CN104801700A - 一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置，管体将设置在其端部的摄像探头，伸入至鱼雷型铁水罐内，对鱼雷型铁水罐内衬进行拍摄，拍摄的影像经过所述光电耦合器传输给视频处理器，形成视频影像供操作人员对鱼雷型铁水罐内进行监测。这样，能够直观、清晰监测到鱼雷型铁水罐内衬熔损状况，能够及时发现鱼雷型铁水罐内衬耐火材料出现的剥落、断砖、开裂、凹陷等症状，可有效杜绝因鱼雷型铁水罐内衬耐火材料熔损状态判断失误而导致漏罐的重大安全生产事故。

Description

一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置

技术领域

本发明涉及鱼雷罐监测领域，尤其一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置。

背景技术

近年来，钢铁工业高炉、转炉大型化的快速发展对铁水运输容器的容量和保温性能提出了更高的要求。鱼雷型铁水罐以其容铁量大、热量损失少、砖衬寿命长而得到广泛使用。但是，一些钢铁企业使用鱼雷型铁水罐时由于其耐火材料内衬无法全面观测，仅对鱼雷型铁水罐罐口区域观测，其中鱼雷型铁水罐拱顶、锥体、端墙均无法观测。目前只能采用测量鱼雷型铁水罐皮重、罐皮温度判断其耐火材料内衬的熔损情况，其内衬监测判断方法精确性较低，国内钢铁厂时有发生漏罐恶性生产事故，直接影响到鱼雷型铁水罐的安全使用。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置，具有不受高温作业环境制约，操作方便，监测结果准确可靠性，提高铁水罐的安全使用性。

为达此目的，本发明包括：摄像系统、与所述摄像系统连接的成像系统以及冷却机构；

所述成像系统包括：所述成像系统包括：显示屏和用于将所述摄像系统拍摄的图像信号转化为显示屏显示信号的视频处理器；

所述摄像系统包括：中空结构的管体、设置在所述管体内部的电传导装置、设置在所述管体端部的摄像探头以及设置在所述管体的内部光电耦合器；所述光电耦合器通过所述电传导装置分别与所述摄像探头和所述视频处理器电连接，用于使所述摄像探头拍摄的影像经过所述光电耦合器传输给所述视频处理器；

所述冷却机构包括：用于产生冷却介质的冷介发生装置和用于传输冷却介质的冷介传输装置；所述冷介传输装置与所述管体连通，用于使冷却介质对所述摄像系统进行冷却。

优选地，所述摄像探头在所述管体端部的设置位置为与所述管体中心线成70°角设置。

优选地，所述管体上还设有万向节、与所述万向节连接的传动轴和第一驱动装置；

所述第一驱动装置通过所述传动轴驱动所述万向节360°旋转，用于使所述万向节带动所述管体围绕管体中心线360°旋转，并使所述摄像探头360°旋转拍摄。

优选地，还包括：支撑架；

所述摄像系统和所述成像系统安置在所述支撑架上，所述支撑架用于将所述摄像系统和所述成像系统固定在鱼雷型铁水罐口边缘；

所述支撑架设有第二驱动装置和与所述管体连接的传动件；

所述第二驱动装置驱动所述传动件，使所述管体在鱼雷型铁水罐内伸缩；

所述支撑架底部设有万向轮。

优选地，所述摄像系统还包括：照明灯；

所述照明灯设置在所述管体端部，并靠近所述摄像探头位置，用于在所述摄像探头拍摄时，提供照明。

优选地，所述管体端部设有用于固定所述摄像探头的固定环；

所述固定环设有安装槽，所述摄像探头安置于所述安装槽内，所述固定环的环壁设有贯穿所述安装槽壁的销孔，所述销孔用于通过与销轴配合，使所述摄像探头固定于所述安装槽内；

所述固定环的外周边缘分布有多个排气通孔，所述排气通孔与所述管体的中空结构连通。

优选地，所述冷却介质采用压缩氮气；

所述电传导装置采用耐高温线缆；

所述管体采用耐高温钢管。

优选地，所述成像系统还包括：无线发送模块、存储模块、控制模块；

所述存储模块用于储存拍摄的视频图像；

所述无线发送模块与所述控制模块电连接，所述无线发送模块用于在所述控制模块的控制下，将拍摄的视频图像通过无线传输至上位机。

优选地，所述摄像探头包括：图片拍摄模块；

所述成像系统还包括：颜色辨识模块、比较判断模块；

所述图片拍摄模块用于拍摄鱼雷型铁水罐内衬的图片信息；

所述颜色辨识模块用于识别标准鱼雷型铁水罐内衬图像中的内衬颜色以及识别所述图片拍摄模块拍摄的鱼雷型铁水罐的内衬颜色；

所述比较判断模块用于对标准鱼雷型铁水罐内衬图像中的内衬颜色与拍摄的鱼雷型铁水罐的内衬颜色进行辨识比较判断是否符合标准。

优选地，所述成像系统还包括：预设模块；

所述预设模块用于接收标准鱼雷型铁水罐内衬图像，并传输至颜色辨识模块。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

管体将设置在其端部的摄像探头，伸入至鱼雷型铁水罐内，对鱼雷型铁水罐内衬进行拍摄，拍摄的影像经过所述光电耦合器传输给视频处理器，视频处理器将图像信号转化为显示屏显示信号，在显示屏显示，形成视频影像供操作人员对鱼雷型铁水罐内进行监测。这样，能够直观、清晰监测到鱼雷型铁水罐内衬熔损状况，能够及时发现鱼雷型铁水罐内衬耐火材料出现的剥落、断砖、开裂、凹陷等症状，可有效杜绝因鱼雷型铁水罐内衬耐火材料熔损状态判断失误而导致漏罐的重大安全生产事故。监测装置具有不受高温作业环境制约，操作方便，监测结果准确可靠性，进一步提高了铁水罐的安全使用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为鱼雷型铁水罐内衬监测装置实施例的整体结构图；

图2为摄像探头与管体端部位置结构示意图；

图3为鱼雷型铁水罐内衬监测装置实施例的示意图；

图4为固定环实施例的剖视图；

图5为固定环实施例的俯视图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置，请参阅图1和图3所示，包括：摄像系统、与摄像系统连接的成像系统4以及冷却机构；

成像系统4包括：显示屏和用于将摄像系统拍摄的图像信号转化为显示屏显示信号的视频处理器23；摄像系统包括：中空结构的管体2、设置在管体2内部的电传导装置、设置在管体2端部的摄像探头1以及设置在管体2的内部光电耦合器22；光电耦合器22通过电传导装置分别与摄像探头1和视频处理器23电连接，用于使摄像探头1拍摄的影像经过光电耦合器22传输给视频处理器23；

冷却机构包括：用于产生冷却介质的冷介发生装置和用于传输冷却介质的冷介传输装置；冷介传输装置与管体2连通，用于使冷却介质对摄像系统进行冷却。

在本实施例中，冷却介质采用压缩氮气；氮气为非易燃，也不助燃气体，采用压缩氮气可以有效的起到冷却摄像系统和成像系统4.电传导装置采用耐高温线缆；管体2采用耐高温钢管。摄像探头1设有隔热镜片。

由此可知，管体将设置在其端部的摄像探头，伸入至鱼雷型铁水罐10内，对鱼雷型铁水罐10内衬进行拍摄，拍摄的影像经过光电耦合器22传输给视频处理器23，视频处理器23将图像信号转化为显示屏显示信号，在显示屏显示，形成视频影像供操作人员对鱼雷型铁水罐10内进行监测。这样，实现了鱼雷型铁水罐10在热态条件下（≥1000℃）进行监测，能够直观、清晰监测到鱼雷型铁水罐10内衬熔损状况，能够及时发现鱼雷型铁水罐10内衬耐火材料出现的剥落、断砖、开裂、凹陷等症状，可有效杜绝因鱼雷型铁水罐10内衬耐火材料熔损状态判断失误而导致漏罐的重大安全生产事故。监测装置具有不受高温作业环境制约，操作方便，监测结果准确可靠性，进一步提高了铁水罐的安全使用性。

在本实施例中，请参阅图2所示，摄像探头1在管体2端部的设置位置为与管体中心线成70°角设置。具体的，摄像探头1的中心线与管体中心线成β角，β角为70°。这样，摄像探头1伸入鱼雷型铁水罐10内，可以扩大拍摄角度，增加拍摄范围。

为了提高拍摄的清晰度，摄像系统还包括：照明灯；照明灯设置在管体2端部，并靠近摄像探头1位置，用于在摄像探头1拍摄时，提供照明。

在本实施例中，管体2上还设有万向节、与万向节连接的传动轴和第一驱动装置；

第一驱动装置通过传动轴驱动万向节360°旋转，用于使万向节带动管体2围绕管体中心线360°旋转，并使摄像探头360°旋转拍摄。这样，摄像探头1在鱼雷型铁水罐10内能够360°旋转拍摄，进而增加拍摄范围。

在本实施例中，还包括：支撑架3；摄像系统和成像系统4安置在支撑架3上，支撑架3用于将摄像系统和成像系统4固定在鱼雷型铁水罐10口边缘；支撑架3设有第二驱动装置和与管体2连接的传动件；第二驱动装置驱动传动件，使管体2在鱼雷型铁水罐10内伸缩；支撑架底部设有万向轮。

可以理解的是，通过支撑架3，使鱼雷型铁水罐10内衬监测装置架设在地面上，将鱼雷型铁水罐10口转至侧方位，支撑架3将摄像系统送入鱼雷型铁水罐10内，并通过第二驱动装置驱动传动件，使管体2在鱼雷型铁水罐10内伸缩，调整拍摄位置。支撑架底部设有万向轮，支撑架可以灵活的在地面上移动，便于拍摄。

在本实施例中，请参阅图4和图5所示，管体2端部设有用于固定摄像探头1的固定环11；

固定环11设有安装槽14，摄像探头1安置于安装槽14内，固定环11的环壁设有贯穿安装槽14壁的销孔13，销孔13用于通过与销轴配合，使摄像探头1固定于安装槽14内，固定环11的外周边缘分布有多个排气通孔12，排气通孔12与管体2的中空结构连通。遮阳冷却介质，即为压缩氮气通过管体2从排气通孔12喷出，对摄像探头1进行冷却，而且在摄像探头1前端形成气帘，进一步降低了摄像探头1的温度，而且可延长摄像探头1的有效工作时间。

成像系统4还包括：无线发送模块24、存储模块26、控制模块25；存储模块26用于储存拍摄的视频图像；无线发送模块24与控制模块25电连接，无线发送模块24用于在控制模块25的控制下，将拍摄的视频图像通过无线传输至上位机，便于操作人员在操作室内了解到鱼雷型铁水罐10内衬情况，保证操作人员和检测人员的人身安全。这里控制模块25还可以与第一驱动装置和第二驱动装置电连接，用于使操作人员和检测人员通过控制第一驱动装置和第二驱动装置进而控制摄像系统的拍摄位置和拍摄角度，使操作人员更便于调节拍摄。

在本实施例中，摄像探头1包括：图片拍摄模块31，当然也包括视频拍摄模块21；成像系统4还包括：颜色辨识模块32、比较判断模块33；图片拍摄模块31用于拍摄鱼雷型铁水罐10内衬的图片信息；颜色辨识模块32用于识别标准鱼雷型铁水罐10内衬图像中的内衬颜色以及识别图片拍摄模块31拍摄的鱼雷型铁水罐10的内衬颜色；比较判断模块33用于对标准鱼雷型铁水罐10内衬图像中的内衬颜色与拍摄的鱼雷型铁水罐10的内衬颜色进行辨识比较判断是否符合标准。

可以理解的是，图片拍摄模块31拍摄到鱼雷型铁水罐10内衬的图片信息，颜色辨识模块32对拍摄到鱼雷型铁水罐10内衬的图片信息进行颜色辨识，比较判断模块33对标准鱼雷型铁水罐10内衬图像中的内衬颜色与拍摄的鱼雷型铁水罐10的内衬颜色进行辨识比较判断是否符合标准。通过对颜色的比对判断鱼雷型铁水罐10内衬是否符合标准，这样可以间接协助操作人员和检测人员了解鱼雷型铁水罐10内衬的使用情况。

进一步的成像系统4还包括：预设模块34；预设模块34用于接收标准鱼雷型铁水罐10内衬图像，并传输至颜色辨识模块32。在比较判断前，操作人员和检测人员先将标准鱼雷型铁水罐10内衬图像通过预设模块34传输给颜色辨识模块32进行颜色辨识，比较判断模块33以标准鱼雷型铁水罐10内衬图像辨识的颜色进行比较判断。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于，包括：摄像系统、与所述摄像系统连接的成像系统以及冷却机构；

所述成像系统包括：显示屏和用于将所述摄像系统拍摄的图像信号转化为显示屏显示信号的视频处理器；

所述摄像系统包括：中空结构的管体、设置在所述管体内部的电传导装置、设置在所述管体端部的摄像探头以及设置在所述管体的内部光电耦合器；所述光电耦合器通过所述电传导装置分别与所述摄像探头和所述视频处理器电连接，用于使所述摄像探头拍摄的影像经过所述光电耦合器传输给所述视频处理器；

所述冷却机构包括：用于产生冷却介质的冷介发生装置和用于传输冷却介质的冷介传输装置；所述冷介传输装置与所述管体连通，用于使冷却介质对所述摄像系统进行冷却。

2.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述摄像探头在所述管体端部的设置位置为与所述管体中心线成70°角设置。

3.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述管体上还设有万向节、与所述万向节连接的传动轴和第一驱动装置；

所述第一驱动装置通过所述传动轴驱动所述万向节360°旋转，用于使所述万向节带动所述管体围绕管体中心线360°旋转，并使所述摄像探头360°旋转拍摄。

4.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

还包括：支撑架；

所述摄像系统和所述成像系统安置在所述支撑架上，所述支撑架用于将所述摄像系统和所述成像系统固定在鱼雷型铁水罐口边缘；

所述支撑架设有第二驱动装置和与所述管体连接的传动件；

所述第二驱动装置驱动所述传动件，使所述管体在鱼雷型铁水罐内伸缩；

所述支撑架底部设有万向轮。

5.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述摄像系统还包括：照明灯；

所述照明灯设置在所述管体端部，并靠近所述摄像探头位置，用于在所述摄像探头拍摄时，提供照明。

6.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述管体端部设有用于固定所述摄像探头的固定环；

所述固定环设有安装槽，所述摄像探头安置于所述安装槽内，所述固定环的环壁设有贯穿所述安装槽壁的销孔，所述销孔用于通过与销轴配合，使所述摄像探头固定于所述安装槽内；

所述固定环的外周边缘分布有多个排气通孔，所述排气通孔与所述管体的中空结构连通。

7.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述冷却介质采用压缩氮气；

所述电传导装置采用耐高温线缆；

所述管体采用耐高温钢管。

8.根据权利要求1所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述成像系统还包括：无线发送模块、存储模块、控制模块；

所述存储模块用于储存拍摄的视频图像；

所述无线发送模块与所述控制模块电连接，所述无线发送模块用于在所述控制模块的控制下，将拍摄的视频图像无线传输至上位机。

9.根据权利要求8所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述摄像探头包括：图片拍摄模块；

所述成像系统还包括：颜色辨识模块、比较判断模块；

所述图片拍摄模块用于拍摄鱼雷型铁水罐内衬的图片信息；

所述颜色辨识模块用于识别标准鱼雷型铁水罐内衬图像中的内衬颜色以及识别所述图片拍摄模块拍摄的鱼雷型铁水罐的内衬颜色；

所述比较判断模块用于对标准鱼雷型铁水罐内衬图像中的内衬颜色与拍摄的鱼雷型铁水罐的内衬颜色进行辨识比较判断是否符合标准。

10.根据权利要求9所述的鱼雷型铁水罐内衬监测装置，其特征在于：

所述成像系统还包括：预设模块；

所述预设模块用于接收标准鱼雷型铁水罐内衬图像，并传输至颜色辨识模块。