1?項目概況
1.1 項目背景
鋼包作為轉爐、連鑄區段運輸鋼水并進行二次冶金反應的重要容器，其管理和調度對鋼廠的運行優化與節能降耗具有重要作用。鋼包由桶體、內襯、水口開閉裝置及透氣磚等部分組成。鋼包的作用主要是盛接從初煉鋼水爐子（轉爐或電爐）出鋼門流出來的鋼水和部分爐渣，進行部分脫氧與合金化操作，可以使鋼水在其中鎮靜一段時間，以調整鋼水溫度，均勻成分并使鋼水中非金屬夾雜物上浮，同時，在澆注過程中開閉鋼流，控制鋼水鋼液流量，使澆注順利進行。近年來，為進一步提高鋼的質量，鋼包吹氬、鋼包真空處理等技術被廣泛應用，它正逐漸演變成二次精煉裝置的重要沒備，在二次精煉和連鑄中占有重要的地位。
鋼包內襯與高溫鋼水、爐渣長時間接觸，受到主流沖刷和爐渣侵蝕，尤其是用于爐外精煉的鋼包，受到的侵蝕更嚴重。內襯被侵蝕不僅會降低鋼包的壽命，還會增加鋼液中夾雜物的含量。
實踐得知，在鋼包內襯出現前期的缺陷直至完全失效會經過由點到面的逐步發展過程，在內襯出現前期剝落的狀態下，剝落點區域的溫度則會出現異常高溫，其缺陷區域的溫度會明顯高于其他位置。
1.2 項目建設分析
冶金鋼包在線監控系統使用數字視頻技術、計算機通信技術、網絡技術，通過實時動態監控、記錄查詢、網絡傳輸等方式，實現對冶金鋼包的智能化溫度監控。同時對所有鋼包實現全程實時監控，監測和記錄鋼包的一切溫度變化情況。
根據安全管理的需求，可以手動設置監控區域，通過報警與圖像資源的整合、共享、實時、直觀地了解和掌握監控區域的動態狀況，適時布控、指揮、處置，有效提高鋼包的生產效率，保障工作人員的安全。
根據安全管理的需求，急切需要通過一種智能化手段，針對冶金鋼包的溫度監控做到“早發現、早應對、早處置”。
2. 系統組成
冶金鋼包在線監控系統主要由監控中心、傳輸鏈路系統及前端紅外監控設備
系統拓撲圖
冶金鋼包在線監控系統前端監控點為在線式紅外熱像儀，監控點通過網絡將數據傳輸到監控中心進行紅外測溫、圖像智能分析、存儲等輔助決策。
數據傳輸鏈路包括光纖、計算機網絡等形式，具體傳輸鏈路可根據項目現場實際情況進行配置。
3. 冶金鋼包在線監控系統設計
3.1在線式紅外熱像儀
采用紅外熱成像技術，探測目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，我們稱為紅外熱像儀。
其特點如下：
1）實時顯示探測范圍內各點溫度
2）不受可見光干擾
3）穿透能力強，可穿透煙霧，在惡劣氣候和環境下可見度高
4）追蹤溫度異常并自動報警
3.2 風冷防護罩
采用雙層不銹鋼材料制造，具有較好的抗腐蝕能力，適用于高溫、高粉塵的環境或溫差較大的環境；所有連線都位于后部蓋板上，通過塑包軟管與管道相連，達到保護作用。所以廣泛應用于冶金、電力、玻璃、建材等行業，達到提高生產效率，改善工作環境，降低勞動強度的目的。
風冷防護罩技術參數：
- 環境溫度：≤200℃?????●相對濕度：≤80%（40℃）
- 大氣壓力：86～106Kpa ?●粉塵濃度：≤200mg/ m3
- 入口處壓縮空氣溫度：≤35℃?????●壓力：0.3～0.6Mpa
- 風量：0.3～0.6L/S
3.3?鋼包系統軟件
- 實時顯示：實時顯示全輻射熱圖，值班人員可查看任意位置的溫度，對異常情況進行錄制、拍照、分析，并出具專業檢測報告。
- 溫度追蹤：自動對熱像圖整個畫面或特定區域進行溫升趨勢分析，提早發現隱患區域。
- 數據抓拍：可定時采集熱成像圖片數據，便于后期分析。
- 高溫觸發拍攝與報警：當出現溫度異常，監控后臺可及時發現，觸發報警，聲光報警模塊會發出報警聲且軟件后臺會拍攝事發過程中的圖片。
- 故障自診斷：當終端設備出現故障時，系統可提醒值班人員。
- 自定義報警閾值和等級：系統可內定義4個不同報警閾值和等級，協助工作人員對隱患發生的緊急程度和發展態勢作出評估。
- 自動分類存儲：監控數據、異常數據和報警信息會自動存儲在相對應的設備數據欄目中，可快速準確的調用分析。
- 報表功能：可根據客戶要求定制各種報告，并可導出為Word格式。
- 溫度曲線：軟件可觀測測溫對象的實時溫度曲線，從而進行趨勢判定。
格物優信熱成像鋼包安全監測系統
- 鋼包外部采集溫度：
可實時采集并記錄鋼包外部溫度數據；
針對多設備或多測溫區域同步可設置不同的監測閾值；
監測系統工作性能穩定；
配備專業云臺進行數據存儲，可實時遠程獲取所需檢測數據；
- YoseenVideoMonitor分析軟件：
支持多種登錄方式，不受網絡狀態影響；
支持多設備、多測溫對象溫度數據同步監測；
支持移動端設備遠程查看實時監測數據；
支持通過圖、表、視頻等形式靈活查看監測數據；
支持回放、刪除存儲的歷史數據，并可周期性進行數據覆蓋；
支持罐號識別、繪制溫度趨勢數據，準確實現溫度預警功能；
支持即時發送異常報警消息提醒，可自定義消息推送方式，包括手機語音播報、手機短信提醒以及微信提醒等服務；
支持存儲報警溫度數據，可自定義報警數據存儲時長；
支持搜索、下載自定義時間段內的報警記錄。
3.4?系統安裝布置
項目現場共有3個鋼包需監控，鋼包直徑4米，高度4.3米。每臺鋼包上方距離鋼包頂部9米處安裝1臺紅外熱像儀，監測鋼包內底部溫度；兩邊平臺安裝3臺紅外熱像儀，監測鋼包外壁溫度，3臺紅外熱像儀互成120°夾角。經過計算，共需安裝12臺紅外熱像儀。
熱像儀安裝示意圖（頂部1臺）
4. 冶金鋼包在線監控系統特點
采用冶金鋼包在線監控系統，可以實時檢測溫度情況并按預先設定的預警值發出聲光報警信號，從而使值班人員能及時采取相應的措施，確保鋼包的安全生產。具備以下優點：
- 不影響運輸，免維護：非接觸測溫，不影響鋼包正常運行。
- 報警可視化：提供紅外熱像圖，值班人員可迅速定位報警位置并處理。
- 高分辨率紅外熱像自動監控：實現對鋼包全覆蓋、全天候監控。
- 智能分析和報警：通過獲取的溫度數據，系統智能分析當前狀態，并發出報警。
- 設備自動識別管理：對與系統采集的熱圖（無論自動采集還是人工采集）進行自動識別，通過圖像配準的方法識別出該熱圖能有效的設備目標，保證溫度檢測的有效性。
- 詳細設備工作狀態管理：建立所有設備以及設備部件的管理體系，在報警的時候可以詳細到具體隱患（發熱）部位。
- 自動預警：在監測過程中，如發現目標設備溫度異常自動報警，報警信息有文字信息和聲音信息，提示運行人員具體的報警位置狀況信息，以便跟蹤發熱點，確認告警情況并排除故障。
- 檢測精度高：采用的紅外熱像儀本身的采樣精度比便攜式儀器的精度和分辨率高，便于及時判斷設備的具體過熱點，為準確判斷并采取相應措施爭取了寶貴的時間。
- 系統具備可靠性、實時性較高的優點：采用本系統，自然環境不會有任何影響，無論是刮風下雨，還是低溫高溫都可以實現不間斷自動監測。
- 節省人力：采用本系統，由于系統自動化程度較高，可實現設備自動巡檢、自動預警、自動輸出報表等功能。減少了人員到現場巡視次數，提高值班人員工作效率。