煉鐵是一個(gè)持續(xù)運(yùn)作的過程，現(xiàn)代化高爐從開始投入使用至壽命終結(jié)這一段歷程一般長(zhǎng)達(dá)十幾年甚至二十幾年，除了檢修以及特殊事故導(dǎo)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(xiàn)異常狀態(tài)之前對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效的提前預(yù)警顯得尤為關(guān)鍵。
對(duì)此，格物優(yōu)信針對(duì)冶金用戶需求設(shè)計(jì)出一套用于高爐健康診斷的“智慧”紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以此為用戶高爐健康、穩(wěn)定運(yùn)行提供助力。
經(jīng)此前項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及多方實(shí)地調(diào)研了解到，目前高爐區(qū)域普遍存在隱患排查不及時(shí)、排查效率低等問題。傳統(tǒng)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(diǎn)，過于依賴經(jīng)驗(yàn)判斷，并且人工排查方式無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷位置，難以確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)程度。特別是高爐、熱風(fēng)爐和熱風(fēng)管道等位置的耐材缺陷位置如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則在上千度的高溫環(huán)溫中極易讓缺陷點(diǎn)迅速擴(kuò)大，導(dǎo)致耐材和外殼被燒穿，發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。并且在發(fā)現(xiàn)問題后若是無法判斷現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)程度，則容易讓檢修人員陷入巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)之中。對(duì)于目前高爐區(qū)域的安全防護(hù)而言，做到“早發(fā)現(xiàn)、早處理”是有效防止事故發(fā)生的重要方式。因此對(duì)于冶金用戶而言，一套能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)高爐區(qū)域各個(gè)關(guān)鍵位置健康狀態(tài)的系統(tǒng)是必不可少的。
傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段與紅外熱成像技術(shù)分析
傳統(tǒng)測(cè)溫、監(jiān)測(cè)方法一般是利用可見光對(duì)關(guān)鍵區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，人員用紅外測(cè)溫槍、手持熱像儀等工具定期巡檢測(cè)溫，或是關(guān)鍵位置安裝溫度傳感器等。此方案雖然可以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測(cè)目的，但是在全面性、時(shí)效性等多方面存在較大盲點(diǎn)，如：
- 可見光監(jiān)控只能反饋可見變化，無法反饋溫度數(shù)據(jù)。
- 可見光監(jiān)控需要人力實(shí)時(shí)關(guān)注，往往在高爐、熱風(fēng)爐等外壁出線明顯變化時(shí)，幾乎表明現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)產(chǎn)生安全事故，無法提前預(yù)警。
- 關(guān)鍵位置布置傳感器雖然可以實(shí)時(shí)反饋溫度，但是只是點(diǎn)測(cè)溫，數(shù)量多了會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境繁雜，數(shù)量少了覆蓋點(diǎn)又不足。
- 人力巡檢測(cè)溫在時(shí)間上缺陷太大，巡檢頻繁對(duì)人力需求太高，巡檢頻次降低又往往不能及時(shí)反饋設(shè)備溫度情況。
- 手持熱像儀及紅外測(cè)溫槍為小面積區(qū)域測(cè)溫或點(diǎn)測(cè)，難以滿足高爐及熱風(fēng)系統(tǒng)龐大、繁雜的外壁溫度詳情。
紅外熱像儀通過非接觸探測(cè)紅外熱量，并將其轉(zhuǎn)換生成熱圖像和溫度值。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y(cè)到的熱量精確量化，能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和嚴(yán)格分析。其相較于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段有如下優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)：
- 通過紅外熱成像，無視環(huán)境光線，無需專門補(bǔ)光，及時(shí)漆黑一片也能清晰成像
- 全像素點(diǎn)測(cè)溫，其384*288分辨率可以實(shí)時(shí)探測(cè)畫面上所有的110592個(gè)像素點(diǎn)溫度，實(shí)現(xiàn)畫面內(nèi)全區(qū)域測(cè)溫。
- 遠(yuǎn)距離非接觸測(cè)溫，無需貼近被測(cè)溫物體，測(cè)溫精度可達(dá)到2℃或2%。
- 通過DDE技術(shù)，可以對(duì)原始目標(biāo)信息實(shí)時(shí)分析，得到層次細(xì)節(jié)豐富的圖像，更清晰的反饋出目標(biāo)溫度細(xì)節(jié)。
- 軟件可以自定義測(cè)溫區(qū)域，可以可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面測(cè)溫，其中面測(cè)溫可以定義復(fù)雜輪廓區(qū)域，可以實(shí)時(shí)反饋區(qū)域測(cè)溫最高溫、最低溫及平均溫。
- 軟件可以自定義屏蔽區(qū)域，屏蔽區(qū)域內(nèi)溫度超限無法觸發(fā)報(bào)警。
- 軟件可以實(shí)時(shí)追蹤最高溫、最低溫，可以顯示溫度曲線。
- 軟件可以錄制圖像或者視頻，用于追溯、分析。
- 配合YSIR智能物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和深度分析，可以實(shí)時(shí)推送現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警信息到指定手機(jī)，確保即使不在現(xiàn)場(chǎng)也能第一時(shí)間了解現(xiàn)場(chǎng)情況。云平臺(tái)同時(shí)可以滿足私有化配置、數(shù)據(jù)安全等要求，具備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、設(shè)備管理、性能拓展、用戶管理等各種功能。
軟件及平臺(tái)功能需求
- 系統(tǒng)能夠提供長(zhǎng)波紅外頻段溫度場(chǎng)監(jiān)控。
- 統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)高爐本體表面溫度場(chǎng)分布情況及設(shè)備狀況，可直接測(cè)量出圖像中任意一點(diǎn)的溫度，可自動(dòng)顯示溫度圖像中的最高溫度值，以可視的方式初步了解高爐本體表面的損耗情況。
- 高溫追蹤，實(shí)時(shí)顯示指定區(qū)域內(nèi)最熱點(diǎn)位置及其溫度數(shù)據(jù)。
- 能夠顯示實(shí)時(shí)溫度曲線及趨勢(shì)，判斷耐材的損耗并輸出預(yù)警。
- 以硬盤存儲(chǔ)的方式儲(chǔ)存任意時(shí)刻或時(shí)段的溫度圖像，保證歷史資料的完整性和可追溯性，保存歷史數(shù)據(jù)30天至一年。
- 能夠根據(jù)用戶提供的溫度閾值輸出預(yù)警信號(hào)，能夠依據(jù)用戶要求分區(qū)域監(jiān)控及預(yù)警。
- 可以提供遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能，使管理者不局限于控制中心，可以隨時(shí)隨地查看指定現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)。
- 可以提供報(bào)警推送功能，將系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的報(bào)警信息推送至指定的手機(jī)、平板等，便于在非現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)高爐、熱風(fēng)爐異常溫度狀態(tài)。
高爐、熱風(fēng)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是以用戶實(shí)際需求作為出發(fā)點(diǎn)，依托于成熟的紅外測(cè)溫技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、圖像分析處理技術(shù)來建設(shè)。
系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
l安全管控：對(duì)高爐、熱風(fēng)爐區(qū)域各關(guān)鍵位置進(jìn)行非接觸式、全面實(shí)時(shí)測(cè)溫，通過溫度數(shù)據(jù)、溫升變化等方式判斷內(nèi)襯健康情況，以此解決高爐、熱風(fēng)爐場(chǎng)景下巡檢不及時(shí)、漏檢的問題，有效提升安全防范措施；
l提質(zhì)增效：通過提升高爐、熱風(fēng)爐區(qū)域的安全防范措施來輔助用戶把控各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的健康狀態(tài)，對(duì)非常態(tài)化的狀況及時(shí)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)品質(zhì)、提升生產(chǎn)效率的目的；
l決策輔助：充分利用現(xiàn)場(chǎng)采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過溫度變化趨勢(shì)來提前準(zhǔn)備預(yù)防工作，輔助現(xiàn)場(chǎng)工作人員面對(duì)突發(fā)情況作出最佳決策；
l集中管控：此前的溫度數(shù)據(jù)管理分散，查詢困難，利用后端監(jiān)控平臺(tái)可統(tǒng)一管理各區(qū)域溫度數(shù)值，做到統(tǒng)一、集中、分類管理，便于后期針對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析與安全預(yù)測(cè)；
l智能升級(jí)：采用先進(jìn)測(cè)溫手段服務(wù)于煉鐵生產(chǎn)，不僅可以為高爐區(qū)域的安全提供一層保障，同時(shí)可以促進(jìn)高爐區(qū)域智能化改造進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)“智能制造”的愿景。
