熱風(fēng)爐紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

魏曉偉

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063020）

0 引言

近年來高爐熱風(fēng)爐生產(chǎn)過程中，熱風(fēng)爐爐殼、總管、支管、交接部位經(jīng)常出現(xiàn)溫度過高，容易出現(xiàn)爐殼變形、開裂跑風(fēng)、燒穿跑風(fēng)、耐火磚脫落等情況。由于熱風(fēng)爐爐體、管道整體尺寸較大，一旦發(fā)生上述故障后，造成爐體、管道破壞，嚴重影響熱風(fēng)爐正常燒火、換爐生產(chǎn)操作，同時會出現(xiàn)不同程度安全風(fēng)險。為了能及時了解高爐熱風(fēng)管道危險區(qū)域的壁體溫度及其變化趨勢，及時采取有效的護爐措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生，在高爐熱風(fēng)爐區(qū)域建立熱風(fēng)爐紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)是一種有效的手段。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

為解決熱風(fēng)爐巡檢日常操作中的痛點和難點，首鋼京唐（即京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司）2#高爐熱風(fēng)爐紅外測溫監(jiān)控系統(tǒng)合理優(yōu)化配置劃分為五大監(jiān)測區(qū)域，即1#熱風(fēng)爐、2#熱風(fēng)爐、3#熱風(fēng)爐、4#熱風(fēng)爐和熱風(fēng)支管5 個區(qū)域，一期系統(tǒng)最終完成熱風(fēng)爐整體區(qū)域52 個測溫點的安裝，基本覆蓋目前熱風(fēng)爐區(qū)域監(jiān)測的重點區(qū)域，為熱風(fēng)爐的安全生產(chǎn)保駕護航。

現(xiàn)場使用多個熱成像高清紅外攝像機實現(xiàn)溫度采集，配置現(xiàn)場配電集線箱、工業(yè)級交換機、光端收發(fā)機、光纖等建視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過以太網(wǎng)通信實現(xiàn)與上位工控機傳輸，將現(xiàn)場熱風(fēng)管系溫度表面圖像實時傳送到主控室的電腦顯示屏（圖1）。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)成

2 系統(tǒng)特點

（1）終端設(shè)備防護罩均采用防爆不銹鋼材料，保證其使用壽命。

（2）采用光纖傳輸技術(shù)進行視頻傳輸，可確保視頻圖像不丟幀、不失真。

（3）能夠?qū)F(xiàn)場熱風(fēng)管系溫度表面圖像實時傳送到主控室的電腦顯示屏。

（4）軟件系統(tǒng)的人機界面各類設(shè)置簡單，充分考慮了系統(tǒng)的可擴展性、可靠性和可維護性。

（5）可以實時監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)每個坐標點的溫度，實時全像面鼠標測溫，并可添加點、線、圓、多邊形等測溫對象，測溫參數(shù)可實時修正。

（6）可通過鼠標點選顯示多個監(jiān)測點的溫度，鼠標圈定任意區(qū)域監(jiān)測其最高溫度、最低溫度、平均溫度，可突出顯示指定溫度區(qū)間。

（7）自定義溫度預(yù)警設(shè)置，超限溫度自動報警，溫度數(shù)據(jù)熱圖保存，溫度數(shù)據(jù)流視頻保存，溫度數(shù)據(jù)流視頻超分辨率回放。

（8）高低溫追蹤、報警、記錄，一鍵生成歷史數(shù)據(jù)報告。

（9）監(jiān)視畫面能夠整體直觀顯示所有監(jiān)測點實時最高溫度及對應(yīng)的位置，展示系統(tǒng)使用狀態(tài)及預(yù)警情況，從數(shù)據(jù)庫獲取所有熱像儀信息，并根據(jù)坐標加載到不同的位置方便現(xiàn)場人員快速排查問題（圖2）。在監(jiān)視畫面中，“綠色”表示溫度正常，“紅色”表示溫度已超過預(yù)警值，“灰色”表示未連接。

圖2 監(jiān)視界面

3 系統(tǒng)功能

（1）全方位24 h 監(jiān)測功能，可以實時監(jiān)控設(shè)備表面溫度，一旦出現(xiàn)超溫情況準確定位并將預(yù)警信息實時反饋，完成自動預(yù)警、自動截屏、圖表生成、云臺全方位控制等智能分析監(jiān)控工作。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析、判讀、預(yù)警，最大限度地避免事故發(fā)生，同時直觀、準確地判斷出設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況。

（2）采用自由設(shè)定多預(yù)置位多監(jiān)測區(qū)域，通過圖形標識（點、線、圓、矩形、多邊形）、設(shè)定濾除了監(jiān)測區(qū)域中非重點或存在干擾的部分，實現(xiàn)多目標跟蹤和重點區(qū)域?qū)崟r監(jiān)測（圖3）。

圖3 監(jiān)控畫面

（3）可以根據(jù)部件屬性單獨設(shè)置測溫和報警參數(shù)，實時計算溫度、溫升的變化值或趨勢并顯示，提高測溫分析的準確度。

4 結(jié)束語

本文介紹的熱風(fēng)爐紅外測溫監(jiān)測系統(tǒng)，已經(jīng)在首鋼京唐2#高爐熱風(fēng)爐中安裝使用，有助于熱風(fēng)爐的安全、長壽和順利運行，而且能夠及時反映所監(jiān)控部位溫度壁體溫度及變化趨勢，及時采取相應(yīng)的處置措施。這對于準確判斷生產(chǎn)過程中熱風(fēng)爐壁體溫度的運行狀態(tài)，預(yù)防爐殼變形開裂跑風(fēng)、燒穿跑風(fēng)、耐火磚脫落等情況，保障熱風(fēng)爐安全順行等，具有重要意義。