1 项目概况

1.1 项目背景

钢包作为转炉、连铸区段运输钢水并进行二次冶金反应的重要容器，其管理和调度对钢厂的运行优化与节能降耗具有重要作用。钢包由桶体、内衬、水口开闭装置及透气砖等部分组成。钢包的作用主要是盛接从初炼钢水炉子（转炉或电炉）出钢门流出来的钢水和部分炉渣，进行部分脱氧与合金化操作，可以使钢水在其中镇静一段时间，以调整钢水温度，均匀成分并使钢水中非金属夹杂物上浮，同时，在浇注过程中开闭钢流，控制钢水钢液流量，使浇注顺利进行。近年来，为进一步提高钢的质量，钢包吹氩、钢包真空处理等技术被广泛应用，它正逐渐演变成二次精炼装置的重要没备，在二次精炼和连铸中占有重要的地位。

钢包内衬与高温钢水、炉渣长时间接触，受到主流冲刷和炉渣侵蚀，尤其是用于炉外精炼的钢包，受到的侵蚀更严重。内衬被侵蚀不仅会降低钢包的寿命，还会增加钢液中夹杂物的含量。

实践得知，在钢包内衬出现前期的缺陷直至完全失效会经过由点到面的逐步发展过程，在内衬出现前期剥落的状态下，剥落点区域的温度则会出现异常高温，其缺陷区域的温度会明显高于其他位置。

 

1.2 项目建设分析

冶金钢包在线监控系统使用数字视频技术、计算机通信技术、网络技术，通过实时动态监控、记录查询、网络传输等方式，实现对冶金钢包的智能化温度监控。同时对所有钢包实现全程实时监控，监测和记录钢包的一切温度变化情况。

根据安全管理的需求，可以手动设置监控区域，通过报警与图像资源的整合、共享、实时、直观地了解和掌握监控区域的动态状况，适时布控、指挥、处置，有效提高钢包的生产效率，保障工作人员的安全。

根据安全管理的需求，急切需要通过一种智能化手段，针对冶金钢包的温度监控做到“早发现、早应对、早处置”。

2. 系统组成

冶金钢包在线监控系统主要由监控中心、传输链路系统及前端红外监控设备

系统拓扑图

冶金钢包在线监控系统前端监控点为在线式红外热像仪，监控点通过网络将数据传输到监控中心进行红外测温、图像智能分析、存储等辅助决策。

数据传输链路包括光纤、计算机网络等形式，具体传输链路可根据项目现场实际情况进行配置。

3. 冶金钢包在线监控系统设计

3.1在线式红外热像仪

采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热像仪。

其特点如下：

1）实时显示探测范围内各点温度

2）不受可见光干扰

3）穿透能力强，可穿透烟雾，在恶劣气候和环境下可见度高

4）追踪温度异常并自动报警

3.2 风冷防护罩

采用双层不锈钢材料制造，具有较好的抗腐蚀能力，适用于高温、高粉尘的环境或温差较大的环境；所有连线都位于后部盖板上，通过塑包软管与管道相连，达到保护作用。所以广泛应用于冶金、电力、玻璃、建材等行业，达到提高生产效率，改善工作环境，降低劳动强度的目的。

风冷防护罩技术参数：

• 环境温度：≤200℃     ●相对湿度：≤80%（40℃）
• 大气压力：86～106Kpa  ●粉尘浓度：≤200mg/ m³
• 入口处压缩空气温度：≤35℃     ●压力：0.3～0.6Mpa
• 风量：0.3～0.6L/S

3.3 钢包系统软件

• 
• 实时显示：实时显示全辐射热图，值班人员可查看任意位置的温度，对异常情况进行录制、拍照、分析，并出具专业检测报告。
• 温度追踪：自动对热像图整个画面或特定区域进行温升趋势分析，提早发现隐患区域。
• 数据抓拍：可定时采集热成像图片数据，便于后期分析。
• 高温触发拍摄与报警：当出现温度异常，监控后台可及时发现，触发报警，声光报警模块会发出报警声且软件后台会拍摄事发过程中的图片。
• 故障自诊断：当终端设备出现故障时，系统可提醒值班人员。
• 自定义报警阈值和等级：系统可内定义4个不同报警阈值和等级，协助工作人员对隐患发生的紧急程度和发展态势作出评估。
• 自动分类存储：监控数据、异常数据和报警信息会自动存储在相对应的设备数据栏目中，可快速准确的调用分析。
• 报表功能：可根据客户要求定制各种报告，并可导出为Word格式。
• 温度曲线：软件可观测测温对象的实时温度曲线，从而进行趋势判定。

格物优信热成像钢包安全监测系统

1. 钢包外部采集温度：

可实时采集并记录钢包外部温度数据；

针对多设备或多测温区域同步可设置不同的监测阈值；

监测系统工作性能稳定；

配备专业云台进行数据存储，可实时远程获取所需检测数据；

1. YoseenVideoMonitor分析软件：

支持多种登录方式，不受网络状态影响；

支持多设备、多测温对象温度数据同步监测；

支持移动端设备远程查看实时监测数据；

支持通过图、表、视频等形式灵活查看监测数据；

支持回放、删除存储的历史数据，并可周期性进行数据覆盖；

支持罐号识别、绘制温度趋势数据，准确实现温度预警功能；

支持即时发送异常报警消息提醒，可自定义消息推送方式，包括手机语音播报、手机短信提醒以及微信提醒等服务；

支持存储报警温度数据，可自定义报警数据存储时长；

支持搜索、下载自定义时间段内的报警记录。

3.4 系统安装布置

项目现场共有3个钢包需监控，钢包直径4米，高度4.3米。每台钢包上方距离钢包顶部9米处安装1台红外热像仪，监测钢包内底部温度；两边平台安装3台红外热像仪，监测钢包外壁温度，3台红外热像仪互成120°夹角。经过计算，共需安装12台红外热像仪。

热像仪安装示意图（顶部1台）

4. 冶金钢包在线监控系统特点

采用冶金钢包在线监控系统，可以实时检测温度情况并按预先设定的预警值发出声光报警信号，从而使值班人员能及时采取相应的措施，确保钢包的安全生产。具备以下优点：

1. 不影响运输，免维护：非接触测温，不影响钢包正常运行。
2. 报警可视化：提供红外热像图，值班人员可迅速定位报警位置并处理。
3. 高分辨率红外热像自动监控：实现对钢包全覆盖、全天候监控。
4. 智能分析和报警：通过获取的温度数据，系统智能分析当前状态，并发出报警。
5. 设备自动识别管理：对与系统采集的热图（无论自动采集还是人工采集）进行自动识别，通过图像配准的方法识别出该热图能有效的设备目标，保证温度检测的有效性。
6. 详细设备工作状态管理：建立所有设备以及设备部件的管理体系，在报警的时候可以详细到具体隐患（发热）部位。
7. 自动预警：在监测过程中，如发现目标设备温度异常自动报警，报警信息有文字信息和声音信息，提示运行人员具体的报警位置状况信息，以便跟踪发热点，确认告警情况并排除故障。
8. 检测精度高：采用的红外热像仪本身的采样精度比便携式仪器的精度和分辨率高，便于及时判断设备的具体过热点，为准确判断并采取相应措施争取了宝贵的时间。
9. 系统具备可靠性、实时性较高的优点：采用本系统，自然环境不会有任何影响，无论是刮风下雨，还是低温高温都可以实现不间断自动监测。
10. 节省人力：采用本系统，由于系统自动化程度较高，可实现设备自动巡检、自动预警、自动输出报表等功能。减少了人员到现场巡视次数，提高值班人员工作效率。