專利名稱：一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，尤指一種窯爐溫度監(jiān)測系統(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，且熱工過程是個復(fù)雜的脈動理化過程，長期以來都是靠看火工進(jìn)行觀察判斷，繼而加以適當(dāng)?shù)牟僮骺刂?，以達(dá)到所需較佳的工作條件，然而采用所述人工監(jiān)測方式，其精準(zhǔn)控制性不足，對操作員來講，其工作環(huán)境條件差，勞動強(qiáng)度大，會給生產(chǎn)帶來效率差、安全隱患等許多不利因素；由此近年來，市場上出現(xiàn)了如紅外測溫、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)測問題，不能實時提供一套真實有效的監(jiān)測數(shù)據(jù)和溫度分布狀態(tài)，同傳統(tǒng)人工監(jiān)測方式比較，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)明人對高溫窯爐的監(jiān)測問題進(jìn)行了深入研究，發(fā)明了一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，遂由本案產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其適用于監(jiān)測各種類型高溫窯爐的溫度實時分布情況，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，本實用新型的解決方案是一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場級的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級的圖像采集卡、運(yùn)動控制卡、工業(yè)控制計算機(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)控制計算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動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)控制計算機(jī)的操作輸入端、顯示輸出端相連接的操作臺和顯示器。上述控制級還包括與上述工業(yè)控制計算機(jī)相連接的打印裝置。采用上述方案后，本實用新型一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其在窯爐工作中，通過現(xiàn)場級工業(yè)彩色攝像機(jī)實現(xiàn)對窯爐的實時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)控制計算機(jī)進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)對視頻錄像存儲、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、溫度場在線監(jiān)測、十字架測溫、區(qū)域測溫、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，操作人員通過所顯示的數(shù)據(jù)信息操作人機(jī)交互界面，通過工業(yè)控制計算機(jī)對窯爐的相關(guān)工作參數(shù)作相應(yīng)的設(shè)定、修改及記錄等，并工業(yè)控制計算機(jī)還通過運(yùn)動控制卡發(fā)出控制指令，以控制現(xiàn)場級工業(yè)彩色攝像機(jī)的云臺運(yùn)動及焦距調(diào)節(jié)； 由此本案可為高溫窯爐的工作運(yùn)轉(zhuǎn)提供實時、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)字化定量分析手段，可適用于監(jiān)測各種類型高溫窯爐的溫度實時分布情況，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是本實用新型的原理框圖。標(biāo)號說明エ業(yè)彩色攝像機(jī)1 圖像采集卡2運(yùn)動控制卡3 エ業(yè)控制計算機(jī) 4操作臺5 顯示器 6打印裝置具體實施方式
為了進(jìn)一歩解釋本實用新型的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進(jìn) 行詳細(xì)闡述。如圖1所示為本實用新型涉及的一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場級的エ業(yè) 彩色攝像機(jī)1和控制級的圖像采集卡2、運(yùn)動控制卡3、エ業(yè)控制計算機(jī)4及人機(jī)交互界面 (包括操作臺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)控制計算機(jī)4的信息輸入端上，エ業(yè)控制計 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)控制計算機(jī)4的控制端進(jìn)行雙向連接，具體地，操作臺 5與エ業(yè)控制計算機(jī)4的操作輸入端相連接，顯示器6與エ業(yè)控制計算機(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(XD)，它用于對窯爐進(jìn)行實時全方位的圖像收 集，它的云臺運(yùn)動及焦距調(diào)節(jié)由エ業(yè)控制計算機(jī)4控制指令；所述圖像采集卡2，用于對エ 業(yè)彩色攝像機(jī)1傳送來的視頻進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，并傳輸給エ業(yè)控制計算機(jī)4進(jìn)行處理分析； 運(yùn)動控制卡3，其受命于エ業(yè)控制計算機(jī)4，實現(xiàn)對エ業(yè)彩色攝像機(jī)1的云臺運(yùn)動及焦距調(diào) 節(jié)作用；操作臺5，其由鍵盤、鼠標(biāo)、操作桿等器件組成，向エ業(yè)控制計算機(jī)4輸送相關(guān)指令， 實現(xiàn)人機(jī)交流作用；顯示器6，其接收エ業(yè)控制計算機(jī)4發(fā)送來的信息并作顯示作用；本案 所述控制級還包括與エ業(yè)控制計算機(jī)4相連接的打印裝置7，用于對視頻溫度場、十字架測 溫、區(qū)域測溫、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)控制計算機(jī)4為主控単元，其受命于操作臺5，接受來自圖像采集卡2的 數(shù)字信息，對運(yùn)動控制卡3發(fā)送指令，對顯示器6發(fā)送信息；工業(yè)控制計算機(jī)4內(nèi)置有系統(tǒng) 操作軟件和視頻處理與分析軟件，可實現(xiàn)對視頻錄像存儲、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、 溫度場在線監(jiān)測、十字架測溫、區(qū)域測溫、繪制溫度變化曲線及存儲溫度信息歷史數(shù)據(jù)等功 能；工業(yè)控制計算機(jī)4的ー種基本配置為CPUP4 IG以上、內(nèi)存256M、硬盤120G以上、顯示 分辨率 1024X768、Windows 2000/NT/XP。本實用新型一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其在窯爐工作中，通過現(xiàn)場級エ業(yè)彩色攝像 機(jī)1實現(xiàn)對窯爐的實時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)控制計算機(jī)4進(jìn)行分析處理，實現(xiàn)對視頻錄像存儲、視頻偽彩色處理、偽彩色處理、 溫度場在線監(jiān)測、十字架測溫、區(qū)域測溫、繪制溫度變化曲線及存儲溫度信息歷史數(shù)據(jù)等功能，并由顯示器6顯示出，操作人員通過所顯示的數(shù)據(jù)信息操作操作臺5，通過工業(yè)控制計算機(jī)4對窯爐的相關(guān)工作參數(shù)作相應(yīng)的設(shè)定、修改及記錄等，并工業(yè)控制計算機(jī)4還通過運(yùn)動控制卡3發(fā)出控制指令，以控制現(xiàn)場級工業(yè)彩色攝像機(jī)1的云臺運(yùn)動及焦距調(diào)節(jié)；本實用新型檢測系統(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傳輸過來的視頻圖像灰度值得到溫度場數(shù)值；2)顯示器6設(shè)置視頻圖像窗口，可進(jìn)行指定點溫度查詢顯示；3)工業(yè)控制計算機(jī)4將檢測到的溫度場通過偽彩圖顯示；4)顯示器6具有溫度場米字圖的顯示作用，即‘西北-東南’，‘東-西’，‘南-北’， ‘西南-東北’，四個徑向各十點的溫度采樣值，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)料面的實時溫度分布狀況；6)基于圖像處理技術(shù)，實驗選取合適區(qū)域作為代表溫度，顯示器6繪出其溫度-時間曲線，當(dāng)溫度超過最高設(shè)定值時，發(fā)送紅色警報信號；當(dāng)溫度正常穩(wěn)定時，發(fā)送綠色警報信號；當(dāng)溫度低于最低設(shè)定值時，發(fā)送黃色信號；7)工業(yè)控制計算機(jī)4記錄歷史數(shù)據(jù)，提供歷史數(shù)據(jù)查詢模塊；8)顯示器6設(shè)置火焰區(qū)重點處理窗口，顯示火焰形狀、長度、大?。?)基于圖像處理算法檢測出火焰區(qū)氣流中心，顯示器6繪出氣流中心竄動軌跡曲線，對軌跡曲線梯度變化較大超出最高設(shè)定值時，發(fā)出警報信號；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)出警報信號。綜上所述，本案窯爐穩(wěn)定檢測系統(tǒng)可為高溫窯爐的工作運(yùn)轉(zhuǎn)提供實時、直觀、準(zhǔn)確的數(shù)字化定量分析手段，可適用于監(jiān)測各種類型高溫窯爐的溫度實時分布情況，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。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括有現(xiàn)場級的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級的圖像采集卡、運(yùn)動控制卡、工業(yè)控制計算機(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)控制計算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動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)控制計算機(jī)的操作輸入端、顯示輸出端相連接的操作臺和顯示器。
3.如權(quán)利要求1所述的一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于上述控制級還包括與上述工業(yè)控制計算機(jī)相連接的打印裝置。
專利摘要本實用新型公開一種窯爐溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其包括有現(xiàn)場級的工業(yè)彩色攝像機(jī)和控制級的圖像采集卡、運(yùn)動控制卡、工業(yè)控制計算機(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)控制計算機(jī)的信息輸入端上，上述工業(yè)控制計算機(jī)的控制輸出端經(jīng)由上述運(yùn)動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)控制計算機(jī)的控制端進(jìn)行雙向連接；本實用新型適用于監(jiān)測各種類型高溫窯爐的溫度實時分布情況，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G01J5/00GK202216764SQ20112033535
公開日2012年5月9日 申請日期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 申請人:華僑大學(xué)