項目背景
澆注機在整個工作過程中，澆注直接影響著產(chǎn)品本身的品質和整體的工作效率。實現(xiàn)最佳澆注需要滿足澆注的精準和合理，通常澆包的澆注速度必須保證砂型的澆口杯中保持一定的金屬液面高度，有的鑄件對澆注速度的控制要求更高，要求澆注速度能根據(jù)鑄件的結構不同，按照規(guī)定的程序進行調節(jié)，即要求在一個砂型的澆注過程中，澆注速度能按一定的規(guī)律變化。
澆注溫度過高將大大提高廢品比例。澆注溫度過高會引起砂型漲大，當澆注溫度≥1420℃時廢品增多，澆注溫度為1460℃時廢品達50%生產(chǎn)中，澆注溫度過低時可能形成硫化錳氣孔、砂芯氣體引起的氣孔、液體夾渣以上各種缺陷，而且現(xiàn)場澆注鐵水的過程中溫度高、煙塵大、熱氣向上噴發(fā)；相機鏡頭和線纜容易受到高溫損壞。利用紅外熱像儀能較好地控制鋼水溫度。
操作人員通過目視熱像儀操作軟件就能知道澆注鐵水的實時溫度,便于對澆注溫度的控制,可以最大程度的降低由于澆注溫度的不穩(wěn)定而造成鑄件不合格的現(xiàn)象.
項目現(xiàn)況分析
視覺系統(tǒng)使用環(huán)境：
1.現(xiàn)場澆注鐵水的過程中溫度高、煙塵大、熱氣向上噴發(fā)；
2.相機鏡頭和線纜容易受到高溫損壞；
3.定位識別，可以識別出導流槽中鐵水高度/面積,導流槽與澆口的定位精度要求在正負40毫米以內；
4.澆鑄速度控制，澆鑄時澆口鐵水面高度恒定；
5.澆鑄完成判斷，如果從冒口中流出來了鐵水而不是火焰，進而判斷澆鑄完成；
6.抵抗火星和火焰的干擾，準確的識別鐵水；
7.澆筑完成的識別準確率要求90%，即實際沒有澆筑完成卻識別成完成和實際澆筑完成了卻識別到未完成的比例不能超過10%。
8.延時需要小于500ms，即每秒至少給出兩次結果。
9.圖像識別程序中的閾值參數(shù)等需要可配置，方便后期根據(jù)實際情況再進行細微調整。
系統(tǒng)特點
智能一體化紅外線測溫儀固定于澆注平臺上,紅外線測溫儀對準澆注機的澆注口與沙箱之間的鐵水,測溫儀與澆注口的距離為0.5～10米;顯示屏與澆注平臺固定;澆注控制臺和顯示屏通過電路接受測溫儀的信號并實時顯示由紅外線測溫儀測出的溫度.本實用新型的優(yōu)點是:結構簡單,操作方便;采用紅外線測溫儀實時測溫,操作人員通過目視就能知道澆注鐵水的實時溫度,便于對澆注溫度的控制,可以最大程度的降低由于澆注溫度的不穩(wěn)定而造成鑄件不合格的現(xiàn)象.
（1）選用高溫型機芯，使得鐵水的溫度在測溫范圍內，保證測溫的準確性，外部加裝雙制冷型護罩（風冷與水冷結合），為內部機芯提供常溫的工作環(huán)境，避免被外界的高溫損傷，影響測溫效果和機安全；
（2）針對現(xiàn)場特殊的環(huán)境情況，選用具備防爆特征的紅外熱像儀，設備內部探測器采用具有國際先進技術水平的進口非制冷式焦平面紅外探測器，其工作壽命可達8-10年，在可以實現(xiàn)數(shù)十萬個像素點溫度的實時探測的同時，可充分保證設備運行的穩(wěn)定性；
（3）專業(yè)紅外機芯搭配鐵水澆注專用監(jiān)控軟件，測溫精準，畫面清晰，后端算法對圖像采用無損壓縮的方式，實時傳輸溫度流數(shù)據(jù)，畫面更加流暢的同時可以獲取到任意位置的溫度數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的靈敏性和報警精準度；
（4）支持用戶根據(jù)鐵水情況自定義設置；
（5）支持實時展示不同狀態(tài)下的鐵水流注溫度隨時間的變化趨勢；
（6）采用紅外數(shù)字圖像細節(jié)增強（DDE）技術，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和無用灰度信息分布，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；
（7）可在畫面上添加多個測溫點位和框選區(qū)域進行自定義標記，并分別顯示溫度，也可將同一畫面中的設備進行區(qū)域劃分，針對設備不同的運行溫度，分別實現(xiàn)高溫報警；
（8）自動保存報警時帶有溫度信息的視頻，對設備的溫度實時寫入數(shù)據(jù)庫，并自動生成報表與溫度曲線，通過調取歷史溫度信息和報警記錄，方便之后進行技術分析；
（9）云平臺支持短信通知、微信通知、郵箱通知等實時告警服務等功能；
（10）溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)設計之初便留有豐富的接口，便于后期硬件和軟件的更新以及升級工作。為此，設備采用模塊式結構，可通過相關接口接入其他硬件。后臺監(jiān)控管理平臺采用模塊化算法，可通過網(wǎng)絡升級或者本地固件升級等方式，以此提高系統(tǒng)的可塑性及多樣性。
產(chǎn)品特性
高溫型紅外熱像儀專門針對冶金、危廢、化工行業(yè)的高溫應用場合研制，搭配高穩(wěn)定性紅外熱成像模組，具備網(wǎng)絡視頻傳輸功能?？蓪﹃P鍵設備、貴重資產(chǎn)進行監(jiān)測，有助于提前發(fā)現(xiàn)問題，防患于未然?？?4小時進行圖像處理和測溫運算。采用安防標準接口，可直接模擬視頻輸出到監(jiān)視器也可通過客戶端查看視頻監(jiān)測畫面，更有多種數(shù)據(jù)保存功能，方便在線離線分析。
雙制冷型護罩采用雙層不銹鋼管和鑄鋁端蓋制成，壓縮空氣通過夾層達到冷卻效果，并在前端蓋形成風簾起到防塵作用；通入制冷水能夠更好地起到降溫的效果，為設備的正常工作提供穩(wěn)定、適宜的環(huán)境。具有較好的抗腐蝕及防灰塵能力，能在高溫多塵腐蝕性氣體較多的環(huán)境中使用。雙制冷型熱像儀廣泛應用于冶金行業(yè)，如燒結、高爐、轉爐、鋼包，危廢行業(yè)如焚燒爐，化工行業(yè)如水泥回轉窯等場景，達到提高生產(chǎn)效率、改善工作條件、降低勞動強度的目的，全天候守護您的生產(chǎn)安全。
產(chǎn)品外觀圖
表3.1設備參數(shù)
| 型號 | SS-AC-W-X384 |
| 紅外分辨率 | 384*288 |
| 像素尺寸 | 17um |
| 幀頻 | 50Hz |
| 工作波段 | 8～14um |
| 測溫范圍 | 160℃～1600℃ |
| 數(shù)據(jù) | |
| 單幀溫度 | 帶溫度信息的JPG圖片格式 |
| 溫度流 | 全輻射溫度信息存儲 |
| 視頻 | H.264標準視頻格式，兼容通用視頻播放軟件 |
| 電氣接口 | |
| 電源 | DC9～15V，典型功耗2.5W@25℃ |
| 模擬視頻 | NTSC/PAL |
| 以太網(wǎng) | 100/1000Base，支持TCP、UDP、IP、DHCP、RTSP、ONVIF等協(xié)議，內置Web Server，兼容主流NVR產(chǎn)品，提供SDK開發(fā)包 |
| 串口 | RS485，支持Pelco云臺控制協(xié)議 |
| 電動鏡頭 | 支持12V電動鏡頭 |
| GPIO | 1路磁隔離輸入，1路繼電器輸出 |
| 環(huán)境參數(shù) | |
| 工作溫度 | -10～+60℃ |
| 儲存溫度 | -40oC～+85℃ |
| 濕度 | 非冷凝10%～95% |
| 外殼防護 | IP54 |
| 抗沖擊性 | 25G |
| 抗振動性 | 2G |
| 安裝 | 1個1/4 UNC-20、4個M3螺紋安裝孔 |
平臺介紹
客戶端軟件采用C/S模式與B/S模式相結合的開發(fā)模式，包括實時、數(shù)據(jù)兩大常用功能模塊和測溫對象、設備、用戶管理、告警、錄制管理等相關基礎管理模塊。與此同時，提供組件化、標準化的Web API開放平臺接口供其他系統(tǒng)使用，為客戶提供強大且靈活的業(yè)務集成和數(shù)據(jù)集成能力?？蛻舳塑浖募t外實時畫面監(jiān)測采用了業(yè)內領先的紅外圖像處理算法，使得設備展示出的紅外畫面具有更好的細節(jié)增強效果和更高的畫面可調節(jié)精準性。此外，客戶端軟件可將相關配置數(shù)據(jù)實時同步云端，在云端對數(shù)據(jù)進行管理和分析，用戶可通過云平臺自定義設置通知方式與聯(lián)系人。通過客戶端軟件與云端應用相結合實現(xiàn)了智能化的控制體系，為邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)智慧化決策打下堅實的基礎。
鐵水流注紅外熱像圖
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鐵水流注紅外在線監(jiān)測系統(tǒng)是利用紅外熱像儀實時獲取鐵水流注截面的溫度，實時監(jiān)測鐵水流注情況（如下圖所示）
具體功能與技術目標如下：
（1）在線測溫功能：所有視頻圖像可全程錄像存儲，并可以對以往的歷史圖像進行查詢和回放；
（2）獨立測溫功能：可針對鋼水柱不同高度分開設定不同的測溫區(qū)域；
（4）報警類型：分為高溫報警和溫升報警。高溫報警即被測區(qū)域超過預設值時報警，溫升報警即被測區(qū)域溫度在某一時間段內出現(xiàn)異常溫升時報警，具體數(shù)值可根據(jù)實際情況設定；
（5）溫度補償：設備可根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境溫度自動進行溫度補償，以滿足不同溫度環(huán)境下的測溫需求；
（6）數(shù)據(jù)管理：對現(xiàn)場所測溫度實時寫入數(shù)據(jù)庫，并自動生成報表與溫度曲線，調取歷史溫度信息和報警記錄，方便于出現(xiàn)問題后進行故障跟蹤及事故分析；
（7）報警日志：報警記錄與圖像同步存儲系統(tǒng)；
（8）實時顯示全輻射熱圖：值班人員可通過鼠標測溫查看畫面任意位置的瞬時溫度，對異常情況進行錄制、拍照、分析；
（9）多設備管理：可實時查看多個設備監(jiān)控畫面，自定義多畫面查看設備/模塊監(jiān)測狀況；
（10）高溫追蹤：自動對熱像圖整個畫面或特定區(qū)域進行溫升趨勢分析，提早發(fā)現(xiàn)隱患區(qū)域；
（11）溫度曲線分析：在監(jiān)測轉爐下渣的鋼水柱溫度時可實時顯示最高溫曲線，通過曲線的變化趨勢判斷是否存在異常；
（12）自動診斷：設備具有網(wǎng)絡中斷自動檢測恢復功能，當設備因斷電或者斷網(wǎng)導致工作異常，待線路正常后可自行排查問題進行恢復；
（13）遠程通知：現(xiàn)場搭載云平臺服務器，可第一時間將現(xiàn)場報警信息通過短信或公眾號的方式推送到相應人員手機上，第一時間掌握現(xiàn)場情況；
（14）強大兼容功能：支持多平臺開放API接口對接，平臺可兼容其他監(jiān)控檢測設備，如攝像機、溫度傳感器等，真正實現(xiàn)系統(tǒng)化管理；
（15）用戶權限管理：可針對不同用戶群體開放不同使用權限。
平臺界面
云平臺目前主要針對以下需求點：
（1）支持企業(yè)中部門、人員、角色管理；
（2）支持報警規(guī)則的添加、報警模板的添加、報警聯(lián)系人的添加、報警推送的添加、報警記錄查看；
（3）財務管理支持賬戶線下交易、線上購買增值服務及索取發(fā)票功能；
（4）支持云平臺綁定多款軟件，進行數(shù)據(jù)同步；
（5）支持短信通知、微信通知、郵箱通知等實時告警服務。
平臺首頁
報警聯(lián)系人界面
報警記錄界面
云平臺消息推送效果展示如下：
(1) 微信推送報警信息
公眾號消息推送
(2) 短信推送報警信息
短信推送