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，在钢包内衬内部耐火材料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。
因此，我公司研制开发了一套钢包在线监控系统，对钢包倾倒完钢水后运转至修包位这一过程进行温度监测，以保障钢包的安全使用。
钢铁冶炼过程中的钢包测温红外热像图
项目建设分析
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，实现对钢包的智能化温度监控。同时对钢包实现全程实时监控，全面监测和记录一切温度变化情况。
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，针对钢包的温度监控做到“早发现、早应对、早处置”。
钢包在线监控系统特点
钢包在线监控系统包括红外热像仪、交换机、监控主机等部份，本系统采用专用不锈钢防护罩，对设备加强防护，确保红外热像仪可在现场诶列环境使用，并保证其使用寿命。
红外热像仪采用最新的电子技术，具有国内领先国际先进水平，主要特点有：
- 先进的探测器技术
外探测器为热像仪中的核心器件，其性能、可靠性以及可维护性为整个热像仪系统中最关键的部分。
采用384*288、17μm非制冷焦平面探测器，该探测器性能成熟、性价比高、供货稳定。该探测器像素更高、像元尺寸更小，图像显示更清晰、分辨率更高。
- 全实时成像
热像仪输出图像场频高达60帧/秒，完全实时，无拖尾、无跳帧，保证能在有效探测距离内，清晰分辨物体轮廓、外型特征和行为动作，满足行为分析的要求。
- 数字图像增强（DDE）
系统采用红外数字图像细节增强（DDE）技术，解决了应用场景温度范围大，目标信息灰度范围远远大于图像显示设备256级限制问题。简而言之，就是用高速处理器先对原始目标信息进行分析提取出有用灰度信息分布、无用灰度信息分布，然后大比例压缩无用信息灰度，小比例压缩甚至拉伸有用信息灰度，得到接近实际层次丰富的图像。
- 智能均匀性校正技术
热像仪非均匀校正是影响图像性能的主要问题，我公司采用智能均匀性校正技术，不但能达到良好的效果，同时，大大的减少热像仪校正次数，减轻校正机构的疲劳程度，有效地提高了热像仪长时间工作的可靠性。在正常长时间工作时，由于系统内部温度稳定，此时，自动采用根据场景校正技术，无需动作校正机构，就能得到良好清晰的图像。如由于环境温度变化或供电故障，导致热像仪均匀性变差，此时，热像仪将根据内部传感器信号，自动进行校正，保证得到良好清晰的图像；同时，随着热像仪工作时间增加，内部温度越来越稳定，校正间隔智能增加，直至内部温度基本稳定后，不再校正，自动采用根据场景校正技术，系统可靠性得到有效提高。
- 全温范围稳定工作
无论是非制冷型焦平面阵列或是制冷型焦平面阵列，因其本身焦平面阵列是利用电阻的温度特性来探测红外目标，只有尽可能的保证焦平面阵列中各敏感像素自身基准温度的一致性和稳定性，才能提高热成像系统的分辨率，减少系统后期非均匀性校正的难度，从根本上解决成像质量。
- 全面的可靠性保证
除了通过独特的镜头设计及控制算法、智能均匀性校正技术来提高系统机械结构的可靠性，同时，设计了电源保护、高温物体保护等电路，有效地提高了热像仪的电气可靠性等。
热像仪电源保护电路，可有效的防止过流、过压，以及重复开关机等情况，对热像仪的损伤；
高温物体保护，可有效的防止太阳等高温物体直接进入热像仪，造成探测器的损伤，此问题在高原、沙漠，天空晴朗，阳光较强的情况下，尤其明显。
不锈钢防护罩
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。
不锈钢防护罩示意图