都需要团队成员的精诚合作。“作为负责人,需要去了解每位队员的优势,并让每个人去负责合适的板块,这就需要和每位队员进行多次沟通与协调,因此在参加比赛的同时,我的沟通能力以及领导能力也得到了提高。”刘双辉回忆到备赛期间的经历,颇有感慨。

  一个好的团队成员之间需要分工合理明确,各司其职又互相帮助,互相鼓励。在参加省赛的时候,大多数队员都是来自大三的学生,省赛期间经常以上课为由,而不参与平时的谈论与研究,团队成员之间的积极性和参与性很低。于是,在国赛申报时,刘双辉便选择更换了几名队员,更换的队员都能担当起自己的责任,踏实能干地完成自己的任务。

  在完成项目的过程中难免遇到意见不一的时候,而刘双辉作为队长的职责就是公平公正地解决问题,在鼓励成员们各抒己见的同时通过分工、共议的方式让分歧变成更好的改善方案。

  闫阳阳说:“在每次团队讨论过程中,当大家对算法的选择具有不同意见时,队长便让大家用算的结果来对比进行选择;如果是装置的搭建,展板的美化等一系列审美问题,就由大家举手表决;如果遇到解决不了的分歧,便请老师帮忙,这使得每次讨论交流的效率都会大大提高!”

 


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