系統(tǒng)概述
冶金工藝流程是一個連續(xù)、大規(guī)模的生產(chǎn)過程，通常經(jīng)高爐冶煉出的生鐵水需經(jīng)過轉(zhuǎn)運和精煉形成鋼水，再由鋼包吊運至連鑄區(qū)段進行連鑄連軋，各個環(huán)節(jié)之間配合緊密，不容出錯。任一環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行以及鐵水和鋼水的順利流轉(zhuǎn)都對最終生產(chǎn)結(jié)果帶有直接影響。而冶金行業(yè)動輒上千攝氏度的鐵水、鋼水高溫更是對工業(yè)生產(chǎn)安全管控提出了挑戰(zhàn)。鋼包作為轉(zhuǎn)爐、連鑄區(qū)段運輸鋼水并進行二次冶金反應(yīng)的重要容器，其內(nèi)部耐火材料與高溫鋼水、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(nèi)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，嚴重時還會導致鋼水穿漏，發(fā)生重大安全事故。
對此，我公司深耕冶金紅外多年，針對冶金行業(yè)用戶需求研制開發(fā)了一套冶金工業(yè)“智慧”紅外監(jiān)測系統(tǒng)，用于高爐出鐵口鐵水溫度監(jiān)測、鋼包熱修檢測及鋼包定位，助力冶金企業(yè)“提質(zhì)增效”。
項目建設(shè)分析
高爐鐵水及鋼包熱修紅外在線監(jiān)測及鋼包定位系統(tǒng)，使用數(shù)字視頻技術(shù)、計算機通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，射頻識別技術(shù)，通過實時動態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動分發(fā)、記錄查詢、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确绞剑瑢崿F(xiàn)對高爐出鐵口鐵水溫度檢測，熱修位鋼包表面溫度診斷以及鋼包吊運的定位。
根據(jù)安全管理的需求，可在高爐出鐵口附近一定距離布控高爐鐵水溫度監(jiān)測系統(tǒng)，在熱修位附近布控鋼包表面溫度監(jiān)測系統(tǒng)，可手動設(shè)置監(jiān)控區(qū)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(jiān)控區(qū)域的動態(tài)狀況，同時通過實時定位吊運鋼包的天車運行，實現(xiàn)對鋼包的定位，幫助生產(chǎn)人員適時布控、指揮、處置，有效提高鋼包的生產(chǎn)效率，保障工作人員的安全。
系統(tǒng)目標
為實現(xiàn)高爐出鐵口鐵水的在線溫度監(jiān)測，鋼包運行狀態(tài)高效、科學管理，擬建設(shè)一套高爐鐵水及鋼包熱修紅外在線監(jiān)測及鋼包定位系統(tǒng)，主要實現(xiàn)以下目標：?
實現(xiàn)對鐵水罐、機車位置信息、運行軌跡以及是否達到指定出鐵口等關(guān)鍵節(jié)點做出信息判斷，并能將采集的數(shù)據(jù)上傳至后端管理軟件。
鐵水罐到達指定出鐵口時，輸出指示信號，用于下一步工作指示。
實現(xiàn)對鐵水罐自動受鐵、鐵水傾倒液位智能判斷，對鐵水罐受鐵流程進行智能化、集中化管理。
實現(xiàn)對鐵水液位過高分級預警，從受鐵開始至鐵水罐接滿鐵水，實時監(jiān)控液位高度，對不同液面位置進行報警等級設(shè)置，防止鐵水盛接過滿甚至溢出，造成不必要的生產(chǎn)安全事故。
實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢功能，根據(jù)出鐵時間段、班次，查詢班報、日報、月報，并區(qū)分單位。
可配合云端管理，打破時間、空間的限制，實現(xiàn)對鐵水罐運行狀態(tài)遠程管理和分析，建設(shè)智慧冶金生產(chǎn)系統(tǒng)。
系統(tǒng)功能
（1）實時數(shù)據(jù)處理：利用高清可見光相機實現(xiàn)對鐵水罐、機車位置信息、運行軌跡以及是否達到指定出鐵口等關(guān)鍵節(jié)點做出信息判斷，并能將采集的數(shù)據(jù)上傳至后端管理軟件。
（2）就為信息指示：鐵水罐到達指定出鐵口時，在軟件上發(fā)出相應(yīng)提示，同時輸出指示信號，觸發(fā)現(xiàn)場聲光報警裝置，用于下一步工作指示。
（3）鐵水罐液位監(jiān)測：采用紅外在線式熱像儀實時對被測鐵水罐罐內(nèi)溫度分布情況分析，實時顯示鐵水罐受鐵時全輻射熱像圖，實現(xiàn)液位位置精確監(jiān)測。
鐵水傾倒紅外熱像圖
- 獨特的高溫成像算法：系統(tǒng)具備獨特的紅外熱成像細節(jié)增強算法（DDE），可排除高溫熱氣對監(jiān)控視場的干擾，清晰呈現(xiàn)罐內(nèi)液面。不受鐵水傾倒過程上千度的鐵水產(chǎn)生強光、高溫熱輻射影響。
開啟DDE算法后的罐內(nèi)液面熱像圖
- 數(shù)據(jù)存儲與痕跡管理：支持單幀溫度和溫度流、視頻流以及原始溫度數(shù)據(jù)四種數(shù)據(jù)存儲方式，前端的視音頻信號可接入視頻處理單元存儲數(shù)據(jù)，手動或自動抓拍、錄像、保存數(shù)據(jù)，以供事后調(diào)查取證。同時將現(xiàn)場所測數(shù)據(jù)實時寫入數(shù)據(jù)庫，并自動生成報表，方便于后續(xù)進行生產(chǎn)跟蹤及作業(yè)分析。
存儲的溫度圖可以隨時通過軟件進行二次分析，可以追溯到任意溫度圖任意點位溫度數(shù)據(jù)、同樣可以利用DDE軟法處理。
- 多級報警：鐵水傾倒監(jiān)測系統(tǒng)可根據(jù)實際需求，設(shè)定不同液位報警值，當液面到達不同報警液位時，發(fā)出多級報警信號，以便對傾倒過程實施精準監(jiān)控。
- 云平臺：數(shù)據(jù)通過云平臺和客戶系統(tǒng)進行通信對接，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)安全管理、生產(chǎn)管理、流程管理高效運行與優(yōu)化。
- 系統(tǒng)接口、功能可拓展：可根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求定制多種監(jiān)測應(yīng)用，方便客戶根據(jù)實際需求選用。
- 設(shè)備現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性：系統(tǒng)選用設(shè)備充分考慮到現(xiàn)場高溫惡劣工況，選用耐高溫針孔鏡頭、配合風冷護罩，實現(xiàn)惡劣工況下的降溫、除塵功能。保證選用設(shè)備在現(xiàn)場惡劣工況運行的穩(wěn)定性和耐久性。