热风炉红外测温监测系统的应用

魏晓伟

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063020）

0 引言

近年来高炉热风炉生产过程中，热风炉炉壳、总管、支管、交接部位经常出现温度过高，容易出现炉壳变形、开裂跑风、烧穿跑风、耐火砖脱落等情况。由于热风炉炉体、管道整体尺寸较大，一旦发生上述故障后，造成炉体、管道破坏，严重影响热风炉正常烧火、换炉生产操作，同时会出现不同程度安全风险。为了能及时了解高炉热风管道危险区域的壁体温度及其变化趋势，及时采取有效的护炉措施，预防安全事故的发生，在高炉热风炉区域建立热风炉红外测温监测系统是一种有效的手段。

1 系统构成

为解决热风炉巡检日常操作中的痛点和难点，首钢京唐（即京唐钢铁联合有限责任公司）2#高炉热风炉红外测温监控系统合理优化配置划分为五大监测区域，即1#热风炉、2#热风炉、3#热风炉、4#热风炉和热风支管5 个区域，一期系统最终完成热风炉整体区域52 个测温点的安装，基本覆盖目前热风炉区域监测的重点区域，为热风炉的安全生产保驾护航。

现场使用多个热成像高清红外摄像机实现温度采集，配置现场配电集线箱、工业级交换机、光端收发机、光纤等建视频传输网络，通过以太网通信实现与上位工控机传输，将现场热风管系温度表面图像实时传送到主控室的电脑显示屏（图1）。

图1 系统构成

2 系统特点

（1）终端设备防护罩均采用防爆不锈钢材料，保证其使用寿命。

（2）采用光纤传输技术进行视频传输，可确保视频图像不丢帧、不失真。

（3）能够将现场热风管系温度表面图像实时传送到主控室的电脑显示屏。

（4）软件系统的人机界面各类设置简单，充分考虑了系统的可扩展性、可靠性和可维护性。

（5）可以实时监测区域范围内每个坐标点的温度，实时全像面鼠标测温，并可添加点、线、圆、多边形等测温对象，测温参数可实时修正。

（6）可通过鼠标点选显示多个监测点的温度，鼠标圈定任意区域监测其最高温度、最低温度、平均温度，可突出显示指定温度区间。

（7）自定义温度预警设置，超限温度自动报警，温度数据热图保存，温度数据流视频保存，温度数据流视频超分辨率回放。

（8）高低温追踪、报警、记录，一键生成历史数据报告。

（9）监视画面能够整体直观显示所有监测点实时最高温度及对应的位置，展示系统使用状态及预警情况，从数据库获取所有热像仪信息，并根据坐标加载到不同的位置方便现场人员快速排查问题（图2）。在监视画面中，“绿色”表示温度正常，“红色”表示温度已超过预警值，“灰色”表示未连接。

图2 监视界面

3 系统功能

（1）全方位24 h 监测功能，可以实时监控设备表面温度，一旦出现超温情况准确定位并将预警信息实时反馈，完成自动预警、自动截屏、图表生成、云台全方位控制等智能分析监控工作。通过对监测数据的分析、判读、预警，最大限度地避免事故发生，同时直观、准确地判断出设备的运转状况。

（2）采用自由设定多预置位多监测区域，通过图形标识（点、线、圆、矩形、多边形）、设定滤除了监测区域中非重点或存在干扰的部分，实现多目标跟踪和重点区域实时监测（图3）。

图3 监控画面

（3）可以根据部件属性单独设置测温和报警参数，实时计算温度、温升的变化值或趋势并显示，提高测温分析的准确度。

4 结束语

本文介绍的热风炉红外测温监测系统，已经在首钢京唐2#高炉热风炉中安装使用，有助于热风炉的安全、长寿和顺利运行，而且能够及时反映所监控部位温度壁体温度及变化趋势，及时采取相应的处置措施。这对于准确判断生产过程中热风炉壁体温度的运行状态，预防炉壳变形开裂跑风、烧穿跑风、耐火砖脱落等情况，保障热风炉安全顺行等，具有重要意义。