煉鐵是一個持續(xù)運作的過程，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(xiàn)異常狀態(tài)之前對其進行及時、有效的提前預警顯得尤為關(guān)鍵。
對此，格物優(yōu)信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(jiān)測系統(tǒng)，以此為用戶高爐健康、穩(wěn)定運行提供助力。
經(jīng)此前項目經(jīng)驗以及多方實地調(diào)研了解到，目前高爐區(qū)域普遍存在隱患排查不及時、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，過于依賴經(jīng)驗判斷，并且人工排查方式無法及時發(fā)現(xiàn)缺陷位置，難以確認現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，則在上千度的高溫環(huán)溫中極易讓缺陷點迅速擴大，導致耐材和外殼被燒穿，發(fā)生嚴重的安全事故。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(qū)域的安全防護而言，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。因此對于冶金用戶而言，一套能夠?qū)崟r監(jiān)測高爐區(qū)域各個關(guān)鍵位置健康狀態(tài)的系統(tǒng)是必不可少的。
傳統(tǒng)監(jiān)測手段與紅外熱成像技術(shù)分析
傳統(tǒng)測溫、監(jiān)測方法一般是利用可見光對關(guān)鍵區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測，人員用紅外測溫槍、手持熱像儀等工具定期巡檢測溫，或是關(guān)鍵位置安裝溫度傳感器等。此方案雖然可以實現(xiàn)關(guān)鍵設備的監(jiān)測目的，但是在全面性、時效性等多方面存在較大盲點，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)控需要人力實時關(guān)注，往往在高爐、熱風爐等外壁出線明顯變化時，幾乎表明現(xiàn)場已經(jīng)產(chǎn)生安全事故，無法提前預警。
- 關(guān)鍵位置布置傳感器雖然可以實時反饋溫度，但是只是點測溫，數(shù)量多了會導致現(xiàn)場環(huán)境繁雜，數(shù)量少了覆蓋點又不足。
- 人力巡檢測溫在時間上缺陷太大，巡檢頻繁對人力需求太高，巡檢頻次降低又往往不能及時反饋設備溫度情況。
- 手持熱像儀及紅外測溫槍為小面積區(qū)域測溫或點測，難以滿足高爐及熱風系統(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到的熱量精確量化，能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進行準確識別和嚴格分析。其相較于傳統(tǒng)監(jiān)測手段有如下優(yōu)勢及特點：
- 通過紅外熱成像，無視環(huán)境光線，無需專門補光，及時漆黑一片也能清晰成像
- 全像素點測溫，其384*288分辨率可以實時探測畫面上所有的110592個像素點溫度，實現(xiàn)畫面內(nèi)全區(qū)域測溫。
- 遠距離非接觸測溫，無需貼近被測溫物體，測溫精度可達到2℃或2%。
- 通過DDE技術(shù)，可以對原始目標信息實時分析，得到層次細節(jié)豐富的圖像，更清晰的反饋出目標溫度細節(jié)。
- 軟件可以自定義測溫區(qū)域，可以可以實現(xiàn)點、線、面測溫，其中面測溫可以定義復雜輪廓區(qū)域，可以實時反饋區(qū)域測溫最高溫、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)報警。
- 軟件可以實時追蹤最高溫、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，可以對數(shù)據(jù)進行管理和深度分析，可以實時推送現(xiàn)場報警信息到指定手機，確保即使不在現(xiàn)場也能第一時間了解現(xiàn)場情況。云平臺同時可以滿足私有化配置、數(shù)據(jù)安全等要求，具備遠程監(jiān)測、設備管理、性能拓展、用戶管理等各種功能。
軟件及平臺功能需求
- 系統(tǒng)能夠提供長波紅外頻段溫度場監(jiān)控。
- 統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測高爐本體表面溫度場分布情況及設備狀況，可直接測量出圖像中任意一點的溫度，可自動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，實時顯示指定區(qū)域內(nèi)最熱點位置及其溫度數(shù)據(jù)。
- 能夠顯示實時溫度曲線及趨勢，判斷耐材的損耗并輸出預警。
- 以硬盤存儲的方式儲存任意時刻或時段的溫度圖像，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警信號，能夠依據(jù)用戶要求分區(qū)域監(jiān)控及預警。
- 可以提供遠程監(jiān)測功能，使管理者不局限于控制中心，可以隨時隨地查看指定現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)。
- 可以提供報警推送功能，將系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的報警信息推送至指定的手機、平板等，便于在非現(xiàn)場環(huán)境下關(guān)注現(xiàn)場高爐、熱風爐異常溫度狀態(tài)。
高爐、熱風設備在線監(jiān)測報警系統(tǒng)是以用戶實際需求作為出發(fā)點，依托于成熟的紅外測溫技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、圖像分析處理技術(shù)來建設。
系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下目標：
l安全管控：對高爐、熱風爐區(qū)域各關(guān)鍵位置進行非接觸式、全面實時測溫，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、熱風爐場景下巡檢不及時、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、熱風爐區(qū)域的安全防范措施來輔助用戶把控各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的健康狀態(tài)，對非常態(tài)化的狀況及時調(diào)節(jié)，最終實現(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)場采集的溫度數(shù)據(jù)進行分析，通過溫度變化趨勢來提前準備預防工作，輔助現(xiàn)場工作人員面對突發(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，便于后期針對溫度數(shù)據(jù)進行趨勢分析與安全預測；
l智能升級：采用先進測溫手段服務于煉鐵生產(chǎn)，不僅可以為高爐區(qū)域的安全提供一層保障，同時可以促進高爐區(qū)域智能化改造進程，實現(xiàn)“智能制造”的愿景。
