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        鑄鍛行業智能化紅外熱成像

        日期:2023-01-20 03:31
        瀏覽次數:93
        摘要:紅外熱成像在線測溫診斷系統由紅外熱成像測溫攝像機、網絡傳輸設備、紅外測溫診斷站端服務器、錄像存儲服務器、客戶端工作站等組成。本系統可精準地實現對目標物體的在線式溫度監測,并具備自動預警、遠程控制、手動測溫、趨勢分析、報表管理等功能。

        溫度監控解決方案

         

        一、應用背景

        鍛造生產是機械制造工業中提供機械零件毛坯的主要加工方法之一。通過鍛造,不僅可以得到機械零件的形狀,而且能改善金屬內部組織,提高金屬的機械性能和物理性能。一般對受力大、要求高的重要機械零件,大多采用鍛造生產方法制造。如汽輪發電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環、大型水壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、內燃機曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國防工業方面的火炮等重要零件,均采用鍛造生產。

        因此,鍛造生產廣泛的應用于冶金、礦山、汽車、拖拉機、收獲機械、石油、化工、航空、航天、兵器等工業部門,就是在日常生活中,鍛造生產亦具有重要位置。從某種意義上說,鍛件的年產量,模鍛件在鍛件總產量中所占的比例,以及鍛造設備大小和擁有量等指標,在一定程度上反映了一個國家的工業水平。

        由于鍛造過程都是在動態以及金屬灼熱的狀態下進行的(如低碳鋼鍛造溫度范圍在1250℃~750℃之間,上等碳素鋼的鍛造溫度則必須保持在1250℃~800℃之間),鍛造溫度過高會使鍛件晶粒粗大,鍛后冷卻時出現非正常組織,相反溫度過低,不僅導致鍛造后期加工硬化,可能引起斷裂,而且會使鍛件局部處于臨界變形狀態,形成粗大的晶粒。因此在鍛造過程中對溫度的把控就非常嚴格,常見的溫度測量和控制一般的接觸式測溫儀就很難實現,對此,現在的工藝技術都選擇非接觸紅外熱像儀。既能夠保證金屬在鍛造過程中具有足夠的塑性,又能夠保證鍛件能夠獲得良好的組織性。大幅度的提高鍛件的品質和性能。

        二、系統組成及簡介

        紅外熱成像在線測溫診斷系統由紅外熱成像測溫攝像機、網絡傳輸設備、紅外測溫診斷站端服務器、錄像存儲服務器、客戶端工作站等組成。本系統可精準地實現對目標物體的在線式溫度監測,并具備自動預警、遠程控制、手動測溫、趨勢分析、報表管理等功能。網絡拓撲如下圖:

         

         

        該系統結合圖像監控、智能巡視系統,應用全球**的紅外熱成像儀器及**測溫技術,實現被監測目標的熱故障診斷。通過對關鍵目標熱像特點、熱成像檢測區域及缺陷性質判定標準的研究,構建被監測物體狀態診斷標準及智能專家診斷庫,建立被監測物體的運行故障診斷模型,并借助計算機視覺、視頻圖像處理與識別技術、模糊算法等,實現關鍵區域**測溫、各項指標自動分析診斷、專家會診;視頻實時分析與診斷;智能告警與跟蹤檢測;趨勢分析與預警等,實現被監測物體的**運行狀態的先知先覺,保證關鍵設備的正常運行。完全擺脫對于人員的依賴和測溫經驗的要求,實現自動無人值守的監測。


        三、系統功能



        1)現場實時監控


         

        紅外熱成像視頻的實時監控,可實時控制紅外光系統的鏡頭可自動聚焦;

        實時顯示紅外熱成像設備的圖像

        大屏幕電視墻模擬監視前端圖像

        自動或手動實現任意紅外熱成像儀畫面的快速切換和調用

        1/4…16畫面圖像,實時或時序輪換的進行多畫面監視

        能對所接入的任一穩像平臺、紅外熱成像儀、攝像頭方位進行控制。

        遠程報警信息接收處理及系統日志查看

        報警時,自動設定的授權計算機發送報警信息及相關的視頻圖像

        系統自身穩定性較強,對故障進行自檢,當意外掉電、斷網等會自動報警;

        多路實時錄像及回放,能記錄現場問題發生、發展和處理的整個過程,對以后的預防、治理提供真實有效的直觀資料。

        遠程實時顯示紅外熱成像設備的圖像以及溫度情況

        遠程查詢及回放前端歷史圖像以及保存的預警錄像。

        遠程錄像文件下載

        支持流協議(RTP/RTCP、RTSP),可通過IE瀏覽器直接訪問控制

        網絡中斷自動檢測恢復

        網絡故障報警

        多級用戶管理,一般用戶只能觀看授權的紅外熱成像儀及錄像

        對網絡用戶進行授權申請驗證、等級管理、登記,提供WEB服務

        數據庫管理和數據打印

        對錄像數據、報警信息、運行狀態、用戶訪問情況等實現數據庫管理,并可實現數據打印

        用戶權限設置及控制權協商

        完善的日志管理

        2)非接觸式實時在線測溫

        系統支持遠程非接觸式實時在線測溫,通過以點、線、面各種方式對監測對象進行標定監測。

        主要功能項如下:

         

        支持根據測溫物體(部位)的形狀,實現實時測溫分析診斷;

        支持實時視頻**任意物體(部位)的**測溫與分析;

        全畫面自動捕捉*高溫、*低溫、或指定溫度范圍內的多個目標點,并同時測量出目標點的溫度值;

        全畫面任意選取單個或多個測溫對象區域進行溫度、溫差、線溫、溫度場分布、*大持續負荷過熱點溫度分析等;

        全畫面支持鼠標移動點實時測溫;

        全畫面多點同時測溫;

        全畫面任意選取一直線進行溫度分析,可顯示線上*高溫、*低溫以及平均溫;

        全畫面任意選取單個或多個區域進行溫度分析,可顯示區域*高溫、*低溫以及平均溫,區域間可進行比較分析;

        對畫面內任意點、線、區域的溫度變化趨勢進行記錄分析,分析結果以曲線或者直方圖形式進行顯示;

        可自動計算被測點與設置溫度的溫差;

        可設定輻射率、距離、環境溫度、相對濕度等各項參數;

        可以根據需要自動/手動調節亮度和對比度。

        3)測溫診斷及告警聯動

        系統通過實時測溫分析實現實時視頻畫面測溫分析及手動分析,主要包括:*高溫度、*低溫度、平均溫度、*大持續負荷過熱點溫度、溫差、相對溫差等參數計算及診斷結果輸出,其中,當前負荷、*大負荷用戶需要手動輸入,具體輸入數值按照相關行業應用規范作為參考。主要功能項如下:

        線溫分析: 主要實現視頻畫面測溫統計分析展示,以圖表形式展現,當前統計圖支持曲線、柱狀圖兩種方式;下面為柱狀圖展示,橫坐標代表溫度值,縱坐標代表百分比,柱狀條*高點代表溫度集中區域溫度值;

         

        支持測溫對象溫度異常告警,實現告警上傳與聯動;

        支持結合環境因素(環境溫度、風速等),實現實測溫度折算與分析,避免環境因素對設備真實運行狀態的影響診斷;

        支持對監控目標進行溫差檢測,并具有溫差趨勢分析功能;

        系統故障診斷依據系統自建的分析診斷專家庫,進行檢測點的自動計算、

        分析判斷;

         

        支持根據環境信息設置,對測溫對象的溫度變化趨勢進行綜合分析,根據被監測設備溫度變化趨勢曲線進行智能預警;

         

        自動分析和采集功能,根據用戶設定的閥值,進行初步診斷分析,設定觸發條件,自動/手動對紅外圖像進行拍攝和回放錄放;

        設備熱故障典型紅外圖像庫管理功能,典型故障圖像信息庫的圖像及其相應輔助信息添加、刪除、修改和查詢,日常采集圖像及信息數據庫的圖像及其相應輔助信息刪除、修改和查詢;

        支持通過檢測環境數據折算進行設備故障診斷溫度的歸一化處理,提高故障診斷的準確性。

        4)遠程控制測溫管理

        遠程控制紅外監控設備;

        遠程設置紅外報警參數,如監視位置,報警溫度,報警目標,溫差報警等等;

        遠程設置紅外系統自動巡回檢查時間,檢查策略等;

        遠程設備溫度場分布監視控制,可以事先確定設備溫度場分布監視策略,由系統按照制定的策略自動設備溫度場分布監視;也可以通過電子地圖進行設備溫度場分布監視控制。

        5)溫度異常告警管理

        可根據報警信號位置切換指定紅外熱像儀器畫面,實現報警聯動;

        接收變電站監控系統的報警信息,并指定相應紅外熱像儀器進行錄像,以備進行事故調查;

        所有報警信息均自動保存,有需要時可打印輸出,根據預先設置的報告格式,自動生成處理報告。

        6) 報表管理

        系統支持3類報表導出,分別為:趨勢報表、診斷報表、自動報表。這幾類報表中均包含檢測溫度結果,對于溫度異常的設備部位,軟件自動得出故障描述及相應的建議,供工作人員及用戶進行后續問題排查及解決。

        四、相關產品介紹

        監控前端

        本項目選用FOTRIC 423-626CH-L25雙視云臺熱成像系統前端,體積小,便于安裝與空間較小的地方??梢姽夂图t外熱像儀結合,彌補了熱像特征分辨不明顯的缺陷??蓪崿F24小時自動巡航,適合眾多環境下的設備監控、安防監控和防火監控等。

         

         

        產品特征

        防護罩側面開啟設計,防護等級達IP66

        新型超靜音電機,云臺運行無噪聲

        高扭矩驅動器,云臺連續正反向響應時間小于200ms

        具有預置位、自動巡航、智能報警等功能

        384*288紅外像素,11萬個非接觸測溫點

        高清可見光視頻,輔助觀察現場實況

        自動對焦

         

         

         

         

        技術參數表:

        紅外參數

        探測器類型

        焦平面陣列FPA,非制冷微熱量

        圖像分辨率

        384*288

        像元間距

        17μm

        波長范圍

        7.5~14μm

        熱靈敏度(NETD

        <50mK

        探測器幀頻

        60HZ

        FCC校準

        手動/自動

        鏡頭

        調焦方式

        自動

        *小成像距離

        0.5m

        視場角

        25°×18.7°

        測溫

        測溫范圍

        -20℃~+650℃

        高溫擴展

        擴展到2000°C

        測溫精度

        ±2℃或±2%,取大值

        測溫修正設置

        發射率、反射溫度、大氣溫度、相對濕環、目標距離、透射率

        發射率校正

        0.1~1.0,步長0.01

        軟件功能

        調色板

        鐵紅、黑白、彩虹、熔巖、黑白、灰紅、醫療色、中綠、中灰、土黃等10種調色板

        視頻流

        支持主碼流、子碼流,主碼流10路,子碼流10路

        視頻輸出

        RTSP

        全輻射流

        支持30Hz的全輻射流,1路輸出

        圖像文件格式

        標準JPEG(包含原始溫度數據)

        接口

        電源接口

        12V/24V DC

        網絡接口

        RJ45,帶固定螺絲孔,帶狀態指示燈

        串口

        1路RS-485

        云臺控制

        Pelco-D協議,RS-485接口

        繼電器輸出

        1路,負載能力:3.3~24V,1.5A

        光耦輸入

        1路,輸入能力:3.3~24V,輸入電流5mA~15mA

        光耦輸出

        1路,輸出能力:3.3~24V,大輸出電流50mA

        網絡

        網絡類型

        10M/100M/1000M自適應以太網口

        網絡協議

        TCP,UDP,HTTP,NTP

        傳輸內容

        控制命令、圖像、視頻流和全輻射溫度數據

        視頻流壓縮標準

        H.264

        并發訪問數量

        主碼流10路,子碼流10路

        環境適應性

        溫度

        工作溫度:-20℃~+65℃;儲存溫度:-40℃~+70℃

        濕度

        <90%RH

        物理參數

        防護等級

        IP40;外殼材料:鋁合金

        抗撞擊、抗震動

        25g,IEC60068-2-29;2G,IEC60068-2-6

        尺寸

        68mm*60mm*112mm(不含鏡頭、不含底座)

        安裝接口

        2UNC1/4-20標準三腳架安裝孔,4M3安裝孔

        重量

        478g(不含鏡頭)

        保修期

        整機質保2年

        可見光成像

        有效像素

        210萬像素逐行掃描1/2.8” CMOS

        光學鏡頭

        4.3-129mm/30倍光學變焦

        *低照度

        彩色0.05lux@F1.6

        日夜型

        支持ICR紅外濾片式自動切換

        雙視顯示

        熱像與可見光同時顯示

        自動巡檢

        巡檢預置位

        支持256個預置位

        開機自檢

        有,自動停止到1號預置位

        水平范圍

        360°旋轉

        水平速度

        0.1°—120°/S

        垂直范圍

        -90°—+40°

        垂直速度

        0.1°—120°/S

        預置位停止精度

        ±0.1度

        巡檢功能

        自定義巡檢區域、巡檢路徑、溫度閥值和報警類型

        以太網

        傳輸內容

        控制命令、圖像和數據傳輸

        類型

        百兆以太網

        連接器類型

        RJ-45

        通訊協議

        TCP,UDP,HTTP

        物理參數

        工作溫度

        -20℃~60℃

        濕度

        90%RH

        靜電/浪涌保護

        GB/T17626.5-2008

        封裝

        IP66

        電源

        AC24V /DC24V雙電源輸入

        外形尺寸

        250× 472× 360mm(W×H ×L)

        產品重量

        20KG

        五、紅外測溫診斷站端服務器

        產品特點:

        視頻監控:實現多設備、多路通道、多窗口的實時監控和預覽,支持抓圖及錄像回放

        智能巡檢:以客戶關心的生產設備為單位,實現對監控對象全方位監控、測溫診斷,可以實時手動、自動執行巡檢路線,發現生產設備問題,主動預警、熱圖分析、報表管理等功能;(直接接熱成像設備,不支持級聯)

        動力環境子系統:接入動環設備,可實現環境監控、動力監控、消防監控和安防監控

        SCADA:可通過自定義組態監控,實現自動化控制系統的流程圖與監控設備相關聯結合,實現生產系統與監控系統的可視化融合;

        紅外熱成像測溫:支持接入熱成像測溫攝像機,實現任意點溫度的統計與分析;生成報表等;(直接接熱成像設備,不支持級聯)

        電子地圖:支持光柵圖、在線離線谷歌地圖、百度地圖,支持地物的搜索定位及軌跡的實時展示,可實現多圖層的單選、多選操作;

        支持按國網B協議級聯;

         

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        滬公網安備 31011502007496號

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