1、概述
通过长时间的生产实践，人们已经认识到，只有利用热风作为介质和载体才能更大地提高热利用率和热工作效果。传统电热源和蒸汽热动力在输送过程中往往配置多台循环风机，使之最终还是间接形成热风进行烘干或供暖操作。这种过程显然存在大量浪费能源及造成附属设备过多、工艺过程复杂等诸多缺点。
炼铁高炉热风炉按“蓄热”原理工作的。在燃烧室里燃烧煤气，高温废气通过格子砖并使之蓄热，当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时有关燃烧各阀关闭，送风各阀打开，冷风经格子砖而被加热并送出；作用是把鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉的效益和效率。
高炉热风炉
2、应用现状
热风炉的作用是向高炉内提供热风，确保高炉内的温度稳定。热风炉送风时，温度一般可达1200度左右，故在炉壳内侧需要敷设耐火砖以隔热，但在热风炉拱顶的部位，因其外形是半圆状，故耐火砖在安装和运行时难免会有一定的缝隙，当热风炉在进行加热、焖炉、送风的生产工艺流程时，热风温度将在800至1200度之间波动，这样会加大耐火砖的缝隙，导致耐火砖脱落，若没有及时发现该隐患，高温有可能会使热风炉外壳烧穿，引发安全事故。
- 热风炉拱顶呈半圆状，耐火砖在安装和运行时难免会有一定的缝隙，容易脱落；
- 长期的高温工作或导致耐火材料的变薄或者脱落，存在安全隐患。
3、红外热像仪监测
相比于红外测温仪只能显示物体表面某一小区域或某一点的温度值，红外热成像仪可以同时测量物体表面各点温度的高低，直观地显示物体表面的温度场，并以图像形式显示出来。通过图像中的颜色即可区分出被测物表面温度的差异。
热风炉炉内高温，当炉壁的耐火材料脱落或者破损时其表面温度会显著上升，高于周边炉壁的温度，基于此可以通过在线式的红外热像仪对热风炉进行监测，及时发现隐患，做到早发现，早处理，避免事故的发生保证生产的安全、高效。
3.1、系统组成
系统组成示意图
3.2、热像仪的选取及分布
红外分辨率
红外分辨率指的是热像仪的探测器像素，与可见光类似，像素越高画面越清晰越细腻，像素越高同时获取的温度数据越多。
分辨率
视场角/FOV
探测器上成像的水平角度和垂直角度。角度越大看到的越广，如广角镜。角度越小看到的越小，如长焦镜。所以根据不同的场合选择合适的镜头也是相当重要的。
如下图所示为某一钢厂的热风炉红外热监控的热像仪安装位置俯视图，现场的安装点位选择之后就可以选出合适的焦距的镜头，保证成像的效果。
某钢厂热风炉红外热像仪监控的安装点位
空间分辨率/IFOV
IFOV是指能在单个像素上所能成像的角度，因为角度太小所以用毫弧度mrad表示。IFOV受到探测器和镜头的影响可以发现镜头不变，像素越高，IFOV越小。反之像素不变，视场角越小，IFOV越小。同时，IFOV越小，成像效果越清晰。
单像素成像的大小与角度及距离的关系
测温范围
测温范围的选择尽可能选择能符合要求的小量程进行测试，如果测试60℃的目标，选择-20~150℃的量程会比选择0~300℃的量程，热像图更加清晰。
测温范围是指设备可以测量的最低温度到最高温度的范围，范围内可具有多个温度量程。武汉格物优信科技有限公司的615机型的测温范围是-20℃-600℃，分为-20℃-150℃，60℃-600℃适用于热风炉表面的测温。
4、红外热像仪监测的优点
4.1、实时成像
红热实时成像功能是红外热像仪的主要也是最基本的功能，当网络的链路接通，安装在电脑中的软件成功搜索到热像仪设备之后就可以在电脑端实时查看测量物的热像图。
红外实时图像
4.2、测温对象编辑
测温对象的编辑是为了对图像中重点关注的测温区域进行观测而添加的测温框；对每个测温对象进行特征温度的分析。
测温对象的添加和移动可以通过测温对象工具栏实现：
- 点击所需测温对象对应的图标，激活工具。
- 在显示区域感兴趣位置上，点击鼠标左键选取起始点，长按鼠标左键并移动鼠标至终点。
- 松开鼠标左键，完成测温对象绘制。
此后选中测温对象并保持长按鼠标左键，测温对象会添加边框提示，即可移动测温对象，在新位置松开鼠标左键即可完成移动测温对象。如下图所示：
测温对象添加
4.3、联动输出
红外热像图
连续化、自动化是工业生产效率的保障。如上图所示，红外热像图中包含了每一个像素点的温度，可以通过添加测温对象可以针对性的观测区域的温度值；通过以太网将测温对象的特征温度（最高温、最低温、平均温）回传到电脑端，然后通过ModBus协议与PLC系统通信。
PLC控制器读取存储回传的测温对象特征温度的寄存器中存储的温度，然后根据具体的温度值来指导控制其他设备工作。
4.4、红外图像调整
通过修改调色板、调整图像对比度和亮度，可适应不同的观测需求。该功能可通过调色板工具和图像调整工具实现。
目前支持的调色板如下，包括了白热、黑热、彩虹、红饱和、高对比度等常用调色板。
不同的调色板选择
4.5、数据保存
本软件支持2种红外温度数据保存，分别是单帧温度和连续帧温度，对应的格式是BMP和stream。
单帧温度文件后缀为BMP，点击保存时，保存当前帧全部像素温度信息以及热像仪信息。采用通用图像软件打开时，得到红外图像、测温对象统计温度值及部分热像仪信息；采用软件打开时，可获得全部像素温度值以及热像仪信息。
连续帧温度文件后缀为stream，点击和保存时，保存当前连续若干帧全部像素的温度和热像仪信息。该文件只能通过软件打开，可获得连续若干帧的全部像素温度以及热像仪信息。
两种文件默认保存路径可通过栏进行设置。由于保存连续温度帧stream占用内存较大，如分辨率为384×288的热像仪在50HZ帧频时保存1分钟连续温度帧stream需要0.62GB的硬盘空间，因此保存stream文件需要人工控制时长或者选择慢速录制。
4.6、离线分析
离线分析主要用于分析在线模式下保存的两种红外温度数据，单帧温度和连续帧温度，文件后缀分别为bmp和stream，并根据用户需求，回放、修正测温数据，生成专业分析报告。具体的功能有：
- 单帧温度分析
- 连续帧温度分析
- 生成报告