JP2024042196A - Monitoring system and monitoring method - Google Patents

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JP2024042196A JP2022146744A JP2022146744A JP2024042196A JP 2024042196 A JP2024042196 A JP 2024042196A JP 2022146744 A JP2022146744 A JP 2022146744A JP 2022146744 A JP2022146744 A JP 2022146744A JP 2024042196 A JP2024042196 A JP 2024042196A
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大洋 長谷川
Taiyo Hasegawa
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Abstract

To provide a monitoring system which can monitor abnormalities of a roll and a cooling device without stopping the roll and enables early discovery of abnormalities of the cooling device.SOLUTION: A monitoring system 1 monitors a roll 2 which receives heat transmitted from a hot material and is cooled by a cooling device 3. The monitoring system 1 includes: an imaging apparatus 6 which captures thermal images of the roll 2; and a monitoring device 7 which monitors abnormalities of the cooling device 3 based on the thermal images captured by the imaging apparatus 6.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、監視システム及び監視方法に関し、特に、熱間材から熱を受け、かつ、冷却装置によって冷却されるロールを監視する監視システム及び監視方法に関する。 The present invention relates to a monitoring system and a monitoring method, and particularly to a monitoring system and a monitoring method for monitoring a roll that receives heat from a hot material and is cooled by a cooling device.

製鉄所の製造ラインでは、様々なロールが利用されている。当該ロールとしては、例えば熱間鋼板(以下、熱間材と記す。)などを搬送する搬送ロールや、熱間材を圧延する圧延ロール等が挙げられる。この種のロールは主として金属材料によって構成されるため、熱間材から熱を受けてその温度が上昇すると、軟化あるいは強度が低下して摩耗しやすくなり、あるいは、ロールの表面に疵が生じる等の異常が生じる可能性がある。そのため、例えば、ロールに冷却水をスプレーして冷却するなどの方法によってロールを冷却する冷却装置がロールの近傍に設けられている。 A variety of rolls are used on production lines at steel plants. Examples of the roll include a conveyance roll that conveys a hot steel plate (hereinafter referred to as hot material), a rolling roll that rolls the hot material, and the like. This type of roll is mainly composed of metal materials, so when it receives heat from the hot material and its temperature rises, it becomes soft or its strength decreases, causing it to wear more easily, or causing scratches on the surface of the roll. Abnormalities may occur. Therefore, a cooling device is provided near the rolls to cool the rolls by, for example, spraying cooling water onto the rolls.

特許文献1には、ロールの異常を監視する装置の一例が記載されている。その装置は、ロールの表面を撮影するカメラを備えており、当該カメラによって撮影した画像に基づいて、ロールの表面の欠陥を検出するように構成されている。また、特許文献2には、ロール回転数計や板厚測定器を用いて圧延ロールの摩耗を監視する圧延ロールの表面性状の監視方法が記載されている。 Patent Document 1 describes an example of a device that monitors roll abnormalities. The device includes a camera that photographs the surface of the roll, and is configured to detect defects on the surface of the roll based on the image taken by the camera. Further, Patent Document 2 describes a method for monitoring the surface properties of a mill roll, which monitors wear of the mill roll using a roll rotation speed meter or a plate thickness measuring device.

特開平11-160243号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-160243 特開平2-255207号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-255207

特許文献1に記載された装置は、ロールの表面の欠陥や摩耗等を監視するものであるため、ロールの表面の欠陥や摩耗等の原因となり得るロールの冷却装置の異常を監視することができない。したがって、冷却装置の異常を発見するためには、各ロールの冷却装置を一つずつ点検せざるを得ない。また、製鉄所の製造ラインには、膨大な数のロールが設けられているため、冷却装置の点検には多大な労力を要する。さらに、冷却装置の点検を行う作業者の安全を考慮すると、冷却装置の点検はロールの停止中、すなわちロールによる熱間材の搬送や圧延を停止している場合に限られる。そのため、冷却装置の異常を早期に発見することができない可能性がある。なお、特許文献2に記載の監視方法であっても、上述した課題と同様の課題がある。 Since the device described in Patent Document 1 monitors defects, wear, etc. on the surface of the roll, it cannot monitor abnormalities in the roll cooling device that may cause defects, wear, etc. on the surface of the roll. . Therefore, in order to discover an abnormality in the cooling device, it is necessary to inspect the cooling device of each roll one by one. In addition, since a huge number of rolls are installed on the production line of a steelworks, inspection of the cooling device requires a great deal of effort. Furthermore, in consideration of the safety of the worker who inspects the cooling device, inspection of the cooling device is limited to when the rolls are stopped, that is, when conveyance or rolling of hot material by the rolls is stopped. Therefore, there is a possibility that an abnormality in the cooling device cannot be detected early. Note that even the monitoring method described in Patent Document 2 has problems similar to those described above.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ロールを停止することなく、ロールや冷却装置の異常を監視することができ、しかも、冷却装置の異常を早期に発見することのできる監視システム及び監視方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to monitor abnormalities in the rolls and cooling equipment without stopping the rolls, and to discover abnormalities in the cooling equipment at an early stage. The purpose is to provide a monitoring system and method.

本発明は、上記の目的を達成するために、
[1]熱間材から熱が伝達され、かつ、冷却装置によって冷却されるロールを監視する監視システムであって、前記ロールの熱画像を撮影する撮影装置と、前記撮影装置によって撮影した前記熱画像に基づいて前記冷却装置の異常を監視する監視装置と、を備える、監視システム。
[2]前記監視装置は、前記熱画像に基づいて前記ロールの温度を推定し、当該推定した前記ロールの温度が予め設定された基準温度を超える場合に、前記冷却装置に異常があると判断する、上記の[1]に記載の監視システム。
[3]前記冷却装置は、前記ロールの下側に配置されており、前記ロールの軸線方向に延びる冷却流体が流動するパイプと、前記パイプの軸線方向に予め定めた間隔をあけて設けられており、前記ロールに前記冷却流体を供給する複数の供給部と、を備え、前記監視装置は、前記ロールの温度が前記基準温度を超える部分の下側に位置する供給部に異常があると判断する、上記の[2]に記載の監視システム。
[4]前記監視装置は、前記ロールが前記熱間材に接触しているか否かを検知し、前記ロールが前記熱間材に接触していない場合に、前記ロールの温度が前記基準温度以内か否かを判定する、上記の[2]に記載の監視システム。
[5]前記監視装置は、前記冷却装置に異常があると判断した場合に、前記冷却装置の異常を報知する報知部をさらに備える、上記の[1]ないし[4]のいずれかに記載の監視システム。
[6]前記撮影装置は、前記ロールの軸線方向で前記ロールの全長に亘って前記熱画像を撮影する、上記の[1]に記載の監視システム。
[7]前記ロールは、前記熱間材を搬送する搬送コンベヤを構成する搬送ロールと、前記熱間材を圧延する圧延ロールとのうちの少なくとも一つである、上記の[1]に記載の監視システム。
[8]熱間材から熱が伝達され、かつ、冷却装置によって冷却されるロールを監視する監視方法であって、前記ロールの熱画像を撮影する撮影工程と、前記撮影工程で撮影した熱画像を監視する監視工程と、を有し、前記監視工程では、前記熱画像に基づいて前記ロールの温度を特定し、当該特定された前記ロールの温度が予め設定された基準温度を超える場合に、前記冷却装置に異常があると判断する、監視方法。
In order to achieve the above objects, the present invention has the following features:
[1] A monitoring system that monitors a roll to which heat is transferred from a hot material and is cooled by a cooling device, comprising: a photographing device that photographs a thermal image of the roll; and a photographing device that photographs a thermal image of the roll; A monitoring system comprising: a monitoring device that monitors abnormalities in the cooling device based on images.
[2] The monitoring device estimates the temperature of the roll based on the thermal image, and determines that there is an abnormality in the cooling device when the estimated temperature of the roll exceeds a preset reference temperature. The monitoring system according to [1] above.
[3] The cooling device is disposed below the roll, and is provided at a predetermined interval from a pipe extending in the axial direction of the roll through which cooling fluid flows, in the axial direction of the pipe. and a plurality of supply units that supply the cooling fluid to the roll, and the monitoring device determines that there is an abnormality in the supply unit located below a portion of the roll where the temperature exceeds the reference temperature. The monitoring system according to [2] above.
[4] The monitoring device detects whether or not the roll is in contact with the hot material, and if the roll is not in contact with the hot material, the temperature of the roll is within the reference temperature. The monitoring system according to [2] above, which determines whether or not.
[5] The monitoring device according to any one of [1] to [4] above, further comprising a notification unit that reports an abnormality in the cooling device when it is determined that there is an abnormality in the cooling device. Monitoring system.
[6] The monitoring system according to [1] above, wherein the photographing device photographs the thermal image over the entire length of the roll in the axial direction of the roll.
[7] The roll according to [1] above, wherein the roll is at least one of a transport roll constituting a transport conveyor that transports the hot material and a rolling roll that rolls the hot material. Monitoring system.
[8] A monitoring method for monitoring a roll to which heat is transferred from a hot material and cooled by a cooling device, comprising a photographing step of photographing a thermal image of the roll, and a thermal image photographed in the photographing step. a monitoring step of monitoring, in the monitoring step, the temperature of the roll is specified based on the thermal image, and when the specified temperature of the roll exceeds a preset reference temperature, A monitoring method for determining that there is an abnormality in the cooling device.

本発明によれば、撮影装置で撮影したロールの熱画像に基づいて冷却装置の異常を監視するため、ロールを停止することがない。また、冷却装置を常時監視することができるため、冷却装置の異常を早期に発見することができる。 According to the present invention, since abnormalities in the cooling device are monitored based on a thermal image of the roll photographed by a photographing device, there is no need to stop the roll. Furthermore, since the cooling device can be constantly monitored, abnormalities in the cooling device can be discovered at an early stage.

本発明に係る監視システムの一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a monitoring system according to the present invention. 本発明に係る監視システムで実行される制御の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an example of control executed by the monitoring system according to the present invention. 画像データの一例を示す図である。It is a figure showing an example of image data.

以下、本発明に係る実施形態について説明する。図1は、本発明に係る監視システムの一例を示す図である。図1に示す監視システム1は、熱間鋼板(図示せず。以下、熱間材と記す。)を搬送するロール2の異常を監視することによってロール2を冷却する冷却装置3の異常を監視するように構成されている。 Embodiments according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an example of a monitoring system according to the present invention. A monitoring system 1 shown in FIG. 1 monitors an abnormality in a cooling device 3 that cools a roll 2 by monitoring an abnormality in a roll 2 that conveys a hot steel plate (not shown, hereinafter referred to as hot material). is configured to do so.

熱間材は、所定温度(例えば850℃~1200℃程度)に熱せられた鋼板や鋼管等の材料を意味している。ロール2は、一例として、熱間材を所定箇所に向けて搬送する搬送コンベヤを構成する複数の搬送ロールや、熱間材を予め設定された厚さに圧延する圧延ロールなどを挙げることができる。 Hot material refers to materials such as steel plates and steel pipes that are heated to a predetermined temperature (for example, about 850° C. to 1200° C.). Examples of the rolls 2 include a plurality of conveyor rolls that constitute a conveyor that conveys the hot material toward a predetermined location, a rolling roll that rolls the hot material to a preset thickness, and the like. .

搬送コンベヤは、例えば、従来知られたローラーコンベヤであってよい。搬送コンベヤは、複数の搬送ロールによって構成されており、搬送ロールは駆動ロールと従動ロールからなる。駆動ロールは、駆動力源(図示せず。)で発生させたトルクを受けて回転するように構成されている。駆動ロールの回転によって当該駆動ロールに接する熱間材に、搬送コンベヤに沿って移動する移動力を付与するように構成されている。駆動力源は一例としてモータであってよく、駆動ロールにトルク伝達可能に連結されている。従動ロールは、フリーロールと称されるロールであり、従動ロールの上に熱間材が載置される。上述した駆動ロールによって熱間材に移動力が付与されて熱間材が移動すると、熱間材に接触する従動ロールが当該熱間材によって回転させられる。 The transport conveyor may be, for example, a conventionally known roller conveyor. The conveyor is composed of a plurality of conveyor rolls, and the conveyor rolls are composed of a drive roll and a driven roll. The drive roll is configured to rotate in response to torque generated by a drive power source (not shown). The rotation of the drive roll applies a moving force to the hot material in contact with the drive roll along the conveyor. The drive power source may be, for example, a motor and is coupled to the drive roll in a torque transmitting manner. The driven roll is a roll called a free roll, and the hot material is placed on the driven roll. When a moving force is applied to the hot material by the above-mentioned drive roll and the hot material moves, the driven roll in contact with the hot material is rotated by the hot material.

搬送ロールや圧延ロールなどの各ロールは、強度あるいは剛性の点で、鉄や鉄合金によって形成されることが好ましい。それらのロールは、熱間材を搬送する過程や圧延する過程で熱間材から不可避的に熱が伝達されて加熱される。そのため、各ロールを冷却する冷却装置3が設けられている。これは、各ロールの温度が上昇すると、各ロールが軟化あるいは強度が低下して摩耗しやすくなり、また、各ロールの表面に疵が生じる等の異常が生じる可能性があるので、これらを避けるためである。以下、冷却装置3によって冷却されるロール2が搬送ロールである場合を例として説明する。 It is preferable that each roll such as a conveyance roll or a rolling roll is made of iron or an iron alloy in terms of strength or rigidity. These rolls are heated as heat is inevitably transferred from the hot material during the process of conveying or rolling the hot material. Therefore, a cooling device 3 is provided to cool each roll. This is to avoid this, as when the temperature of each roll increases, each roll becomes soft or its strength decreases, making it more likely to wear out, and abnormalities such as scratches may occur on the surface of each roll, so avoid this. It's for a reason. Hereinafter, a case where the roll 2 cooled by the cooling device 3 is a conveyance roll will be described as an example.

詳細は図示しないが、複数のロール2は互いに平行に、かつ、一定の間隔をあけて並んで配置されている。図1に示す例では、ロール2の下側に冷却装置3が設けられている。 Although details are not shown, the plurality of rolls 2 are arranged parallel to each other and spaced apart at regular intervals. In the example shown in FIG. 1, a cooling device 3 is provided below the roll 2.

図1に示す例では、冷却装置3は、水冷式の冷却装置である。冷却装置3は、複数のパイプ4を備えている。各パイプ4は、各ロール2の下側にそれぞれ配置されており、ロール2の軸線方向に延びている。また、各パイプ4は、互いに平行に、かつ、一定の間隔をあけて並んでいる。各パイプ4の一方の端部は液密状態を維持するように閉じている。各パイプ4の他方の端部は冷却流体の供給源(図示せず)に接続されている。各パイプ4の上側に、ロール2に冷却流体を供給する供給孔5が板厚方向に貫通して形成されている。供給孔5は、パイプ4の軸線方向に一定の間隔で形成されている。なお、各供給孔5にノズルが設けられていてもよい。冷却流体は例えば、工業用水(以下、工水と記す。)であってよい。上述した供給孔5が、本発明の供給部に相当している。 In the example shown in FIG. 1, the cooling device 3 is a water-cooled cooling device. The cooling device 3 includes a plurality of pipes 4. Each pipe 4 is disposed below each roll 2 and extends in the axial direction of the roll 2. Further, the pipes 4 are arranged parallel to each other and spaced apart from each other at regular intervals. One end of each pipe 4 is closed to maintain a liquid-tight state. The other end of each pipe 4 is connected to a source of cooling fluid (not shown). A supply hole 5 for supplying cooling fluid to the roll 2 is formed on the upper side of each pipe 4 so as to pass through the roll 2 in the thickness direction. The supply holes 5 are formed at regular intervals in the axial direction of the pipe 4. Note that each supply hole 5 may be provided with a nozzle. The cooling fluid may be, for example, industrial water (hereinafter referred to as industrial water). The supply hole 5 described above corresponds to the supply section of the present invention.

ロール2の上方に、本発明の撮影装置に相当するカメラ6が設置されている。具体的には、搬送コンベヤによって搬送される熱間材に接触しない位置であって、かつ、ロール2の全長に亘って撮影できる位置にカメラ6が設置されている。なお、カメラ6は、複数のロール2を一度に撮影できる位置に設置されていることが好ましい。カメラ6は、一例として、サーモカメラであって、ロール2の表面の熱画像データ(以下、単に画像データと記す。)を連続的あるいは間欠的に撮影するようになっている。なお、本実施形態では、搬送コンベヤの運転時に、カメラ6によってロール2の表面の画像データを連続的に撮影する。カメラ6によって撮影される熱画像データが、本発明の熱画像に相当している。 A camera 6, which corresponds to the photographing device of the present invention, is installed above the roll 2. Specifically, the camera 6 is installed in a position where it does not come into contact with the hot material being transported by the transport conveyor and where it can photograph the entire length of the roll 2. It is preferable that the camera 6 is installed in a position where it can photograph multiple rolls 2 at once. As an example, the camera 6 is a thermo camera, which continuously or intermittently photographs thermal imaging data (hereinafter simply referred to as image data) of the surface of the roll 2. In this embodiment, the camera 6 continuously photographs image data of the surface of the roll 2 while the transport conveyor is in operation. The thermal imaging data photographed by the camera 6 corresponds to the thermal image of the present invention.

図1に示す監視システム1に、カメラ6で撮影した画像データに基づいて冷却装置3の異常を判断する監視装置7が設けられている。監視装置7は、マイクロコンピュータを主体にして構成されており、予め記憶されているデータ、演算式、および、取得したデータなどに基づいて演算を行い、その演算結果を出力データや制御指令信号として出力するように構成されている。図1に示す例では、カメラ6によって撮影した画像データが監視装置7に入力されるようになっている。また、監視装置7は、モニター8と、画像データに基づいてロール2の温度を推定して冷却装置3の異常を判断する判断部9と、判断部9で冷却装置3に異常があると判断された場合に、当該異常を周囲に報知する報知部10とを有している。 A monitoring system 1 shown in FIG. 1 is provided with a monitoring device 7 that determines an abnormality in the cooling device 3 based on image data captured by a camera 6. The monitoring device 7 is mainly composed of a microcomputer, and performs calculations based on pre-stored data, calculation formulas, and acquired data, and outputs the calculation results as output data and control command signals. is configured to print. In the example shown in FIG. 1, image data taken by a camera 6 is input to a monitoring device 7. The monitoring device 7 also includes a monitor 8, a determining unit 9 that estimates the temperature of the roll 2 based on image data and determines whether there is an abnormality in the cooling device 3, and a determining unit 9 that determines that there is an abnormality in the cooling device 3. It has a notification section 10 that notifies the surroundings of the abnormality when the abnormality occurs.

モニター8は従来知られたモニターであってよい。モニター8に、カメラ6によって撮影した画像データを表示するようになっている。報知部10は、例えば、音声、音、光、あるいは、振動などによって冷却装置3の異常を周囲に、具体的には、オペレーターに冷却装置3の異常を報知するように構成されている。また、報知部10は、判断部9での冷却装置3の異常の判断結果をモニター8に表示するように構成されていてもよい。 The monitor 8 may be a conventionally known monitor. Image data taken by the camera 6 is displayed on the monitor 8. The notification unit 10 is configured to notify the surroundings, specifically, an operator, of an abnormality in the cooling device 3 by, for example, voice, sound, light, or vibration. Further, the notification unit 10 may be configured to display the determination result of the abnormality of the cooling device 3 by the determination unit 9 on the monitor 8.

上述した構成の搬送コンベヤでは、熱間材を搬送すると、熱間材から熱を受けて各ロール2の温度が上昇する。そのため、少なくとも搬送コンベヤによって熱間材を搬送している間は、冷却装置3によって各ロール2に冷却流体が供給されて各ロール2が冷却されるようになっている。図1に示す例では、ロール2の下側にパイプ4が配置され、そのパイプ4の上側に複数の供給孔5が設けられている。そのため、各供給孔5からロール2の下側に位置する外周面に向けて工水がスプレー状に噴射される。これにより、ロール2が全長に亘って冷却される。 In the conveyor having the above-described configuration, when the hot material is conveyed, the temperature of each roll 2 increases as it receives heat from the hot material. Therefore, at least while the hot material is being transported by the transport conveyor, cooling fluid is supplied to each roll 2 by the cooling device 3 to cool each roll 2. In the example shown in FIG. 1, a pipe 4 is arranged below the roll 2, and a plurality of supply holes 5 are provided above the pipe 4. Therefore, the industrial water is sprayed from each supply hole 5 toward the outer circumferential surface located below the roll 2. Thereby, the roll 2 is cooled over its entire length.

図2は、本発明に係る監視システム1の監視装置7で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。図2に示す制御例は、搬送コンベヤの運転時に、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。図2に示す制御例では、先ず、判断部9は、搬送コンベヤによって熱間材が搬送されているか否かを判断する(ステップS1)。すなわち、監視対象であるロール2が熱間材に接触しているか否かを判断する。これは、例えば、搬送コンベヤに位置センサ(図示せず)を設けて、当該位置センサによって搬送コンベヤ上の熱間材の有無を検出することによって行うことができる。あるいは、駆動ロールに対する電流値を検出することによって行ってもよい。ステップS1で肯定的に判断された場合には、搬送コンベヤによって熱間材が搬送されており、ロール2の画像データを撮影できない。また、ロール2が熱間材に接触している間は、ロール2が冷却装置3から受ける冷却の影響よりも、ロール2が熱間材から受ける熱の影響が高いため、ロール2や冷却装置3の異常を発見することが難しい。そのため、ステップS1で否定的に判断されるまで、ステップS1の判断が繰り返し実行される。 FIG. 2 is a flowchart for explaining an example of control executed by the monitoring device 7 of the monitoring system 1 according to the present invention. The control example shown in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined short time intervals during operation of the conveyor. In the control example shown in FIG. 2, first, the determination unit 9 determines whether hot material is being conveyed by the conveyor (step S1). That is, it is determined whether the roll 2 to be monitored is in contact with the hot material. This can be done, for example, by providing a position sensor (not shown) on the transport conveyor and using the position sensor to detect the presence or absence of hot material on the transport conveyor. Alternatively, this may be done by detecting the current value for the drive roll. If the determination in step S1 is affirmative, the hot material is being conveyed by the conveyor, and image data of the roll 2 cannot be photographed. In addition, while the roll 2 is in contact with the hot material, the influence of the heat that the roll 2 receives from the hot material is higher than the influence of the cooling that the roll 2 receives from the cooling device 3, so the roll 2 and the cooling device It is difficult to detect abnormality 3. Therefore, the determination in step S1 is repeatedly executed until a negative determination is made in step S1.

これに対して、ステップS1で否定的に判断された場合には、カメラ6によって撮影されたロール2の画像データに基づいて各ロール2の温度が基準温度以内であるか否かが判断される(ステップS2)。これは、画像データにおいて、基準温度を超えるデータの有無を検出することによって行う。図3は、画像データの一例を示す図である。図3に示すように、画像データは各ロール2の温度分布を示すデータであり、当該画像データに基づいて各ロール2の温度を特定する。そして、推定したロール2の温度と基準温度とを比較する。ロール2に基準温度を超える部分がある場合や、ロール2の全長に亘ってロール2の温度が基準温度を超える場合に、ステップS2で否定的に判断される。なお、ロール2に基準温度を超える部分がある場合には、当該部分は、図3に示すように筋状に現れる。また、ロール2の全長に亘ってロール2の温度が基準温度を超える場合には、当該部分は、図3にドットで示すようにロール2全体に現れる。なお、カメラ6によってロール2を撮像する工程が、本発明の撮影工程に相当し、画像データに基づいて各ロール2の温度が基準温度以内であるか否かを判断する工程が、本発明の監視工程に相当している。 On the other hand, if the determination in step S1 is negative, it is determined whether the temperature of each roll 2 is within the reference temperature based on the image data of the roll 2 photographed by the camera 6. (Step S2). This is done by detecting the presence or absence of data exceeding the reference temperature in the image data. FIG. 3 is a diagram showing an example of image data. As shown in FIG. 3, the image data is data indicating the temperature distribution of each roll 2, and the temperature of each roll 2 is specified based on the image data. Then, the estimated temperature of the roll 2 and the reference temperature are compared. If there is a portion of the roll 2 whose temperature exceeds the reference temperature or if the temperature of the roll 2 exceeds the reference temperature over the entire length of the roll 2, a negative determination is made in step S2. Note that if there is a portion of the roll 2 that exceeds the reference temperature, the portion appears in a streaky manner as shown in FIG. 3 . Moreover, when the temperature of the roll 2 exceeds the reference temperature over the entire length of the roll 2, the relevant portion appears on the entire roll 2 as shown by dots in FIG. Note that the step of photographing the rolls 2 with the camera 6 corresponds to the photographing step of the present invention, and the step of determining whether the temperature of each roll 2 is within the reference temperature based on the image data corresponds to the photographing step of the present invention. This corresponds to the monitoring process.

基準温度は、例えば、ロール2の耐久性を低下することなく、ロール2を使用することのできるロール2の温度の上限値であって、ロール2の材質や実験によって予め設定できる。本実施形態では、一例として基準温度は摂氏100℃である。画像データにおいて、基準温度を超えるデータがない場合には、すなわち、各ロール2の温度が基準温度以内である場合には、ステップS2で肯定的に判断される。その場合には、ステップS1に戻る。 The reference temperature is, for example, the upper limit of the temperature of the roll 2 at which the roll 2 can be used without reducing its durability, and can be set in advance based on the material of the roll 2 and experiments. In this embodiment, the reference temperature is 100 degrees Celsius, for example. In the image data, if there is no data exceeding the reference temperature, that is, if the temperature of each roll 2 is within the reference temperature, an affirmative determination is made in step S2. In that case, the process returns to step S1.

ステップS2で否定的に判断された場合には、判断部9は、ロール2における基準温度を超える部分に対応する供給孔5の位置を特定する(ステップS3)。上述したように、各ロール2の下側に供給孔5が位置しているため、画像データに基づいて、ロール2における基準温度を超える部分の下側に位置する供給孔5を特定できる。具体的には、ステップS2でロール2のうち、いずれかの部分に基準温度を超える部分があると判断された場合には、当該基準温度を超える部分の下側に位置する供給孔5に異常が生じていると判断される。また、複数のロール2のうち、いずれかのロール2の全長に亘ってロール2の温度が基準温度を超える場合について説明する。その場合には、当該ロール2の冷却装置3つまり当該ロール2の下側に位置するパイプ4、あるいは、パイプ4に形成されている供給孔5のそれぞれに異常が生じていると判断される。 If the determination in step S2 is negative, the determining unit 9 specifies the position of the supply hole 5 corresponding to the portion of the roll 2 that exceeds the reference temperature (step S3). As described above, since the supply holes 5 are located below each roll 2, the supply holes 5 located below the portion of the roll 2 exceeding the reference temperature can be identified based on the image data. Specifically, if it is determined in step S2 that there is a portion of the roll 2 that exceeds the reference temperature, there is an abnormality in the supply hole 5 located below the portion that exceeds the reference temperature. It is determined that this is occurring. Also, a case will be described in which the temperature of any one of the rolls 2 exceeds the reference temperature over the entire length of the rolls 2. In this case, it is determined that an abnormality has occurred in the cooling device 3 of the roll 2, that is, in the pipe 4 located below the roll 2, or in the supply hole 5 formed in the pipe 4.

次いで、上述したステップS3での判断結果が判断部9から報知部10に入力され、報知部10によって冷却装置3の異常がオペレーターに報知される(ステップS4)。なお、報知部10によって冷却装置3の異常を、音声、音、光、振動などによってオペレーターに報知する際に、ステップS3で特定した供給孔5をモニター8に表示してもよい。その後、このフローを一旦終了する。 Next, the judgment result in step S3 described above is input from the judgment section 9 to the notification section 10, and the notification section 10 notifies the operator of the abnormality in the cooling device 3 (step S4). Note that when the notification unit 10 notifies the operator of an abnormality in the cooling device 3 by voice, sound, light, vibration, etc., the supply hole 5 identified in step S3 may be displayed on the monitor 8. After that, this flow is temporarily ended.

このように、上述した構成の監視システム1では、各ロール2の画像データに基づいて各ロール2を監視することによって、各ロール2を冷却する冷却装置3の異常を発見することができる。また、冷却装置3の異常をロール2の温度に基づいて監視するため、冷却装置3の異常箇所をピンポイントで把握することができると共に、当該異常箇所に対して速やかに点検や修理などのメンテナンスを行うことができる。さらに、カメラ6による監視範囲内の搬送コンベヤ上に熱間材がないときに、ロール2の温度が基準温度以内であるか否かを判断する。そのため、搬送コンベヤによって熱間材を搬送している場合であっても、つまり、搬送コンベヤによる熱間材の搬送を停止することなく、ロール2の冷却異常、および冷却装置3の異常を監視することができる。 In this manner, in the monitoring system 1 having the above-described configuration, by monitoring each roll 2 based on the image data of each roll 2, it is possible to discover an abnormality in the cooling device 3 that cools each roll 2. In addition, since abnormalities in the cooling device 3 are monitored based on the temperature of the roll 2, it is possible to pinpoint the abnormality in the cooling device 3, and to promptly carry out maintenance such as inspection and repair for the abnormality. It can be performed. Further, when there is no hot material on the conveyor within the range monitored by the camera 6, it is determined whether the temperature of the roll 2 is within the reference temperature. Therefore, even when the hot material is being conveyed by the conveyor, in other words, the cooling abnormality of the roll 2 and the abnormality of the cooling device 3 can be monitored without stopping the conveyance of the hot material by the conveyor. be able to.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態では、監視装置7によってロール2の冷却異常つまり冷却装置3の異常の有無を判断したが、これに代えて、人によって冷却装置3の異常の有無を判断してもよい。この場合、図2に示すフローチャートにおいて、ステップS1、および、ステップS2での判断を人によって行う。例えば、モニター8に画像データすなわち各ロール2の温度分布や最高温度を表示し、モニター8に表示された画像データを人によって監視する。そして、熱間材の搬送中ではなく、かつ、ロール2の表面温度(最高温度)が予め決められた基準温度を超えている場合に、冷却装置3に異常があると人が判断する。冷却装置3に異常があると判断した場合には、冷却装置3の点検や修理などのメンテナンスを行う。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiment described above, the presence or absence of a cooling abnormality of the roll 2, that is, the presence or absence of an abnormality in the cooling device 3 is determined by the monitoring device 7, but instead of this, the presence or absence of an abnormality in the cooling device 3 may be determined by a person. In this case, in the flowchart shown in FIG. 2, the judgments in step S1 and step S2 are made manually. For example, image data, that is, temperature distribution and maximum temperature of each roll 2, is displayed on the monitor 8, and the image data displayed on the monitor 8 is monitored by a person. Then, when the hot material is not being transported and the surface temperature (maximum temperature) of the roll 2 exceeds a predetermined reference temperature, a person determines that there is an abnormality in the cooling device 3. When it is determined that there is an abnormality in the cooling device 3, maintenance such as inspection and repair of the cooling device 3 is performed.

また、上述した実施形態では、搬送コンベヤの搬送ロール2を例として、本実施形態に係る監視システム1を説明したが、搬送ロール2に限らず、製鉄所の製造ライン等で用いられる圧延ロールなどの他のロールであってもよい。さらに、冷却装置3についても、冷却流体を噴射するスプレー方式あるいは外部冷却方式に限定されない。例えば、ロール2の内部に冷却流体の流路を形成し、その流路に冷却流体を流動させることによってロール2を冷却する内部冷却方式の冷却装置であってもよい。そして、工水に代えて、油やエアー等を冷却流体として使用してもよい。また、上述した実施形態では、ロール2の表面温度が基準温度以内か否かによって冷却装置3の異常を判断したが、これに代えて、複数のロール2同士の温度差を監視し、当該温度差が閾値を超えた場合に、冷却装置3に異常があると判断するように構成してもよい。あるいは、ロール2のうち、他の部分よりも温度の高い部分と、前記他の部分であって温度の低い部分との温度差を監視し、当該温度差が閾値を超えた場合に、冷却装置3に異常があると判断するように構成してもよい。 In addition, in the above-mentioned embodiment, the monitoring system 1 according to the present embodiment has been explained by taking the transport roll 2 of the transport conveyor as an example, but the monitoring system 1 is not limited to the transport roll 2, and may include rolling rolls used in a manufacturing line of a steel mill, etc. Other roles may also be used. Furthermore, the cooling device 3 is not limited to a spray type that injects cooling fluid or an external cooling type. For example, it may be an internal cooling type cooling device that cools the roll 2 by forming a cooling fluid flow path inside the roll 2 and causing the cooling fluid to flow through the flow path. In place of industrial water, oil, air, or the like may be used as the cooling fluid. Furthermore, in the embodiment described above, the abnormality of the cooling device 3 is determined based on whether the surface temperature of the roll 2 is within the reference temperature, but instead of this, the temperature difference between a plurality of rolls 2 is monitored, and the temperature It may be configured such that it is determined that there is an abnormality in the cooling device 3 when the difference exceeds a threshold value. Alternatively, the temperature difference between a portion of the roll 2 that is higher in temperature than other portions and a portion of the other portion that is lower in temperature is monitored, and when the temperature difference exceeds a threshold, the cooling device 3 may be determined to be abnormal.

1 監視システム
2 ロール
3 冷却装置
4 パイプ
5 供給孔(供給部の一例)
6 カメラ(撮影装置の一例)
7 監視装置
8 モニター
9 判断部
10 報知部
1 Monitoring system 2 Roll 3 Cooling device 4 Pipe 5 Supply hole (an example of a supply unit)
6. Camera (an example of a photographing device)
7 Monitoring device 8 Monitor 9 Determination unit 10 Notification unit

Claims (8)

熱間材から熱が伝達され、かつ、冷却装置によって冷却されるロールを監視する監視システムであって、
前記ロールの熱画像を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置によって撮影した前記熱画像に基づいて前記冷却装置の異常を監視する監視装置と、
を備える、監視システム。
A monitoring system that monitors a roll to which heat is transferred from a hot material and is cooled by a cooling device, the monitoring system comprising:
a photographing device that photographs a thermal image of the roll;
a monitoring device that monitors abnormalities in the cooling device based on the thermal image taken by the imaging device;
A monitoring system equipped with
前記監視装置は、前記熱画像に基づいて前記ロールの温度を推定し、当該推定した前記ロールの温度が予め設定された基準温度を超える場合に、前記冷却装置に異常があると判断する、
請求項1に記載の監視システム。
the monitoring device estimates a temperature of the roll based on the thermal image, and determines that an abnormality exists in the cooling device when the estimated temperature of the roll exceeds a preset reference temperature.
The monitoring system of claim 1 .
前記冷却装置は、前記ロールの下側に配置されており、前記ロールの軸線方向に延びる冷却流体が流動するパイプと、前記パイプの軸線方向に予め定めた間隔をあけて設けられており、前記ロールに前記冷却流体を供給する複数の供給部と、を備え、
前記監視装置は、前記ロールの温度が前記基準温度を超える部分の下側に位置する供給部に異常があると判断する、
請求項2に記載の監視システム。
The cooling device is disposed below the roll, and is provided at a predetermined interval in the axial direction of the pipe from a pipe through which the cooling fluid extends in the axial direction of the roll. a plurality of supply units that supply the cooling fluid to the rolls;
The monitoring device determines that there is an abnormality in a supply section located below a portion where the temperature of the roll exceeds the reference temperature.
The monitoring system according to claim 2.
前記監視装置は、前記ロールが前記熱間材に接触しているか否かを検知し、前記ロールが前記熱間材に接触していない場合に、前記ロールの温度が基準温度以内か否かを判定する、請求項2に記載の監視システム。 The monitoring system according to claim 2, wherein the monitoring device detects whether the roll is in contact with the hot material, and when the roll is not in contact with the hot material, determines whether the temperature of the roll is within a reference temperature. 前記監視装置は、前記冷却装置に異常があると判断した場合に、前記冷却装置の異常を報知する報知部をさらに備える、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の監視システム。
The monitoring device further includes a notification unit that notifies the cooling device of an abnormality when it is determined that the cooling device has an abnormality.
A monitoring system according to any one of claims 1 to 4.
前記撮影装置は、前記ロールの軸線方向で前記ロールの全長に亘って前記熱画像を撮影する、
請求項1に記載の監視システム。
The photographing device photographs the thermal image over the entire length of the roll in the axial direction of the roll.
The monitoring system according to claim 1.
前記ロールは、前記熱間材を搬送する搬送コンベヤを構成する搬送ロールと、前記熱間材を圧延する圧延ロールとのうちの少なくとも一つである、
請求項1に記載の監視システム。
The roll is at least one of a conveyor roll that constitutes a conveyor that conveys the hot material, and a rolling roll that rolls the hot material.
The monitoring system according to claim 1.
熱間材から熱が伝達され、かつ、冷却装置によって冷却されるロールを監視する監視方法であって、
前記ロールの熱画像を撮影する撮影工程と、
前記撮影工程で撮影した熱画像を監視する監視工程と、
を有し、
前記監視工程では、前記熱画像に基づいて前記ロールの温度を特定し、当該特定された前記ロールの温度が予め設定された基準温度を超える場合に、前記冷却装置に異常があると判断する、
監視方法。
A monitoring method for monitoring a roll to which heat is transferred from a hot material and cooled by a cooling device, the method comprising:
a photographing step of photographing a thermal image of the roll;
a monitoring step of monitoring the thermal image taken in the imaging step;
has
In the monitoring step, the temperature of the roll is identified based on the thermal image, and if the identified temperature of the roll exceeds a preset reference temperature, it is determined that there is an abnormality in the cooling device.
Monitoring method.
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