熱風爐紅外測溫監測系統的應用

魏曉偉

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司，河北唐山 063020）

0 引言

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

1 系統構成

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

現場使用多個熱成像高清紅外攝像機實現溫度采集，配置現場配電集線箱、工業級交換機、光端收發機、光纖等建視頻傳輸網絡，通過以太網通信實現與上位工控機傳輸，將現場熱風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 系統構成

2 系統特點

（1）終端設備防護罩均采用防爆不銹鋼材料，保證其使用壽命。

（2）采用光纖傳輸技術進行視頻傳輸，可確保視頻圖像不丟幀、不失真。

（3）能夠將現場熱風管系溫度表面圖像實時傳送到主控室的電腦顯示屏。

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

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

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

（7）自定義溫度預警設置，超限溫度自動報警，溫度數據熱圖保存，溫度數據流視頻保存，溫度數據流視頻超分辨率回放。

（8）高低溫追蹤、報警、記錄，一鍵生成歷史數據報告。

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

圖2 監視界面

3 系統功能

（1）全方位24 h 監測功能，可以實時監控設備表面溫度，一旦出現超溫情況準確定位并將預警信息實時反饋，完成自動預警、自動截屏、圖表生成、云臺全方位控制等智能分析監控工作。通過對監測數據的分析、判讀、預警，最大限度地避免事故發生，同時直觀、準確地判斷出設備的運轉狀況。

（2）采用自由設定多預置位多監測區域，通過圖形標識（點、線、圓、矩形、多邊形）、設定濾除了監測區域中非重點或存在干擾的部分，實現多目標跟蹤和重點區域實時監測（圖3）。

圖3 監控畫面

（3）可以根據部件屬性單獨設置測溫和報警參數，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 結束語

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