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，在鋼包內襯內部耐火材料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。
因此，我公司研制開發了一套鋼包在線監控系統，對鋼包傾倒完鋼水后運轉至修包位這一過程進行溫度監測，以保障鋼包的安全使用。
鋼鐵冶煉過程中的鋼包測溫紅外熱像圖
項目建設分析
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，實現對鋼包的智能化溫度監控。同時對鋼包實現全程實時監控，全面監測和記錄一切溫度變化情況。
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，針對鋼包的溫度監控做到“早發現、早應對、早處置”。
鋼包在線監控系統特點
鋼包在線監控系統包括紅外熱像儀、交換機、監控主機等部份，本系統采用專用不銹鋼防護罩，對設備加強防護，確保紅外熱像儀可在現場誒列環境使用，并保證其使用壽命。
紅外熱像儀采用最新的電子技術，具有國內領先國際先進水平，主要特點有：
- 先進的探測器技術
外探測器為熱像儀中的核心器件，其性能、可靠性以及可維護性為整個熱像儀系統中最關鍵的部分。
采用384*288、17μm非制冷焦平面探測器，該探測器性能成熟、性價比高、供貨穩定。該探測器像素更高、像元尺寸更小，圖像顯示更清晰、分辨率更高。
- 全實時成像
熱像儀輸出圖像場頻高達60幀/秒，完全實時，無拖尾、無跳幀，保證能在有效探測距離內，清晰分辨物體輪廓、外型特征和行為動作，滿足行為分析的要求。
- 數字圖像增強（DDE）
系統采用紅外數字圖像細節增強（DDE）技術，解決了應用場景溫度范圍大，目標信息灰度范圍遠遠大于圖像顯示設備256級限制問題。簡而言之，就是用高速處理器先對原始目標信息進行分析提取出有用灰度信息分布、無用灰度信息分布，然后大比例壓縮無用信息灰度，小比例壓縮甚至拉伸有用信息灰度，得到接近實際層次豐富的圖像。
- 智能均勻性校正技術
熱像儀非均勻校正是影響圖像性能的主要問題，我公司采用智能均勻性校正技術，不但能達到良好的效果，同時，大大的減少熱像儀校正次數，減輕校正機構的疲勞程度，有效地提高了熱像儀長時間工作的可靠性。在正常長時間工作時，由于系統內部溫度穩定，此時，自動采用根據場景校正技術，無需動作校正機構，就能得到良好清晰的圖像。如由于環境溫度變化或供電故障，導致熱像儀均勻性變差，此時，熱像儀將根據內部傳感器信號，自動進行校正，保證得到良好清晰的圖像；同時，隨著熱像儀工作時間增加，內部溫度越來越穩定，校正間隔智能增加，直至內部溫度基本穩定后，不再校正，自動采用根據場景校正技術，系統可靠性得到有效提高。
- 全溫范圍穩定工作
無論是非制冷型焦平面陣列或是制冷型焦平面陣列，因其本身焦平面陣列是利用電阻的溫度特性來探測紅外目標，只有盡可能的保證焦平面陣列中各敏感像素自身基準溫度的一致性和穩定性，才能提高熱成像系統的分辨率，減少系統后期非均勻性校正的難度，從根本上解決成像質量。
- 全面的可靠性保證
除了通過獨特的鏡頭設計及控制算法、智能均勻性校正技術來提高系統機械結構的可靠性，同時，設計了電源保護、高溫物體保護等電路，有效地提高了熱像儀的電氣可靠性等。
熱像儀電源保護電路，可有效的防止過流、過壓，以及重復開關機等情況，對熱像儀的損傷；
高溫物體保護，可有效的防止太陽等高溫物體直接進入熱像儀，造成探測器的損傷，此問題在高原、沙漠，天空晴朗，陽光較強的情況下，尤其明顯。
?不銹鋼防護罩
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。
不銹鋼防護罩示意圖