背景
隨著國際產業的轉移和中國國民經濟的快速發展，中國冶金工業取得了巨大成就。政府工作報告對“十四五”期間我國產業發展提出新要求，“改造提升傳統產業，發展壯大戰略性新興產業”、“協同推進數字產業化和產業數字化轉型”。鋼鐵工業作為國民經濟的重要基礎產業，也迎來向高質量發展的轉型階段。針對高爐區域的安全升級與加強管理，也是目前鋼鐵企業面臨的一項重大挑戰。
高爐是用鋼板作爐殼，殼內砌耐火磚內襯。高爐自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹和爐缸5部分。煉鐵初期階段，將人工制成的燒結礦或者球團作為煉鐵基本原料，與焦炭、煤粉等輔料一同從高爐頂經撒料機均勻鋪灑進高爐內部，然后經由熱風爐產生的高溫熱風（1400℃）通過熱風管吹入高爐內。高溫促使焦炭產生的一氧化碳與燒結礦中的氧化鐵發生還原反應分離出鐵元素生成生鐵水，待煉鐵工序完成后從爐底出鐵口位置一同放出鐵水和渣鐵，釋放過程中使用撇渣器進行渣鐵分離，最終由鐵水罐或魚雷罐運輸至轉爐區域精煉成鋼。
煉鐵是一個持續運作的過程，現代化高爐從開始投入使用至壽命終結這一段歷程一般長達十幾年甚至二十幾年，除了檢修以及特殊事故導致停爐，其它情況下都需要保障高爐正常使用，因此在高爐出現異常狀態之前對其進行及時、有效的提前預警顯得尤為關鍵。
對此，我們針對冶金用戶需求設計出一套用于高爐健康診斷的“智慧”紅外監測系統，以此為用戶高爐健康、穩定運行提供助力。
行業現狀
2020年3月8日，上海寶鋼高爐發生火災事故，經調查發現是由于熱風爐短管內襯脫落，造成管道爆裂，高溫熱風直接噴涌而出形成火光，直接損失達上千萬；2019年10月31日，吉林磐石一鋼鐵廠發生高爐爐頂爆炸事故，造成工人1死2輕傷；2019年5月29日，南昌一高爐煤氣管道發生燃燒爆炸事故，直接導致現場人員1死9傷。根據冶金行業事故分析，高爐區域是一個事故多發地，一旦發生危險，將直接造成巨大的生命財產損失。
經過此前項目經驗以及多方實地調研了解到，目前高爐區域普遍存在隱患排查不及時、排查效率低等問題。傳統排查方式大多是通過人工肉眼觀察、敲擊外殼聆聽以和人工打點，過于依賴經驗判斷，并且人工排查方式無法及時發現缺陷位置，難以確認現場風險程度。特別是高爐、熱風爐和熱風管道等位置的耐材缺陷位置如果未能及時發現，則在上千度的高溫環溫中極易讓缺陷點迅速擴大，導致耐材和外殼被燒穿，發生嚴重的安全事故。并且在發現問題后若是無法判斷現場風險程度，則容易讓檢修人員陷入巨大的安全風險之中。對于目前高爐區域的安全防護而言，做到“早發現、早處理”是有效防止事故發生的重要方式。因此對于冶金用戶而言，一套能夠實時監測高爐區域各個關鍵位置健康狀態的系統是必不可少的。
紅外監測系統以紅外熱成像技術、圖像分析處理技術、AI視覺識別技術為主體，達到生產過程智能監控、生產數據建模分析、安全隱患自動排查等目的。通過進一步優化人機交互界面，以便適應多元化的應用場景。同時以實際應用為基礎，在主控中心搭建后端管理平臺，對整套紅外測溫系統進行集中、統一管理，提高工人工作效率，為冶金行業“安全生產、提質增效”提供助力。
整套系統是“智慧”紅外健康診斷服務整體應用架構的綜合體現，旨在以紅外設備為核心的智能監控技術，對現場熱風設備的溫度實時監測、紅外設備的狀態實時反饋、被測區域的溫度告警、歷史數據的分類查詢等應用提供全方位保障，為用戶提供測溫、管理一站式服務，助力高爐現場“安全生產、提質增效”。