CN220829286U - 一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端 - Google Patents
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Abstract
一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端。现有的钢包内衬材料状态监测系统存在布线难度大、后期维护及数据量大的问题。本实用新型的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，包括第一红外摄像仪组均匀分布形成圆形，第二红外摄像仪位于第一红外摄像仪组形成的圆形的圆心位置；可见光摄像机设置在第一红外摄像仪组形成的圆形上；第一红外摄像仪组包括3‑5个第一红外摄像仪；各第一红外摄像仪以及可见光摄像机都通过供能传输线路连接至多功能网络控制器，多功能网络控制器通过无线网络连接图像处理工作站。本实用新型集实时数据快速采集、控制触发、传输功能为一体，本实用新型使用简便、灵活，为钢包红外温度监测提供设备支持。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端。
背景技术
在冶金行业的生产加工过程中，钢包承接炼钢炉加工后的钢水后送往吹氩、精炼和连铸平台，完成浇钢工作。钢包在工序间运行过程中，周转正常与否对炼钢和连铸的协调生产起着决定性的作用。影响钢包正常运转的主要因素是钢包的使用寿命，而钢包的内衬材料完整性决定着钢包的使用寿命。
采用布线方法获取钢包内衬材料状态的方法，因钢包工作运行环境复杂且恶劣，存在布线工作难度大，线路易受损、后期维护工作量大的问。且现有的钢包运行监测系统，是不间断的获取所在工位区域的图像的，造成无效数据量大、处理速度慢的问题。为了对钢包内衬材料的健康程度进行评估，达到提早发现钢包安全隐患以指导钢包安全运行的目的，本实用新型通过红外热像仪与可见光工业摄像机配合，采集钢包运行过程中的外壁温度和钢包号码，结合后续软件分析的方法得以解决上述问题。本实用新型多功能监控终端的网络控制器具有抓取可见光摄像机通信包提取关键字段，并触发红外热像仪的功能，同时将红外成像仪的采集图像通过无线网络传输至监控计算机，并为红外热像仪可见光工业相机进行供电。使系统的数据传输量降低，并简化复杂恶劣环境中通信网络的布置。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决钢包内衬材料状态监测系统存在布线难度大、后期维护及数据量大的问题，而提供的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端。
上述目的通过以下的技术方案实现：
一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，其组成包括第一红外摄像仪组、可见光摄像机、供能传输线路、多功能网络控制器、图像处理工作站、第二红外摄像仪；
第一红外摄像仪组均匀分布形成圆形，第二红外摄像仪位于第一红外摄像仪组形成的圆形的圆心位置；可见光摄像机设置在第一红外摄像仪组形成的圆形上；
第一红外摄像仪组包括3-5个第一红外摄像仪；
各第一红外摄像仪以及可见光摄像机都通过供能传输线路连接至多功能网络控制器，多功能网络控制器通过无线网络连接图像处理工作站；
其中，第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形是位于被监测的钢包的外周，第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形与钢包同轴心设置，且第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包的半径r的3-5倍；
所述的多功能网络控制器以FPGA芯片为核心，FPGA芯片连接以太网模块、WIFI模块、供电模块、电源转换模块和I/O触发模块；通过所述的多功能网络控制器为钢包的红外温度监测系统的第一红外摄像仪、第二红外摄像仪、可见光摄像机提供供电、网络传输和控制触发接口，同时提供WIFI功能，将实时红外图像和钢包号识别信息传输至图像处理工作站。
所述的第一红外摄像仪用于监测钢包侧壁方向的红外温度；
所述的第二红外摄像仪用于监测钢包包底方向的红外温度。
进一步地，所述的第一红外摄像仪组包括4个第一红外摄像仪。
进一步地，所述的第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包的半径r的4倍。
有益效果
1.本实用新型通过多功能网络控制器将第一红外摄像仪、第二红外摄像仪、可见光摄像机的通信供能传输线路、触发供能传输线路、供电供能传输线路连接，采用无线连接和传输替换有线连接和传输方式，方便系统的布置安装。
2.通过本实用新型的多功能网络控制器的WIFI功能，与图形处理工作站进行无线通讯，减少在复杂恶劣环境中布线工作，减少后期维护工作。
3.本实用新型实现多功能网络控制器截取可见光摄像机的通信数据包关键字段，对红外摄像仪进行触发摄像，减少钢包不在工位时红外热像仪传输的无效图像，降低网络负载，使钢包红外监测系统的通讯稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是多功能网络控制器的原理图；
图3是本实用新型涉及的识别图像中存在钢包的流程；
图4是本实用新型涉及的电源转换模块的电路图；
图5是本实用新型涉及的FPGA芯片的电路图；
图6是本实用新型涉及的以太网模块的电路图；
图7是本实用新型涉及的WIFI模块的电路图；
图8是本实用新型涉及的I/O触发模块的电路图。
图中，1为第一红外摄像仪；2为可见光摄像机；3为钢包；4为供能传输线路；5为多功能网络控制器；6为图像处理工作站；7为第二红外摄像仪，8为FPGA芯片；9为以太网模块；10为WIFI模块；11为供电模块；12为电源转换模块；13为I/O触发模块。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，如图1所示，其组成包括第一红外摄像仪组、可见光摄像机2、供能传输线路4、多功能网络控制器5、图像处理工作站6、第二红外摄像仪7；
第一红外摄像仪组均匀分布形成圆形，第二红外摄像仪7位于第一红外摄像仪组形成的圆形的圆心位置；可见光摄像机2设置在第一红外摄像仪组形成的圆形上；
第一红外摄像仪组包括3-5个第一红外摄像仪1；
各第一红外摄像仪1以及可见光摄像机2都通过供能传输线路4连接至多功能网络控制器5，多功能网络控制器5通过无线网络连接图像处理工作站6；
其中，由第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形是位于被监测的钢包3的外周，第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形与钢包3同轴心设置，且第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包3的半径r的3-5倍；
如图2所示，所述的多功能网络控制器5以FPGA芯片8为核心，FPGA芯片8连接以太网模块9、WIFI模块10、供电模块11、电源转换模块12和I/O触发模块13；通过所述的多功能网络控制器5为钢包3的红外温度监测系统的第一红外摄像仪1、第二红外摄像仪7、可见光摄像机2提供供电、网络传输和控制触发接口，同时提供WIFI功能，将实时红外图像和钢包号识别信息传输至图像处理工作站6。
所述的第一红外摄像仪1用于监测钢包3侧壁方向的红外温度；
所述的第二红外摄像仪7用于监测钢包3包底方向的红外温度。
本实施方式的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，与具体实施方式一不同的是，所述的第一红外摄像仪组包括4个第一红外摄像仪。
本实施方式的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，与具体实施方式二不同的是，所述的第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包的半径r的4倍。
利用本实用新型进行钢包红外温度监测的工作原理：
结合图1、图2、图3，说明本实用新型的工作过程。钢包红外温度监测系统上电后，可见光摄像机2对钢包3的运转特定区域进行基于机器视觉的模板匹配和字符识别，当识别图像中存在钢包3时，以WiFi网络传输方式连接图像处理工作站6，传输“钢包号+有/无钢包”的字符串。同时，多功能网络控制器5实时监测可见光摄像机2的通讯包，当发现关键字段含有“钢包号+有钢包”字段存在时，通过I/O触发模块13端口激活第一红外摄像仪1和第二红外摄像仪7进行红外图像的采集，并将红外图像传输至图像处理工作站6。图像处理工作站6接收图片后，对图片进行处理，记录图片信息、报警信息和钢包号并存入数据库中。
其中，所述的识别图像中存在钢包3的过程如图3所示，首先，将各参数初始化，之后连接数据库，获取可见光摄像机2拍摄的可见光图像，之后判断可见光图像是否含有钢包，若否，则重新判断下一幅可见光图像，若是，则记录可见光图像中的钢包的钢包号，之后触发第一红外摄像仪1和第二红外摄像仪7记录红外图像及钢包温度信息，之后判断钢包温度信息是否超过设定的阈值，若否，则记录红外图像以及获取的钢包温度信息，若是，则记录红外图像以及获取的钢包温度信息并报警。
需要说明的是，第一红外摄像仪1、第二红外摄像仪7、可见光摄像机2皆为市场在售可购买到的现有工业摄像机类，具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，其特征是：其组成包括第一红外摄像仪组、可见光摄像机、供能传输线路、多功能网络控制器、图像处理工作站、第二红外摄像仪；
第一红外摄像仪组均匀分布形成圆形，第二红外摄像仪位于第一红外摄像仪组形成的圆形的圆心位置；可见光摄像机设置在第一红外摄像仪组形成的圆形上；
第一红外摄像仪组包括3-5个第一红外摄像仪；
各第一红外摄像仪以及可见光摄像机都通过供能传输线路连接至多功能网络控制器，多功能网络控制器通过无线网络连接图像处理工作站；
其中，第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形是位于被监测的钢包的外周，第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形与钢包同轴心设置，且第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包的半径r的3-5倍；
所述的多功能网络控制器以FPGA芯片为核心，FPGA芯片连接以太网模块、WIFI模块、供电模块、电源转换模块和I/O触发模块；
所述的第一红外摄像仪用于监测钢包侧壁方向的红外温度；
所述的第二红外摄像仪用于监测钢包包底方向的红外温度。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，其特征是：所述的第一红外摄像仪组包括4个第一红外摄像仪。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于钢包红外温度监测的多功能监控终端，其特征是：所述的第一红外摄像仪组均匀分布形成的圆形的半径R是钢包的半径r的4倍。
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