專(zhuān)利名稱(chēng)：一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤指一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
窯爐，是一種用耐火材料砌成的用以煅燒物料或燒成制品的設(shè)備，高溫窯爐其容量大，且熱工過(guò)程是個(gè)復(fù)雜的脈動(dòng)理化過(guò)程，長(zhǎng)期以來(lái)都是靠看火工進(jìn)行觀察判斷，繼而加以適當(dāng)?shù)牟僮骺刂疲赃_(dá)到所需較佳的工作條件，然而采用所述人工監(jiān)測(cè)方式，其精準(zhǔn)控制性不足，對(duì)操作員來(lái)講，其工作環(huán)境條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)效率差、安全隱患等許多不利因素；由此近年來(lái)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了如紅外測(cè)溫、電視看火等技術(shù)手段，但其均未從根本上解決高溫窯爐的監(jiān)測(cè)問(wèn)題，不能實(shí)時(shí)提供一套真實(shí)有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和溫度分布狀態(tài)，同傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式比較，其在熱工效率和生產(chǎn)效率上仍未能有明顯的改善作用。有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)高溫窯爐的監(jiān)測(cè)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，發(fā)明了一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，遂由本案產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其適用于監(jiān)測(cè)各種類(lèi)型高溫窯爐的溫度實(shí)時(shí)分布情況，能夠提供定量分析手段，為改善窯爐運(yùn)行狀態(tài)、提高生產(chǎn)效率， 安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級(jí)的圖像采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及人機(jī)交互界面，上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端經(jīng)由上述圖像采集卡連接至上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動(dòng)控制卡連接至上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的執(zhí)行輸入端上，上述人機(jī)交互界面與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端進(jìn)行雙向連接。上述人機(jī)交互界面包括分別與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的操作輸入端、顯示輸出端相連接的操作臺(tái)和顯示器。上述控制級(jí)還包括與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連接的打印裝置。采用上述方案后，本實(shí)用新型一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其在窯爐工作中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)彩色攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐的實(shí)時(shí)全方位的視頻圖像收集，其經(jīng)由圖像采集卡的數(shù)字化轉(zhuǎn)化后，傳輸至工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻錄像存儲(chǔ)、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)、十字架測(cè)溫、區(qū)域測(cè)溫、溫度變化曲線及溫度信息歷史數(shù)據(jù)等功能，并由人機(jī)交互界面顯示出，操作人員通過(guò)所顯示的數(shù)據(jù)信息操作人機(jī)交互界面，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)窯爐的相關(guān)工作參數(shù)作相應(yīng)的設(shè)定、修改及記錄等，并工業(yè)控制計(jì)算機(jī)還通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)出控制指令，以控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)彩色攝像機(jī)的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)及焦距調(diào)節(jié)； 由此本案可為高溫窯爐的工作運(yùn)轉(zhuǎn)提供實(shí)時(shí)、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)字化定量分析手段，可適用于監(jiān)測(cè)各種類(lèi)型高溫窯爐的溫度實(shí)時(shí)分布情況，為改善窯爐運(yùn)行狀態(tài)、提高生產(chǎn)效率，安全生產(chǎn)提高強(qiáng)有力的保障。
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明エ業(yè)彩色攝像機(jī)1 圖像采集卡2運(yùn)動(dòng)控制卡3 エ業(yè)控制計(jì)算機(jī) 4操作臺(tái)5 顯示器 6打印裝置具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一歩解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn) 行詳細(xì)闡述。如圖1所示為本實(shí)用新型涉及的一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的エ業(yè) 彩色攝像機(jī)1和控制級(jí)的圖像采集卡2、運(yùn)動(dòng)控制卡3、エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4及人機(jī)交互界面 (包括操作臺(tái)5和顯示器6)；其中，エ業(yè)彩色攝像機(jī)1設(shè)置于窯爐裝備上，其數(shù)據(jù)輸出端采 用數(shù)據(jù)控制總線經(jīng)由圖像采集卡2連接至エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4的信息輸入端上，エ業(yè)控制計(jì) 算機(jī)4的控制輸出端采用數(shù)據(jù)控制總線經(jīng)由運(yùn)動(dòng)控制卡3連接至エ業(yè)彩色攝像機(jī)1的執(zhí)行 輸入端上，所述人機(jī)交互界面與エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4的控制端進(jìn)行雙向連接，具體地，操作臺(tái) 5與エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4的操作輸入端相連接，顯示器6與エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4的顯示輸出端相 連接。所述エ業(yè)彩色攝像機(jī)1 (英文縮寫(xiě)(XD)，它用于對(duì)窯爐進(jìn)行實(shí)時(shí)全方位的圖像收 集，它的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)及焦距調(diào)節(jié)由エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4控制指令；所述圖像采集卡2，用于對(duì)エ 業(yè)彩色攝像機(jī)1傳送來(lái)的視頻進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，并傳輸給エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4進(jìn)行處理分析； 運(yùn)動(dòng)控制卡3，其受命于エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4，實(shí)現(xiàn)對(duì)エ業(yè)彩色攝像機(jī)1的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)及焦距調(diào) 節(jié)作用；操作臺(tái)5，其由鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、操作桿等器件組成，向エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4輸送相關(guān)指令， 實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流作用；顯示器6，其接收エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4發(fā)送來(lái)的信息并作顯示作用；本案 所述控制級(jí)還包括與エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4相連接的打印裝置7，用于對(duì)視頻溫度場(chǎng)、十字架測(cè) 溫、區(qū)域測(cè)溫、溫度變化圖像、溫度變化曲線及相關(guān)歷史數(shù)據(jù)等進(jìn)行打印。所述エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4為主控単元，其受命于操作臺(tái)5，接受來(lái)自圖像采集卡2的 數(shù)字信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡3發(fā)送指令，對(duì)顯示器6發(fā)送信息；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4內(nèi)置有系統(tǒng) 操作軟件和視頻處理與分析軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻錄像存儲(chǔ)、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、 溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)、十字架測(cè)溫、區(qū)域測(cè)溫、繪制溫度變化曲線及存儲(chǔ)溫度信息歷史數(shù)據(jù)等功 能；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4的ー種基本配置為CPUP4 IG以上、內(nèi)存256M、硬盤(pán)120G以上、顯示 分辨率 1024X768、Windows 2000/NT/XP。本實(shí)用新型一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其在窯爐工作中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)エ業(yè)彩色攝像 機(jī)1實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐的實(shí)時(shí)全方位的視頻圖像收集，其經(jīng)由圖像采集卡2的數(shù)字化轉(zhuǎn)化后，傳輸 至エ業(yè)控制計(jì)算機(jī)4進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻錄像存儲(chǔ)、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、 溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)、十字架測(cè)溫、區(qū)域測(cè)溫、繪制溫度變化曲線及存儲(chǔ)溫度信息歷史數(shù)據(jù)等功能，并由顯示器6顯示出，操作人員通過(guò)所顯示的數(shù)據(jù)信息操作操作臺(tái)5，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4對(duì)窯爐的相關(guān)工作參數(shù)作相應(yīng)的設(shè)定、修改及記錄等，并工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4還通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡3發(fā)出控制指令，以控制現(xiàn)場(chǎng)級(jí)工業(yè)彩色攝像機(jī)1的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)及焦距調(diào)節(jié)；本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)具有的基本功能特性詳情如下1)由工業(yè)彩色攝像機(jī)1傳輸過(guò)來(lái)的視頻圖像灰度值得到溫度場(chǎng)數(shù)值；2)顯示器6設(shè)置視頻圖像窗口，可進(jìn)行指定點(diǎn)溫度查詢(xún)顯示；3)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4將檢測(cè)到的溫度場(chǎng)通過(guò)偽彩圖顯示；4)顯示器6具有溫度場(chǎng)米字圖的顯示作用，即‘西北-東南’，‘東-西’，‘南-北’， ‘西南-東北’，四個(gè)徑向各十點(diǎn)的溫度采樣值，其從不同角度體現(xiàn)了高爐內(nèi)部熱狀況；5)顯示器6設(shè)置等溫線顯示窗口，等溫線圖是根據(jù)溫度灰度關(guān)系，描出的一條連續(xù)的曲線，可方便使用人員查看爐內(nèi)料面的實(shí)時(shí)溫度分布狀況；6)基于圖像處理技術(shù)，實(shí)驗(yàn)選取合適區(qū)域作為代表溫度，顯示器6繪出其溫度-時(shí)間曲線，當(dāng)溫度超過(guò)最高設(shè)定值時(shí)，發(fā)送紅色警報(bào)信號(hào)；當(dāng)溫度正常穩(wěn)定時(shí)，發(fā)送綠色警報(bào)信號(hào)；當(dāng)溫度低于最低設(shè)定值時(shí)，發(fā)送黃色信號(hào)；7)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)4記錄歷史數(shù)據(jù)，提供歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊；8)顯示器6設(shè)置火焰區(qū)重點(diǎn)處理窗口，顯示火焰形狀、長(zhǎng)度、大小；9)基于圖像處理算法檢測(cè)出火焰區(qū)氣流中心，顯示器6繪出氣流中心竄動(dòng)軌跡曲線，對(duì)軌跡曲線梯度變化較大超出最高設(shè)定值時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)；10)顯示器6繪出火焰區(qū)溫度曲線，若溫度曲線超出設(shè)定值范圍或者梯度變化大于最高設(shè)定值，發(fā)出警報(bào)信號(hào)。綜上所述，本案窯爐穩(wěn)定檢測(cè)系統(tǒng)可為高溫窯爐的工作運(yùn)轉(zhuǎn)提供實(shí)時(shí)、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)字化定量分析手段，可適用于監(jiān)測(cè)各種類(lèi)型高溫窯爐的溫度實(shí)時(shí)分布情況，為改善窯爐運(yùn)行狀態(tài)、提高生產(chǎn)效率，安全生產(chǎn)提高強(qiáng)有力的保障。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。
權(quán)利要求1.一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級(jí)的圖像采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及人機(jī)交互界面，上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端經(jīng)由上述圖像采集卡連接至上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動(dòng)控制卡連接至上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的執(zhí)行輸入端上，上述人機(jī)交互界面與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端進(jìn)行雙向連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于上述人機(jī)交互界面包括分別與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的操作輸入端、顯示輸出端相連接的操作臺(tái)和顯示器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于上述控制級(jí)還包括與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連接的打印裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種窯爐溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級(jí)的圖像采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及人機(jī)交互界面，上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端經(jīng)由上述圖像采集卡連接至上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動(dòng)控制卡連接至上述工業(yè)彩色攝像機(jī)的執(zhí)行輸入端上，上述人機(jī)交互界面與上述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的控制端進(jìn)行雙向連接；本實(shí)用新型適用于監(jiān)測(cè)各種類(lèi)型高溫窯爐的溫度實(shí)時(shí)分布情況，能夠提供定量分析手段，為改善窯爐運(yùn)行狀態(tài)、提高生產(chǎn)效率，安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。
文檔編號(hào)G01J5/00GK202216764SQ20112033535
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者方千山 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)