本申請涉及熱風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法。

背景技術(shù)：

高爐冶煉過程是一個連續(xù)的、大規(guī)模的、高溫生產(chǎn)過程，其穩(wěn)定順行至關(guān)重要。熱風(fēng)爐殼體是高爐方法工程的重要組成部分。熱風(fēng)爐的穩(wěn)定安全運行是高爐穩(wěn)順的基礎(chǔ)。但隨著高爐冶煉強度和風(fēng)溫富氧水平提高，熱風(fēng)爐爐皮頻繁出現(xiàn)高溫點和發(fā)生開裂等情況，給安全生產(chǎn)帶來隱患，嚴(yán)重影響高爐的穩(wěn)定順行。因此，要重視并加強對熱風(fēng)爐的監(jiān)測，實時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)。

目前對熱風(fēng)爐的監(jiān)測還停留在人工階段，即人工手持熱像儀對熱風(fēng)爐進行監(jiān)測，而鑒于熱風(fēng)爐高溫段位置較高，區(qū)域面積大，人工手持熱像儀監(jiān)測勞動強度大，且監(jiān)測不連續(xù)間隔過長，而且存在危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明了提供了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法，以解決目前的人工監(jiān)測存在危險的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法，包括一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐的爐皮溫度的方法，所述方法包括：

基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置對所述熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測；所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置包括：至少五個紅外熱像儀和至少五個電動云臺，其中，每個紅外熱像儀分別連接各自的電動云臺，所述電動云臺可以帶動對應(yīng)的紅外熱像儀進行水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)；

基于所述至少五個紅外熱像儀獲得所述熱風(fēng)爐的爐皮溫度，然后將所述至少五個紅外熱像儀監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理。

優(yōu)選的，所述基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，包括：

獲得所述至少三組熱風(fēng)爐各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)；

基于所述至少三組熱風(fēng)爐各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)確定所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置。

優(yōu)選的，所述基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，包括：

獲得所述至少三組熱風(fēng)爐各自的高度；

基于所述熱風(fēng)爐各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐各自的高度，確定所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置。

優(yōu)選的，所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)包括：所述至少三組熱風(fēng)爐的易出現(xiàn)高溫點的環(huán)帶溫度參數(shù)、球頂位置的溫度參數(shù)、所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)包括：所述至少三組熱風(fēng)爐各自的熱風(fēng)總管溫度參數(shù)、所述至少三組熱風(fēng)爐各自的熱風(fēng)支管波紋補償器的溫度參數(shù)。

優(yōu)選的，所述基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置對所述至少三組熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測，包括：

基于四組熱風(fēng)爐的位置確定至少六個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置對所述四組熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測；

所述基于所述至少五個紅外熱像儀獲得所述熱風(fēng)爐的爐皮溫度，然后將所述至少五個紅外熱像儀監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理，包括：

基于所述至少六個紅外熱像儀獲得所述四組熱風(fēng)爐的爐皮溫度，然后將所述至少六個紅外熱像儀監(jiān)測的爐皮溫度傳送給所述計算機進行處理。

優(yōu)選的，所述基于所述至少六個紅外熱像儀獲得所述四組熱風(fēng)爐的爐皮溫度之前，所述方法還包括：

從所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置中確定出至少一個移動的紅外成像監(jiān)測裝置在所述四組熱風(fēng)爐間移動，以對所述四組熱風(fēng)爐的死角進行監(jiān)測。

優(yōu)選的，所述基于四組熱風(fēng)爐的位置確定至少六個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置對所述四組熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測，包括：

當(dāng)四組熱風(fēng)爐呈矩形排列時，將所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置中的四個紅外成像監(jiān)測裝置分別布置在所述四組熱風(fēng)爐外圍，其中，在四個紅外成像監(jiān)測裝置中，每個紅外成像監(jiān)測裝置的水平距離和所述熱風(fēng)爐的水平距離滿足第一預(yù)設(shè)距離范圍，每個紅外成像監(jiān)測裝置的高度和所述熱風(fēng)爐的高度滿足第二預(yù)設(shè)距離范圍。

優(yōu)選的，所述將所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置中的四個紅外成像監(jiān)測裝置分別布置在所述四組熱風(fēng)爐外圍之后，所述方法還包括：

將所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置分別布置在所述四組熱風(fēng)爐之間，其中，在兩個紅外成像監(jiān)測裝置中，每個紅外成像監(jiān)測裝置的水平距離和所述熱風(fēng)爐的水平距離滿足第三預(yù)設(shè)距離范圍，每個紅外成像監(jiān)測裝置的高度和所述熱風(fēng)爐的高度滿足第四預(yù)設(shè)距離范圍。

優(yōu)選的，所述基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置對所述熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測，包括：

當(dāng)所述至少三組熱風(fēng)爐呈一字型排列時，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置布置在所述至少三組熱風(fēng)爐的一側(cè)并排，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置布置在所述至少三組熱風(fēng)爐的另一側(cè)并排，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置分別布置在所述至少三組熱風(fēng)爐的兩端。

通過本發(fā)明的一個或者多個技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點：

本發(fā)明公開了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法，

本發(fā)明公開了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐的爐皮溫度的方法，基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，基于至少五個紅外熱像儀獲得熱風(fēng)爐的爐皮溫度，然后將至少五個紅外熱像儀監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理。至少五個紅外成像監(jiān)測裝置包括：至少五個紅外熱像儀和至少五個電動云臺，其中，每個紅外熱像儀分別連接各自的電動云臺，電動云臺可以帶動對應(yīng)的紅外熱像儀進行水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)；本發(fā)明能夠使至少五個紅外成像監(jiān)測裝置能夠?qū)犸L(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測；并且能夠長時間對熱風(fēng)爐進行監(jiān)測，避免了人工監(jiān)測帶來的一系列問題，并且監(jiān)測安全，不會帶來危險。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中紅外成像監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例中紅外成像監(jiān)測裝置和熱風(fēng)爐的位置示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中紅外成像監(jiān)測裝置和熱風(fēng)爐的另一個位置示意圖。

具體實施方式

鑒于上述問題，提出了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法，實時監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度變化，為熱風(fēng)爐穩(wěn)定安全運行提供支撐，進而保障高爐穩(wěn)定順行。

為了使本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請，下面結(jié)合附圖，通過具體實施例對本申請技術(shù)方案作詳細(xì)描述。

本發(fā)明目的是獲得一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐爐皮溫度的方法。該方法從熱風(fēng)系統(tǒng)安全角度出發(fā)，提出了一套非接觸遠(yuǎn)距離實時監(jiān)測爐皮溫度的方法，可準(zhǔn)確、全面地對熱風(fēng)爐爐皮溫度進行監(jiān)測。

本發(fā)明是由至少6臺紅外熱像儀、至少6組電動云臺、計算機及其方法軟件1套組成，可實現(xiàn)非接觸遠(yuǎn)距離監(jiān)測。

在具體的實施過程中，參看圖1，本方法包括：

步驟11，基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，以使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置對所述熱風(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測。

其中，參看圖2，是紅外成像監(jiān)測裝置21的結(jié)構(gòu)示意圖。所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21包括：至少五個紅外熱像儀1和至少五個電動云臺2，其中，每個紅外熱像儀1分別連接各自的電動云臺2，所述電動云臺2可以帶動對應(yīng)的紅外熱像儀1進行水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)。

在具體的實施過程中，本發(fā)明可以利用至少三組熱風(fēng)爐的位置、高度以及每個熱風(fēng)爐的溫度區(qū)域分布參數(shù)等等，來確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置。

具體來說，可先獲得所述至少三組熱風(fēng)爐各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)；再基于所述至少三組熱風(fēng)爐各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)確定所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置。

所述至少三組熱風(fēng)爐的爐皮溫度區(qū)域分布參數(shù)包括：所述至少三組熱風(fēng)爐的易出現(xiàn)高溫點的環(huán)帶溫度參數(shù)、球頂位置的溫度參數(shù)、所述至少三組熱風(fēng)爐各自的熱風(fēng)總管溫度參數(shù)、所述至少三組熱風(fēng)爐各自的熱風(fēng)支管波紋補償器等位置的溫度參數(shù)。

舉例來說，熱風(fēng)爐高50米，直徑10米，而在熱風(fēng)爐的15環(huán)帶(約在熱風(fēng)爐高度30米處)溫度容易出現(xiàn)高溫點，故而可在熱風(fēng)爐的30米處的水平位置設(shè)置紅外成像監(jiān)測裝置21。

再例如，若熱風(fēng)爐31的球頂位置的容易出現(xiàn)高溫，則設(shè)置紅外成像監(jiān)測裝置21對熱風(fēng)爐31的球頂位置進行監(jiān)測，例如在離熱風(fēng)爐31的球頂位置的高度10米的距離設(shè)置紅外成像監(jiān)測裝置21等等。當(dāng)然，本發(fā)明的紅外成像監(jiān)測裝置21的位置可根據(jù)很多種因素進行確定，并且可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境進行確定位置并且安裝，只要保證能夠?qū)λ鰺犸L(fēng)爐31進行全面覆蓋監(jiān)測即可。

作為另一種可選的實施方式，還可以在上述基礎(chǔ)上，先獲得所述至少三組熱風(fēng)爐31各自的高度；再基于所述熱風(fēng)爐31各自的位置和所述至少三組熱風(fēng)爐31各自的高度，確定所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置。

步驟12，基于所述至少五個紅外熱像儀1獲得所述熱風(fēng)爐31的爐皮溫度，然后將所述至少五個紅外熱像儀1監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理。

當(dāng)所述至少三組熱風(fēng)爐31呈一字型排列時，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置21布置在所述至少三組熱風(fēng)爐31的一側(cè)并排，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置21布置在所述至少三組熱風(fēng)爐31的另一側(cè)并排，將所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置21分別布置在所述至少三組熱風(fēng)爐31的兩端。

另外，為了進一步實現(xiàn)對至少三組熱風(fēng)爐31的全面覆蓋，所述基于所述至少五個紅外熱像儀1獲得所述熱風(fēng)爐31的爐皮溫度之前，還包括：從所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21中確定出至少一個移動的紅外成像監(jiān)測裝置21在所述至少三組熱風(fēng)爐31間移動，以對所述至少三組熱風(fēng)爐31的死角進行全面覆蓋監(jiān)測。

在本發(fā)明中，紅外成像監(jiān)測裝置21的數(shù)目至少是5個，而熱風(fēng)爐31至少是三組。在實際應(yīng)用中，熱風(fēng)爐31一般是3組或者4組。當(dāng)熱風(fēng)爐31為4組時，需要的紅外成像監(jiān)測裝置21的數(shù)目至少是6個。

上述實施例中描述的方案，也適用于四組熱風(fēng)爐31和至少6個紅外成像監(jiān)測裝置21的情況，在此不再贅述。

而在另一實施例中，若熱風(fēng)爐31為4組時，需要的紅外成像監(jiān)測裝置21的數(shù)目至少是6個的時候：

基于至少三組熱風(fēng)爐31的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置，以使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置21對所述至少三組熱風(fēng)爐31進行全面覆蓋監(jiān)測，包括：

基于四組熱風(fēng)爐31的位置確定至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置，以使所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21對所述四組熱風(fēng)爐31進行全面覆蓋監(jiān)測；

所述基于所述至少五個紅外熱像儀1獲得所述熱風(fēng)爐31的爐皮溫度，然后將所述至少五個紅外熱像儀1監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理，包括：

基于所述至少六個紅外熱像儀1獲得所述四組熱風(fēng)爐31的爐皮溫度，然后將所述至少六個紅外熱像儀1監(jiān)測的爐皮溫度傳送給所述計算機進行處理。

作為一種可選的實施例，基于所述至少六個紅外熱像儀1獲得所述四組熱風(fēng)爐31的爐皮溫度之前，所述方法還包括：

從所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21中確定出至少一個移動的紅外成像監(jiān)測裝置21在所述四組熱風(fēng)爐31間移動，以對所述四組熱風(fēng)爐31的死角進行監(jiān)測。

所述基于四組熱風(fēng)爐31的位置確定至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21的位置，以使所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21對所述四組熱風(fēng)爐31進行全面覆蓋監(jiān)測，包括：

當(dāng)四組熱風(fēng)爐31呈矩形排列時，將所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21中的四個紅外成像監(jiān)測裝置21分別布置在所述四組熱風(fēng)爐31外圍，其中，在四個紅外成像監(jiān)測裝置21中，每個紅外成像監(jiān)測裝置21的水平距離和所述熱風(fēng)爐31的水平距離滿足第一預(yù)設(shè)距離范圍，每個紅外成像監(jiān)測裝置21的高度和所述熱風(fēng)爐31的高度滿足第二預(yù)設(shè)距離范圍。

之后，所述方法還包括：

將所述至少六個紅外成像監(jiān)測裝置21中的兩個紅外成像監(jiān)測裝置21分別布置在所述四組熱風(fēng)爐31之間，其中，在兩個紅外成像監(jiān)測裝置21中，每個紅外成像監(jiān)測裝置21的水平距離和所述熱風(fēng)爐31的水平距離滿足第三預(yù)設(shè)距離范圍，每個紅外成像監(jiān)測裝置21的高度和所述熱風(fēng)爐31的高度滿足第四預(yù)設(shè)距離范圍。

上述涉及的預(yù)設(shè)距離的實際值根據(jù)實際情況而定。

在實際應(yīng)用中，通過考察熱風(fēng)爐現(xiàn)場實際，確定紅外熱像儀安裝位置。對于矩形布置的熱風(fēng)爐31初步設(shè)計4個外圍紅外熱像儀測點和2個內(nèi)部紅外熱像儀測點(安裝位置如圖4所示)，這6個紅外熱像儀采集的數(shù)據(jù)進行交換機32傳送至計算機33。根據(jù)上述布置，利用電動云臺的水平方向旋轉(zhuǎn)和垂直方向旋轉(zhuǎn)，可完成對4個熱風(fēng)爐31所要監(jiān)測區(qū)域的全覆蓋掃描(如圖3和圖4所示)。注意監(jiān)測熱風(fēng)爐31球頂與柱體交接部位。

考慮到現(xiàn)場會有一些設(shè)備在熱像儀和熱風(fēng)爐31被測區(qū)域之間，會破壞掃描區(qū)域的完整性，可設(shè)置一個可移動的熱像儀，對被遮擋但出現(xiàn)升溫趨勢的地方進行定點區(qū)域掃描。也可考慮將處于安全區(qū)域?qū)?yīng)的熱像儀臨時拆下，用于高溫點或開裂部位關(guān)鍵區(qū)域的掃描。一列形布置的熱風(fēng)爐31安裝位置需調(diào)研后確定，原則同矩形布置的熱風(fēng)爐31。

下面結(jié)合某鋼鐵企業(yè)矩形布置的4座熱風(fēng)爐31，對本發(fā)明的使用方法進行簡單解釋說明：

1.首先考察熱風(fēng)爐31現(xiàn)場實際，確定安裝位置。

2.根據(jù)現(xiàn)場實際，初步設(shè)計4個外圍紅外熱像儀測點和2個內(nèi)部紅外熱像儀測點(安裝位置如圖4所示)。

3.根據(jù)上述布置，利用電動云臺的水平方向旋轉(zhuǎn)和垂直方向旋轉(zhuǎn)，可完成對4個熱風(fēng)爐31所要監(jiān)測區(qū)域的全覆蓋掃描(如圖3和圖4所示)。

4.由于現(xiàn)場會有一些設(shè)備在熱像儀和熱風(fēng)爐31被測區(qū)域之間，會破壞掃描區(qū)域的完整性，故可考慮設(shè)置一個可移動的熱像儀，對被遮擋但出現(xiàn)升溫趨勢的地方進行定點區(qū)域掃描。也可考慮將處于安全區(qū)域?qū)?yīng)的熱像儀臨時拆下，用于關(guān)鍵區(qū)域的掃描。

5.一列形布置的熱風(fēng)爐31安裝位置需調(diào)研后確定，原則同矩形布置的熱風(fēng)爐31。

通過本發(fā)明的一個或者多個實施例，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點：

本發(fā)明公開了一種利用紅外成像技術(shù)監(jiān)測熱風(fēng)爐的爐皮溫度的方法，基于至少三組熱風(fēng)爐的位置確定至少五個紅外成像監(jiān)測裝置的位置，基于所述至少五個紅外熱像儀獲得所述熱風(fēng)爐的爐皮溫度，然后將所述至少五個紅外熱像儀監(jiān)測的爐皮溫度傳送給計算機進行處理。所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置包括：至少五個紅外熱像儀和至少五個電動云臺，其中，每個紅外熱像儀分別連接各自的電動云臺，所述電動云臺可以帶動對應(yīng)的紅外熱像儀進行水平旋轉(zhuǎn)和上下旋轉(zhuǎn)；本發(fā)明能夠使所述至少五個紅外成像監(jiān)測裝置能夠?qū)λ鰺犸L(fēng)爐進行全面覆蓋監(jiān)測；并且能夠長時間對熱風(fēng)爐進行監(jiān)測，避免了人工監(jiān)測帶來的一系列問題，并且監(jiān)測安全，不會帶來危險。

盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。