一、項(xiàng)目背景
1、背景
冶金廠鋼包又稱鋼水包、大包等，它是用于盛接鋼液并進(jìn)行澆注的設(shè)備，也是鋼液爐外精煉的關(guān)鍵容器。
鋼包的外殼一般由鍋爐鋼板焊接而成，包壁和包底鋼板厚度分別14-30mm和24-40mm之間。鋼包內(nèi)襯一般由保溫層、永久層和工作層組成。保溫層緊貼外殼鋼板，厚約10-15mm，主要作用是減少熱損失，常用石棉板砌筑；永久層厚約30-60mm，主要是為了防止鋼包燒穿事故，工作層直接與鋼液、爐渣接觸，容易受到化學(xué)侵蝕、機(jī)械沖刷和急冷急熱及由其引起的剝落。鋼包作為煉鋼的關(guān)鍵容器，其穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著連續(xù)作業(yè)效率及現(xiàn)場作業(yè)人員的安全。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每發(fā)生一次鋼鐵水穿漏事故，造成直接損失200萬元。若是鋼包在連鑄平臺穿漏，一次損失高達(dá)上千萬。
因此我司研制開發(fā)了一套鋼包數(shù)據(jù)可視化在線監(jiān)測系統(tǒng)，對鋼包外壁進(jìn)行溫度檢測，通過溫度及視頻來反饋鋼包內(nèi)壁耐火材料的磨損情況，做到在溫度異常時(shí)能夠及時(shí)預(yù)警，以保障煉鋼安全生產(chǎn)。
二、解決方案
基于智能數(shù)據(jù)可視化在線熱成像技術(shù)專業(yè)構(gòu)建的-鋼包可視化智能熱成像在線安全監(jiān)測系統(tǒng)，智能紅外熱成像終端通過紅外輻射探測，對鋼包形成直觀清晰的熱像圖。通過自動智能分析算法分析該圖像可發(fā)現(xiàn)內(nèi)部耐火材料的異常溫度狀況，從而采取必要的安全防護(hù)措施。
智能紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)通過非接觸式、自動視頻測溫方式，解決了在鋼包在煉鋼工藝中測量溫高、不易接近測量的問題。紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)具有圖像清晰、穩(wěn)定、不受測量環(huán)境的干擾，具有必要的圖像分析功能，具有較高的溫度分辨和較高的測量精確度及合適的測溫范圍，本系統(tǒng)可以直觀體現(xiàn)鋼包的在線溫度視頻圖像，超溫報(bào)警位置及報(bào)警圖片，便于直觀，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼包包壁耐火材料出現(xiàn)的裂縫、脫落、局部減薄等缺陷，系統(tǒng)可以測出過熱區(qū)的最大溫度、過熱區(qū)大小及位置，從而可以判斷出襯里缺陷部位，缺陷嚴(yán)重程度、缺陷面積大小等。通過智能紅外熱成像圖中的缺點(diǎn)可以確認(rèn)鋼包內(nèi)襯缺陷部位，分析缺陷的嚴(yán)重程度、缺陷面積大小，制定處理方案。 本系統(tǒng)具有不接觸，不停運(yùn)，24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)安全隱患能及時(shí)報(bào)警并報(bào)警抓拍圖片、報(bào)警聯(lián)動錄像、提供實(shí)時(shí)溫度曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表等諸多優(yōu)點(diǎn)，做到省時(shí)、省力，大大提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
系統(tǒng)也可以跨區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)（云）部署，做到對不同區(qū)域鋼廠鋼包24小時(shí)全天候的實(shí)時(shí)可視化在線溫度變化檢測及預(yù)警，實(shí)現(xiàn)預(yù)警前置，完全可將鋼包穿漏的隱患消除在萌芽狀態(tài)！減少鋼水溢出風(fēng)險(xiǎn)，杜絕潛在的金屬泄露隱患；增加鋼包耐火材料的使用壽命，確保車間安全連續(xù)生產(chǎn)的正常進(jìn)行，避免安全事故發(fā)生！
三、構(gòu)成
鋼包可視化智能熱成像在線安全監(jiān)測系統(tǒng)由四個(gè)在線終端機(jī)組成一套，成90°夾角安裝，對中間包形成全覆蓋監(jiān)測，該系統(tǒng)包含：硬件系統(tǒng)（紅外熱成像攝像機(jī)、NVR、交換機(jī)等）、傳輸系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，每套系統(tǒng)均有獨(dú)立的服務(wù)器主機(jī)、報(bào)警器等構(gòu)成。也可跨區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)（云）部署。
1、硬件系統(tǒng)
包含在線紅外熱成像攝像機(jī)、專業(yè)錄像NVR、防護(hù)倉、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、顯示器、服務(wù)器主機(jī)、電源模塊、信號傳輸模塊、輔材輔料等等。
2、傳輸系統(tǒng)
中間包外部的實(shí)時(shí)溫度被采集后，將通過光纖和網(wǎng)線瞬時(shí)反饋到主控室NVR/電腦主機(jī)上，并持續(xù)不間斷記錄運(yùn)行視頻錄像及溫度?？蔀橹虚g包不同位置設(shè)置不同的預(yù)警溫度，當(dāng)中間包任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)的實(shí)測溫度超過設(shè)定溫度，則系統(tǒng)會自動觸發(fā)報(bào)警并抓拍報(bào)警圖片及存儲報(bào)警錄像，并鎖定和跟蹤最高溫的位置，相關(guān)人員則可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常和潛在的缺陷，以便安排適當(dāng)?shù)奶幚矸绞健?
3、存儲系統(tǒng)
視頻錄像采集系統(tǒng)最重要的一環(huán)就是視頻數(shù)據(jù)的存儲，針對煉鋼廠的特點(diǎn)，可對前端監(jiān)測點(diǎn)存儲均采用專用智能NVR存儲的方式進(jìn)行，此存儲方案支持Raid 5、Raid 6、Raid 10等技術(shù)，能夠確保數(shù)據(jù)的可靠性及數(shù)據(jù)備份，另一方面，因?yàn)槭峭ㄟ^IP的方式進(jìn)行存儲的，我們可以將存儲設(shè)備進(jìn)行分布集中式存放，方便統(tǒng)一管理。在煉鋼廠機(jī)房分別部署智能NVR，分別對所轄區(qū)域內(nèi)的熱成像監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行錄像存儲；錄像存儲周期可達(dá)30天（根據(jù)硬盤容量可以支持90天）。
4、平臺軟件系統(tǒng)
SunView平臺是針對冶金煉鋼行業(yè)針對鋼包、中間包在線監(jiān)測，推出的一套智能數(shù)據(jù)可視化特色應(yīng)用的綜合管理平臺。平臺支持集中式管理、分布式部署、多用戶遠(yuǎn)程訪問；支持熱成像設(shè)備接入管理，具有溫度曲線獲取、測溫記錄查詢、報(bào)警彈窗、語音提示、測溫報(bào)警抓拍、報(bào)警聯(lián)動錄像、數(shù)據(jù)報(bào)表、GIS地圖、手機(jī)APP等功能，并可根據(jù)用戶項(xiàng)目需求進(jìn)行定制開發(fā)，滿足用戶多樣化鋼爐監(jiān)測要求。
平臺主界面
溫度曲線
五：平臺特點(diǎn)
具有以下特點(diǎn)一鍵安裝：安裝過程無需任何配置，可一鍵快速安裝部署，自動啟動各服務(wù)端組件；零配置：默認(rèn)配置用戶及權(quán)限、服務(wù)器信息、組織機(jī)構(gòu)、比對策略等；定制化服務(wù)：滿足客戶細(xì)分行業(yè)功能定制需求；扁平化菜單設(shè)計(jì)；多種報(bào)警提示方式；多級電子地圖管理；報(bào)警抓拍；溫度數(shù)據(jù)檢索；實(shí)時(shí)溫度曲線；報(bào)警聯(lián)動錄像一鍵查詢報(bào)警信息。
六：系統(tǒng)特點(diǎn)
·測溫范圍： 0℃～+900℃
·全天候監(jiān)控：365*24不間斷監(jiān)控，平臺會實(shí)時(shí)顯示全輻射熱像視頻，用戶可根據(jù)需要實(shí)時(shí)對中間包疑似缺陷的點(diǎn)、區(qū)域進(jìn)行溫度分析，并自動捕捉最高溫度點(diǎn)。
·溫度追蹤：自動對熱像圖整個(gè)畫面或特定區(qū)域進(jìn)行溫升趨勢分析，從而提早發(fā)現(xiàn)隱患區(qū)域。具備等溫線報(bào)警功能，更準(zhǔn)確定位故障位置。
·實(shí)時(shí)顯示：實(shí)時(shí)顯示全輻射熱圖，值班人員可查看任意位置的溫度可對異常情況進(jìn)行錄制、拍照、分析。全幅射視頻流滿足工業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、非接觸溫度數(shù)據(jù)采集需求。
·數(shù)據(jù)抓拍：可定時(shí)采集熱成像圖片數(shù)據(jù),便于后期分析整個(gè)中間包運(yùn)行情況。
·高溫觸發(fā)錄像與報(bào)警：當(dāng)中間包出現(xiàn)溫度異常，監(jiān)控后臺會及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度異常區(qū)域，觸發(fā)報(bào)警，聲光報(bào)警模塊會發(fā)出報(bào)警聲且NVR會自動錄像并關(guān)聯(lián)報(bào)警錄像、平臺可根據(jù)報(bào)警信息一鍵查詢調(diào)用。
·故障自診斷：當(dāng)終端設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能提醒值班人員。
·自定義報(bào)警閾值和等級：系統(tǒng)可內(nèi)定義不同報(bào)警閥值和等級，協(xié)助工作人員對隱患發(fā)生的緊急程度、發(fā)展勢態(tài)和可能造成的危害程度作出準(zhǔn)確評估，提升處理的有效性。
·自動分類存儲：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)和報(bào)警信息會自動存儲在相對應(yīng)的NVR、服務(wù)器等設(shè)備數(shù)據(jù)欄目中，可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的調(diào)用分析。
·報(bào)表功能：可以根據(jù)客戶要求定制各種報(bào)告，可以根據(jù)時(shí)間區(qū)間選擇數(shù)值生成報(bào)告，并可以導(dǎo)出為Word/Excel格式。
·系統(tǒng)具有高可靠性、安全性、可維修性和可擴(kuò)展性，設(shè)計(jì)方案預(yù)留了一定的接口和容量。系統(tǒng)可與中控室網(wǎng)線連接。儀器可自動連接、自動控制、自動校準(zhǔn)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、錯(cuò)誤指示等功能。
·系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)留了具備穩(wěn)定的遠(yuǎn)距無線傳輸技術(shù)可選方案，以確保降低現(xiàn)場施工難度的同時(shí)，提高施工安全性、施工過程不影響現(xiàn)場生產(chǎn)。
·在線終端機(jī)設(shè)備的最高測溫量程為900℃，實(shí)現(xiàn)調(diào)焦。具備復(fù)合調(diào)色聚焦成像技術(shù)和高溫差均衡成像，確保負(fù)責(zé)工況下快速得出正確的分析和缺陷判斷。
·整個(gè)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)應(yīng)針對冶金行業(yè)工況特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控與預(yù)警，更符合冶金工況需求。
·系統(tǒng)軟件為特有的“SunView”安全生產(chǎn)監(jiān)控”專用軟件，并終身升級