烧结基于改进DeepLabv3+的烧结机车轮摆动检测算法研究

摘要：烧结机作为烧结环节的重要设备，其轮轴健康状态对于烧结机安全生产具有重要意义。车轮摆动作为轮轴故障的典型特征，可以用来对其进行监测与预警。本文针对生产现场缺少对烧结机台车轮轴故障预警的有效手段，提出了一种基于车轮摆动角度的检测方案，并构建了基于改进DeepLabv3+的烧结机台车车轮摆动的检测算法。该算法通过对比选取车轮分割性能最优的模型；根据分割后的车轮掩膜图像，确定基准线与车轮的最小外接矩形框，利用其夹角确定车轮的摆动角度；设定预警规则，通过车轮摆动角度与预警规则对比，对车轮摆动按照风险等级分类。试验表明，最优改进DeepLabv3+模型相较于初始模型平均交并比提升1.7%，模型大小减少92.9%；使用其作为分割模型对车轮摆动角度检测，角度误差在所设定区间达到0.6°以下；利用设定的预警规则进行车轮摆动故障的判定，测得平均正确检出率为96.1%，在此基础上设计了车轮摆动自动检测系统，可以为轮轴故障的诊断提供技术支持。

关键词：语义分割；摆动检测；轮轴故障；烧结机台车；检测系统