STV4700型高炉炉顶红外成像系统使用说明书

STV4700炉顶红外成像系统 使用说明书 天津市三特电子有限公司

目 录

一、 高炉炉顶红外成像工业电视系统的特点

二、 高炉炉顶红外成像工业电视系统气水原理

三、 高温探头的结构特点介绍

四、 高炉炉顶红外工业电视系统的使用及维护规程

五、 红外成像工业电视系统的电气控制

六、 高炉监控系统伪彩软件的安装使用

七、 数字硬盘录象机的数据的备份

八、 高炉红外成像工业电视备件清单

九、 高炉炉顶红外成像工业电视系统的附图

十、 高炉红外成像工业电视在线维护规程及红外

探头内套维护说明

一、高炉炉顶红外成像工业电视系统的特点

STV4700型高炉炉顶红外成像工业电视系统是一种安装在高炉上的特种监控设备，它直接安装在高炉炉顶上，通过预留孔对炉内生产情况进行实时连续监测，在控制室的监视器上就可以对炉内摆动溜槽的运动情况；料面的分布情况；内部炉料的坐料、塌料等情况进行实时观察，这对高炉炉况的控制、节约能源、提高铁水质量具有指导意义。另外，我公司自主开发的高炉成像配套软件能以彩色RGB图象清楚地反映高炉炉况，并且能对炉内的温度分布进行实时跟踪，同时能自动存储图象和温度曲线。本系统具有图象清晰、性能稳定、自动吹扫镜头、自动保护镜头、维护简便的特点，当系统的冷却水、氮气、电源供应发生异常或摄像探头内的温度超过45℃时，系统会自动报警，同时闸阀关闭实现镜头的自动保护。

该系统具有如下特点：

1.宽视场范围：110°

2.成熟的保护结构：探头采用针孔、水冷气封式结构，可在炉内温度1800℃、环境温度200℃下正常工作；

3.最低照度：0.0001Lux；感应红外波长：780nm-1100nm；

4.超低温成像：在炉顶温度110℃，炉气较正常时，保证图像质

量，但低于正常温度时可通过伪彩温控软件观看料面图像。 如采用炉内特种照明系统，可提供有效距离5米，发射角100度可照明光源，经现场试验，极大的提高成像效果。

5.清晰度：480TVL；

6.独特的镜头刮扫组件：在镜头表面被粉尘遮挡或结垢时，操作人员可在监控室对炉内的探头前端进行气动刮扫，同时系统可设置定时自动清扫，实现免维护操作。

7.完善的自动保护系统:当出现停风/停水/断电/超温四种情况的任何一种时，系统能够自动发出声、光报警信号并自动关闭安装在探头前的高温阀门。

8.便捷的维护：系统设计双层防护装置，可在正常生产过程中进

行维护。

9.强大的数字显示和网络功能：系统标配单路数字硬盘录像机，除了可对图像进行长时间连续存储外，还可以在网上进行传输，局域网内任一被授权的计算机都可以对图像进行观看、录像、回放甚至删除，当然这取决于被授权的权限。

本系统主要由以下几个功能组件构成：高温红外探头组件、现场控制和水气保障组件、炉体安装组件、镜头清扫和探头密封组件、安装配套器材、镜头遥控清扫和报警控制设备、 图象显示设备和电源净化设备。

炉顶红外成像工业电视系统图（见附图一）

二、高炉炉顶红外成像工业电视系统气水原理

由于高炉炉内的使用条件极其恶劣，为确保高温红外探头内的成像设备的正常使用，为高炉操作人员提供优良的图象画面，所以本系统设计了气、水保护系统，同时对气源、水源提出明确的要求：冷却气体压力≥0.5Mpa；冷却水压力≤0.4Mpa，冷却水排放为开放式。特别是冷却用的氮气的压力和流量必须保证，以充分压制炉内的气体及粉尘，保护镜头及摄像机。这对高温红外探头内的成像设备的正常使用和防止探头针孔结灰尤为重要。

系统气、水原理图（见附图二）

三、高温探头的结构特点介绍

红外高温探头结构是采用水冷双层气封设计，全部不锈钢材质。在探头前端留有一个直径5.5mm的小孔，高温镜头在此向外窥视。同时高压防护气体从此小孔以柱状形式喷出，充分压制炉内的气体及粉尘，保护镜头及摄像机。

红外高温探头内装有红外摄像机和镜头。该设备具有很高的灵敏度和超低照度，可感应780nm-1100nm的红外波长；具有黑白/红外自动转换功能，在有可见光源时为黑白图像，具有红外光线时呈现红外图像；最低照度可达0.0001Lux。所以，在炉内封闭黑暗的环境下能确保图像的质量。另外，所用镜头的对角视场为110°（其中水平视角90°，垂直视角70°）的超宽视场范围，可实现在一台监视器上监视全部炉膛及布料溜槽情况。

高炉红外探头结构总图（见附图三）

由图可知：红外高温探头主要由安装水套、球阀、过度密封套、探头内套和红外成像设备等组成。冷却水经C口流入，再由D口流出（排水方式为敞开式），从而起到冷却的作用。高温探头套的前端针孔为红外成像设备的窥视孔。为保证其不被灰堵，特将风帘设计成双层气帘的形式，并让外层气流喷出形式为旋转吹扫。当然，这是通过探头套前端的特殊结构实现的，这也是STV4700探头套具有的特点。双层气流份内、外两层。内层氮气气流经A口进入，由探头前端针孔和镜头冒所形成的间隙N喷射出去，保护其不被炉内的气体冲损。同时起到对红外成像设备的冷却作用。外层氮气气流经B口进入，由探头内套和外套头部所形成的间隙W以旋转气流喷射出去，防止探头内套头部的外表面结灰，遮挡视场角。

四、高炉炉顶红外工业电视的使用及维护规程

1.首先确认气路、水路及法兰连接处无漏水、漏气现象；气、水、

电供给符合技术要求（其中0.5Mpa≤氮气压力≤0.8Mpa

0.2 Mpa≤供水压力≤0.4Mpa 交流电压220V 50Hz）。

2.闭合电路的电源开关、打开闸板阀，红外成像系统便进入正常的工作状态。

3.操作人员每日必须注意观察设备的运行情况，遇到因供气压力、供水压力不足等原因而导致报警控制器报警时，应确保闸板阀立即关闭，以保证成像设备不被损坏。维修人员在查明原因排除故障后，方可打开闸板阀重新启用红外成像系统。

4.定期对过滤器进行排污处理，保证设备正常运转

5.定期对设备开关及控制系统进行检修，确保动作灵敏可靠。

6.每日将监视器、控制机柜等擦拭干净。

五、红外成像工业电视系统的电气控制

高炉工业电视电气系统由高温探头电气部分、现场水电气控制箱电气部分和位于中央控制室的报警控制箱三个部分组成。它们之间的电气连接见系统接线图。

现场水电气控制箱电气部分在整个系统中起着承上启下的作用。它给高温探头内的红外摄像机提供DC12V工作电源，并将高温探头内的热电阻Pt100所检测到的温度信号数据上传至位于中央控制室的报警控制箱内的温度控制器进行温度显示和报警。同时，它对高温探头内的红外摄像机赖于工作的氮气、冷却水的压力和流量进行检测，在氮气压力或冷却水流量不正常时报警，并输出DC12V驱动电控气动阀，控制气缸将位于高温探头下的闸板阀关闭以保护红外摄像

机，同时报警信号上传到报警控制箱，发出声、光报警提示工作人员采取措施。

现场水电气控制箱位于高炉炉顶高温探头安装位置附近，在现场水电气控制箱内设有AC220V电源插座、Q9视频插座和控制闸板阀打开、关闭的按钮开关，为在工作中检修和调试提供方便。

位于中央控制室的报警控制箱是整个系统的关键，整个系统的工作电源由外界引入到报警控制箱，由报警控制箱上的总电源开关控制。报警控制箱可外接UPS电源，在停电时系统继续工作，同时发出停电声、光报警，并给现场水电气控制箱电气控制部分发出闸板阀关闭指令。

报警控制箱内装有温度控制器和LED状态和报警指示灯，温度控制器将从现场来的温度信号进行处理显示温度，当显示温度高于设定温度时温度控制器输出信号报警，并给现场水电气控制箱电气控制部分发出闸板阀关闭指令。在报警控制箱面板上安装有“开阀”、“关阀”、“停止”按钮及蜂鸣器开关，当气压、水流量、温度、电源都正常情况下，可按各按钮实现相应动作。

高炉工业电视系统电气连接图（见附图四）

六、高炉监控系统伪彩软件安装使用说明

一、软件安装：

光盘中包括采集卡驱动程序、采集卡演示、加密锁安装、伪彩高炉应用程序三个文件夹。设备运行的硬件软件环境等，可参见“采集

卡驱动程序” 文件夹中的PDF文档。

1.安装采集卡驱动程序

将采集卡插入PCI插槽后，接通工控机电源。系统应检测到新的硬件。按照其中的提示指定安装路径为本光盘的“采集卡驱动程序”文件夹。然后按系统提示进行即可完成安装。

2.安装采集卡演示程序

该步骤用以测试采集卡是否安装成功，也可跳过这一步骤。 运行“采集卡演示”文件夹中的“SETUP.EXE”文件, 按系统提示完成安装。

在”开始”---“程序”中应出现“Daheng Imavision CGCard”应用程序；运行其中的“one card performance”运行该演示程序。点击菜单项“view”-----“capture”;应出现采集到的视频图象。说明采集卡安装成功。

3.安装加密锁

将加密锁插入机箱的USB接口；打开“加密锁安装”文件夹；运行InstDrv.exe 按系统提示完成安装。

4.安装伪彩高炉应用程序

首先为用户应用程序建立一个文件夹，名称自己定义。将“伪彩高炉应用程序” 文 件 夹内的文件全部复制到该文件夹内。 至此安装过程全部完成。

二、设备的使用操作：

1．设备连接好后接通电源，系统启动后运行以上建立的用户应

用程序文件夹中的“炉温 监测.EXE”进入工作界面。

2． “采样”按钮，在主副画面上将出现采样的视频图象。

3． 点击“彩色模式”框内的“真彩色” 、“伪彩色”选项，可使主画面的视频图象在真彩色和伪彩色之间切换。

4 .“工作模式“框内的“采样”和“回放”可选择两种模式。 采样模式：系统按一定的间隔时间抓取一侦画面存盘。(参见配置文件的设置一节)

回放模式：用于观察抓取一侦画面。

5． 在“设备状态”框内可以观察到摄象机温度、报警指示。操作“开阀”和“关阀”按钮可以控制现场的阀门动作。

6．关于配置文件的设置

用户应用程序文件夹中的配置文件sysinfo.ini 用于设置系统的工作参数。用户可以通过修改配置文件改变系统的工作状态。其中：

[meterage range] 测量范围，(即采集图象的辉度等级)默认min=0 max=255

[display range] 显示范围，(即以上辉度等级所对应的温度值，用不同的颜色表示) 默认 min=0 max=320

[interval] 存储采样时间间隔(即在采样模式下，每隔一定时间将采样到的一桢图象存盘。单位秒。当采样时间间隔interval=0时将不进行采样存盘。默认interval=0。在采样存盘工作时将占用硬盘资源，因此建议在没有必要的情况下

不要使用采样存盘功能并及时清理无保存价值的数据)

[path] 采样文件存储的路径默认： datapath=e:\data\。

七、数字硬盘录象机数据备份的操作说明

1.准备工作

三星4040硬盘录像机是通过网络接口与普通pc连接，然后通过专用控制软件来备份。所以，必须需要网线一根，和安装上专用控制软件SHR SMART VIEW的pc机一台。

Pc机与硬盘录像机的连接分为两种情况：A.硬盘录像机——HUB——PC B. 硬盘录像机——PC 在这里只讲述B种情况。两个水晶头之间的年间方式如图所示：

专用控制软件SHR SMART VIEW的安装方法详见使用说明书。

2.设置

在准备工作完成后请检查网卡连接是否正常，如果正常请将网卡

IP设置如图所示：

完成网卡设置以后，打开SHR SMART VIEW点击本地设置，如图所示：

在弹出的对话框中点击远程终端，远程终端的设置如下：

其中终端名可以任意设置，密码为：12344321

3.备份

完成设置工作后就可以开始备份了，首先，单击SHR Search如图所示：

在下拉菜单中选择刚才设定的终端名如图所示：

点击连接

成功连接以后，单击保存

然后后按照说明书的操作方法，选择所需保存的摄像画面、

时间和压缩格式，就可以完成备份资料到本地硬盘。

演示图片采集于新版控制软件，软件详细说明参看说明手册

八、高炉炉顶工业电视备件清单

十、 高炉红外成像工业电视在线维护规程

在高炉正常生产时要对红外成像设备进行维护，须遵照以下规程进行操作：

1. 首先确认氮气的压力不能小于0.35MPa，且设备的供气系统处于正常的工作状态。

2. 将C处的六条螺丝全部松开，然后把探头内套抽出到如附图六所示的状态，此时操作人员的身体严禁在探头内套抽出的方向停留，以防发生人身伤害事故。

3. 立即将球阀完全关闭，然后关闭探头A、B处的吹扫气源。

4. 将D处的八条螺丝全部松开，此时就可将探头内套和过渡密封套一起拆下进行维护。

在完成对红外成像设备进行维护后，要进行重新装配时也须遵照以下规程进行操作：

1. 首先将探头内套和过渡密封套按附图六所示的状态装配好，注意：① 检查结合处的密封件是否完好，否则必须更换。② 紧固螺丝必须拧紧，不容许漏气。

2. 打开探头A、B处的吹扫气源闸阀，恢复供气。

3. 将球阀完全打开后，把探头内套插入到如附图五所示的状态，拧紧紧固螺丝，严禁漏气。 安全提示：操作人员到现场时，必须携带有害气体报警器。在有害气体浓度超出报警状态时，严禁进行设备维护！！！

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