CN113551777A - 一种焦炉直行自动测温系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焦炉直行自动测温系统，包括热释成像仪、无线数据传送模块、测温地址码检测模块、测温数据采集模型、中控室工作站；热释成像仪，用于获取立火道底部的红外热像图像；测温地址码检测模块，用于标定配置装煤车的地址编码信号；测温数据采集模型，用于热释成像仪获取的图像及测温地址码检测模块的地址信号，进行分析处理；中控室工作站，用于接收测温数据采集模型发出的分析数据、存储测温的实时数据及分析、计算数据。还提供了上述系统测温方法，采用热释成像仪获得高速图像识别技术，全面识别立火道底部所有区域的温度分布，自动分析选取最高温度点为测温值，消除了人工或固定式点测温方法造成的人员误差和系统误差。

Description

一种焦炉直行自动测温系统及方法

技术领域

本发明属于焦炉直行温度测量设备及方法的技术领域，特别是涉及一种焦炉直行自动测温系统及方法。

背景技术

目前为了保障焦炭成熟均匀和焦炉顺利稳定生产，测量和调节焦炉直行温度是调温人员的日常重要工作，现有直行测温方法主要有以下几种:

1、人工光学高温计测温：即测温操作工手持光学高温计测量被测物温度，一般认为立火道底部鼻梁砖在加热系统交换后的20秒时刻其表面温度为最高温度点。光学高温计是通过光学望远镜片组件将6～9米远处的鼻梁砖可见光视野拉近，调节高温计内可变电阻，使电加热钨丝的颜色刚好淹没在鼻梁砖图像中，以钨丝的温度代表鼻梁砖的温度，此测温过程存在不能连续测温，每测一个火道都必须调节可变电阻。

2、人工红外线测温:其测温原理为将物体发射的红外线的辐射能转变成电信号，来确定物体的温度。需要人工瞄准6～10米远的鼻梁砖(大小50～100mm的区域)，测温后还需将测温仪中的数据通过有线方式导入计算机计算各项温度系数。

3、固定式热电偶自动测温：将热电偶固定安装在立火道跨越孔上方耐火砖内，连续在线测量焦炉直行温度。

4、固定式红外测温计自动测温：将红外测温光学系统安装在燃烧室看火孔盖上,对准鼻梁砖表面,光学镜头信号通过光纤传出转换为温度信号，可实现炉温的自动在线测量。其中上面的方法为人工测量和固定式点测量方法，都会产生人员测量误差及系统误差，无法避免。

发明内容

技术方案：为了解决上述的技术问题，本发明提供的一种焦炉直行自动测温系统，具体为

包括热释成像仪、无线数据传送模块、测温地址码检测模块、测温数据采集模型、中控室工作站；所述热释成像仪，用于获取立火道底部的红外热像图像；所述测温地址码检测模块，用于标定配置装煤车的地址编码信号；所述测温数据采集模型，用于通过无线数据传送模块实时传送热释成像仪获取的图像及测温地址码检测模块的地址信号，进行分析处理；所述中控室工作站，用于接收测温数据采集模型发出的分析数据、存储测温的实时数据及分析、计算数据。

作为改进，还包括水冷模块，与热释成像仪连接，用于对测温设备进行降温及保护。

作为改进，还包括看火孔盖揭盖装置，是用于检测温度时自动揭盖，其中揭盖时，包括一次性全部拉开机侧标准立火道看火孔盖、焦侧标准火道立火道看火孔盖，看火孔盖揭盖和放盖时间不大于10s,优选地不大于5s。

作为改进，揭盖时，首先打开机侧单号和焦侧双号看火孔孔盖，再在下一个交换时间全部打开机侧双号和焦侧单号看火孔盖，进行测温。

作为改进，还包括监控设备，与中空室工作站进行信息交互，具体包括异常报警单元、启动单元、停止单元、监控单元；所述启动单元，用于对测温过程中发出或执行启动信号；所述停止单元，用于测温监视过程紧急停止或正常停止发出信号；所述监控单元，用于监视测温过程中及测温部件的实时状态、温度数据；所述异常报警单元，用于发出异常信号及进行声音、颜色报警。

作为改进，所述中控室工作站，接收监控设备发出的测温和辅助的数据，进行存储、分析和计算处理。

同时，还提供了上述系统的测温方法，具体为：

步骤一：将整个直行测温系统安装在顶部焦炉的装煤车，或捣固焦炉的炉顶导烟车上；通过车沿炉顶走行两次，完成一次直行温度的测量；

步骤二：测温地址码检测模块，进行标定配置编码地址，并独立地做到与热释成像仪的测温图像一一对应；将对应后的信息，通过无线数据传送模块，传送至测温数据采集模型，测温数据采集模型进行测温图像的分析处理，获得实时的温度数据，并根据获得的当前装煤车地址码对应测温数据表，并及时生成单次测温数据表发送至中控室工作站；

步骤三：中控室工作站对接收到的温度数据、监控设备发送的测温及辅助数据，建立数据库，用于存储测温实时数据、分析及计算后的中间数据，并提供测温数据分析模型的软件运行平台，用于实时查看数据和编辑数据。

作为改进，还包括水冷模块，用于对测温设备在进行测温过程中的降温和保护。

有益效果：本发明提出采用的装置及其进行测温时，是通过采用热释成像仪获得高速图像识别技术，全面识别立火道底部所有区域的温度分布，自动分析选取最高温度点为测温值，消除了人工或固定式点测温方法造成的人员误差和系统误差。

同时，本发明中可以实现同侧立火道使用同一台测温设备，消除了固定式点测温方法不同测温仪之间的系统误差，各火道温度之间可比性强，可更好指导焦炉温度调节和生产。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

焦炉直行自动测温系统，包括热释成像仪、无线数据传送模块、测温地址码检测模块、测温数据采集模型、中控室工作站；所述热释成像仪，用于获取立火道底部的红外热像图像；所述测温地址码检测模块，用于标定配置装煤车的地址编码信号；所述测温数据采集模型，用于通过无线数据传送模块实时传送热释成像仪获取的图像及测温地址码检测模块的地址信号，进行分析处理；所述中控室工作站，用于接收测温数据采集模型发出的分析数据、存储测温的实时数据及分析、计算数据。

热释成像仪：在毫秒级时间内拍摄立火道底部红外热像图，这种热像图与物体表面的温度分布场相对应，再通过高速红外图像识别软件高速扫描图像的所有红外像素，自动抓取最高温度点的温度作为此立火道的测温温度值。

无线数据传送模块：将热释成像仪的测量数据进行预处理，并通过无线数据发送系统将数据发送至中控室工控机系统。

中控室工作站：接收监控单元发送的测温及辅助数据，建立数据库，用于存储测温实时数据、分析及计算后的中间数据。并提供测温数据分析模型的软件运行平台。

测温地址码检测模块：配置独立地址码检测系统，在四车定位系统编码地址读取异常时能，独立检测装煤车的地址编码信号，保证焦炉直行测温系统获得可靠的测温数据。

还包括水冷模块，与热释成像仪连接，用于对测温设备进行降温及保护。

还包括看火孔盖揭盖装置，是用于检测温度时自动揭盖，其中看火孔盖揭盖和放盖时间不大于2s。作为本发明的具体实施方式，看火孔盖揭盖装置也可以不自动揭盖，采用人工或常规的不自动开盖的方式，只要能够完成本发明的测量就可以的。

还包括监控设备，与中空室工作站进行信息交互，具体包括异常报警单元、启动单元、停止单元、监控单元；所述启动单元，用于对测温过程中发出或执行启动信号；所述停止单元，用于测温监视过程紧急停止或正常停止发出信号；所述监控单元，用于监视测温过程中及测温部件的实时状态、温度数据；所述异常报警单元，用于发出异常信号及进行声音、颜色报警。

中控室工作站，接收监控设备发出的测温和辅助的数据，进行存储、分析和计算处理，进一步地，接收监控设备发送的测温及辅助数据，建立数据库，用于存储测温实时数据、分析及计算后的中间数据，并提供测温数据分析模型的软件运行平台。

测温数据采集模型，将红外热成像仪实时获取的温度图像进行分析处理，得到实时的温度数据，并根据获得的当前装煤车地址码对应测温数据表，并及时生成单次测温数据表发送至中控室工作站。

实施例1

焦炉直行自动测温系统进行测温的方法，具体步骤为：

步骤一：将整个直行测温系统安装在顶部焦炉的装煤车，或捣固焦炉的炉顶导烟车上；通过车沿炉顶走行两次，完成一次直行温度的测量；

步骤二：测温地址码检测模块，进行标定配置编码地址，并独立地做到与热释成像仪的测温图像一一对应；将对应后的信息，通过无线数据传送模块，传送至测温数据采集模型，测温数据采集模型进行测温图像的分析处理，获得实时的温度数据，并根据获得的当前装煤车地址码对应测温数据表，并及时生成单次测温数据表发送至中控室工作站；

步骤三：中控室工作站对接收到的温度数据、监控设备发送的测温及辅助数据，建立数据库，用于存储测温实时数据、分析及计算后的中间数据，并提供测温数据分析模型的软件运行平台，用于实时查看数据和编辑数据。

还包括水冷模块，用于对测温设备在进行测温过程中的降温和保护。

本发明是适用于对各种炉型焦炉进行直行温度自动测量，装置安装在顶装焦炉的装煤车(或捣固焦炉的炉顶导烟车)上。

采用看火孔盖揭盖装置，在进行测温揭盖时，揭盖的顺序可以为：一次拉开全部机侧、焦侧标准火道立火道盖，再通过自动测温仪进行测温；可以为：首先打开机侧单号和焦侧双号看火孔孔盖，再在下一个交换时间全部打开机侧双号和焦侧单号看火孔盖，进行测温。这样的测温方式，可以选择人工测温前自动打开看火孔盖，减轻了操作工劳动强度，测温方式可由二人同行改为一人测温。

也可以直接采用自动揭盖看火孔盖揭盖装置，用于自动测温，可简化自动测温装置的结构，有利于提高测温稳定性。测温时提前开盖，个别立火道窜漏烟雾可在测温前放散，有利测温准确。

车辆从炉顶走行两次(可以为每次5分钟内)，即可自动完成一次直行温度的测量，直行测温与装煤车走行位置相结合，进行燃烧室号及温度识别。并在装煤车工控机建立数据采集及数据远传系统，在焦炉中控室的工控机中建立数据接收系统、数据分析系统、监控系统。数据自动上传到中控室电脑和云服务器进行数据处理和分析，形成各种报表、曲线、指数用于智能化生产管理和控制，消除了人工测量方式的弊端。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种焦炉直行自动测温系统，其特征在于：包括热释成像仪、无线数据传送模块、测温地址码检测模块、测温数据采集模型、中控室工作站；所述热释成像仪，用于获取立火道底部的红外热像图像；所述测温地址码检测模块，用于标定配置装煤车的地址编码信号；所述测温数据采集模型，用于通过无线数据传送模块实时传送热释成像仪获取的图像及测温地址码检测模块的地址信号，进行分析处理；所述中控室工作站，用于接收测温数据采集模型发出的分析数据、存储测温的实时数据及分析、计算数据。

2.根据权利要求1所述焦炉直行自动测温系统，其特征在于：还包括水冷模块，与热释成像仪连接，用于对测温设备进行降温及保护。

3.根据权利要求1所述焦炉直行自动测温系统，其特征在于：还包括看火孔盖揭盖装置，用于检测温度时自动揭盖，其中揭盖时，包括一次性全部拉开机侧标准立火道看火孔盖、焦侧标准火道立火道看火孔盖。

4.根据权利要求3所述焦炉直行自动测温系统，其特征在于：揭盖时，首先打开机侧单号和焦侧双号看火孔孔盖，再在下一个交换时间全部打开机侧双号和焦侧单号看火孔盖，进行测温。

5.根据权利要求1所述焦炉直行自动测温系统，其特征在于：还包括监控设备，与中空室工作站进行信息交互，具体包括异常报警单元、启动单元、停止单元、监控单元；所述启动单元，用于对测温过程中发出或执行启动信号；所述停止单元，用于测温监视过程紧急停止或正常停止发出信号；所述监控单元，用于监视测温过程中及测温部件的实时状态、温度数据；所述异常报警单元，用于发出异常信号及进行声音、颜色报警。

6.根据权利要求5所述焦炉直行自动测温系统，其特征在于：所述中控室工作站，接收监控设备发出的测温和辅助的数据，进行存储、分析和计算处理。

7.一种根据权利要求1-6任一所述焦炉直行自动测温系统的测温方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：将整个直行测温系统安装在顶部焦炉的装煤车，或捣固焦炉的炉顶导烟车上；通过车沿炉顶走行两次，完成一次直行温度的测量；

步骤二：测温地址码检测模块，进行标定配置编码地址，并独立地做到与热释成像仪的测温图像一一对应；将对应后的信息，通过无线数据传送模块，传送至测温数据采集模型，测温数据采集模型进行测温图像的分析处理，获得实时的温度数据，并根据获得的当前装煤车地址码对应测温数据表，并及时生成单次测温数据表发送至中控室工作站；

步骤三：中控室工作站对接收到的温度数据、监控设备发送的测温及辅助数据，建立数据库，用于存储测温实时数据、分析及计算后的中间数据，并提供测温数据分析模型的软件运行平台，用于实时查看数据和编辑数据。

8.根据权利要求7所述焦炉直行自动测温系统的测温方法，其特征在于：还包括水冷模块，用于对测温设备在进行测温过程中的降温和保护。