儲煤倉防爆智能紅外監(jiān)測系統(tǒng)/煤場煤堆紅外測溫遠程監(jiān)控系統(tǒng)
一、項目必要性及背景
煤場管理中，自熱、自燃現(xiàn)象普遍存在，煤堆自熱、自燃不僅浪費能源增加發(fā)電成本而且自燃產(chǎn)生的一氧化碳、二氧化硫等有害氣體嚴重的污染環(huán)境。隨著電廠摻燒制度的不斷推廣和普及，電廠所使用的煤種、產(chǎn)地和來源越來越多，燃料管理工作越來越復雜，面臨諸多挑戰(zhàn)，其中煤堆發(fā)熱自燃現(xiàn)象越來越嚴重，傳統(tǒng)的人工煤溫巡檢和“燒舊存新”制度越來越不適應當前煤場現(xiàn)狀，無法有效遏制煤堆發(fā)熱自燃現(xiàn)象。
二、煤堆自燃的原因
煤堆自燃往往需要具備三個主要條件：一是煤質有自燃傾向，二是供氧條件好，三是散熱條件差。各種煤質的自燃能力是不同的，有的很容易自燃，如褐煤、長焰煤等；有的不容易自燃，如貧煤、無煙煤等，另外，煤的含硫份和含水分越高，氧化反應速度越快、放熱越多，煤越易自燃。煤堆發(fā)熱是氧化反應，所以煤堆自燃要求煤堆有一定的孔隙率、通風條件好。煤堆的氧化反應放出熱量，如果散熱條件差，熱量積累會提升煤堆溫度，煤溫度越高氧化反應就越劇烈，兩方面相互影響，使得煤堆自燃過程加速。
?因此我公司開發(fā)一套煤場紅外測溫系統(tǒng)
1、系統(tǒng)應用目的
儲煤倉安裝紅外熱像儀，用于實時監(jiān)測儲煤倉內儲煤表面溫度，及時發(fā)現(xiàn)儲煤自燃情況，定位儲煤自燃位置，從而及時采取處理措施，確保煤倉安全和減少儲煤自燃損失。
系統(tǒng)實現(xiàn)目標
系統(tǒng)的建設達到以下目標：
- 自動巡檢：系統(tǒng)具備預置行程，大利用計算機系統(tǒng)的智能方式運作，無需看管而自動巡測。
- 自動預警：發(fā)現(xiàn)目標煤堆表面溫度異常自動報警，存儲設備工作狀態(tài)熱圖，提示人員具體位置狀況信息，以便馬上排除故障及給出工作報告。
- 遠程控制：實現(xiàn)對儲煤倉內煤堆表層的遠程溫度分析，遠程實時圖像監(jiān)視。
- 告警時，系統(tǒng)發(fā)生聲光告警告知運行人員，并提供告警硬接點，提供給消防、預警的遠動報警信息。
2.系統(tǒng)結構
系統(tǒng)在各集控中心設區(qū)域監(jiān)控中心；在條件成熟的前提下可在調度中心設立主控中心。系統(tǒng)的分級拓撲簡圖如圖一所示。
圖一 遠程紅外視頻監(jiān)控系統(tǒng)分級拓撲
2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡通信設計
系統(tǒng)網(wǎng)絡通信采用IP網(wǎng)絡技術組網(wǎng)，并可使用網(wǎng)絡延伸器、網(wǎng)橋、路由器設備延伸接入站點，且能支持IP組播功能。
- 主控中心網(wǎng)絡至區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡之間鏈路，采用雙方向10/100/1000Mb/s (10/100/1000BASE)光/電接口互聯(lián)，并實現(xiàn)第三層路由隔離。
- 區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡至前端系統(tǒng)之間鏈路，采用10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口連接方法。
- 前端至現(xiàn)場設備之間鏈路，采用雙絞線、光纜等來實現(xiàn)。
3系統(tǒng)功能設計及特點
3.1監(jiān)控中心功能設計
監(jiān)控中心主要由軟件組成，是系統(tǒng)功能和管理上的一個組織。由于視頻信號和控制信號已全部接入以太網(wǎng)，以太網(wǎng)內任一臺計算機，可通過權限控制的方式實現(xiàn)監(jiān)控。
監(jiān)控中心的功能概念包括區(qū)域監(jiān)控中心和主控中心。主控中心以權限管理的方式管理監(jiān)控各區(qū)域監(jiān)控中心，主控中心的功能和區(qū)域監(jiān)控中心的功能要求基本相同。
3.1.1實時圖像監(jiān)控
- 在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視各儲煤倉的所有圖像信息，溫度分析，溫度實時監(jiān)控信息，完成遠程紅外圖像的實時顯示、監(jiān)控、存儲、分析、處理報告等功能，通信方式為IP單播、組播方式。
- 在監(jiān)控中心可實時監(jiān)視4路實時紅外圖像信息并實現(xiàn)一機同屏同時監(jiān)視;監(jiān)控中心和MIS網(wǎng)圖像用戶中的多臺終端可以同時監(jiān)控任一儲煤倉紅外圖像。
- 自動巡檢，即系統(tǒng)具備視頻自動巡視功能，在可設定的間隔時間內對監(jiān)控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定。
3.1.2遠程控制
- 遠程控制紅外監(jiān)控設備（包括云臺、鏡頭等）；
- 遠程設置紅外報警參數(shù)，如監(jiān)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(tǒng)自動巡回檢查時間，檢查策略等。
- 可進行當?shù)鼗蜻h程設備溫度場分布監(jiān)視控制，可以事先確定設備溫度場分布監(jiān)視策略，由系統(tǒng)按照制定的策略自動設備溫度場分布監(jiān)視；也可以通過電子地圖進行設備溫度場分布監(jiān)視控制
3.1.3告警管理
- 可根據(jù)報警信號位置切換紅外熱像儀器畫面，并實現(xiàn)聲光報警。
- 接收儲煤倉監(jiān)控系統(tǒng)的報警信息，并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(jù)預先設置的報告格式，自動生成處理報告
- 系統(tǒng)發(fā)生聲光告警，并提供告警硬接點，提供給消防、預警的遠動報警信息。
3.1.4圖像管理
- 監(jiān)控中心可顯示、存儲各儲煤倉的所選紅外熱像儀實時圖像；
- 監(jiān)控中心可遠程回放站端的任紅外熱像儀的歷史圖像（時間可設）
3.1.5系統(tǒng)管理
- 系統(tǒng)具有較強的容錯性，不會因誤操作等原因而導致系統(tǒng)出錯和崩潰；
- 系統(tǒng)具有對站端設備遠程配置、遠程維護、遠程啟動的能力；
- 自動生成系統(tǒng)運行日志。
3.1.6網(wǎng)絡瀏覽
系統(tǒng)提供圖像的Web服務，Web服務器設在區(qū)域監(jiān)控中心；
系統(tǒng)可使用網(wǎng)上辦公電腦作為分控工作站（配適當軟件）；
4.主要設備及性能特點
站端設備安裝在煤場操作中心，完成變電站現(xiàn)場各種信息采集、處理、監(jiān)控和與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡通信。各部分的配置和性能如下：
紅外熱像儀系統(tǒng)技術規(guī)格
項目 | DLSC_EX642 |
探測器性能 | |
探測器類型 | 非制冷焦平面微熱型 |
像素 | 640×480 |
波長范圍 | 8~14μm |
場頻/采樣頻率 | 50/60Hz |
圖像性能 | |
空間分辨率 | 0.41 mrad |
熱靈敏度 | ≤0.06℃@30℃ |
聚焦 | 自動/手動電調焦 |
鏡頭特性 | |
視場角/小焦距 | 15°×11°/0.3m |
可見光性能 | |
分辨率 | 1080P |
變焦倍數(shù) | 30倍光學變焦 |
低照度 | 0.005（Lux） |
測量 | |
測溫范圍 | -20℃~+500℃ |
精度 | ±2℃或±2%(讀數(shù)范圍),取大值 |
測溫校正 | 自動/手動 |
測量模式 | 軟件任意設置 |
圖像存儲 | |
存儲方式 | H.264網(wǎng)絡視頻數(shù)字存儲、傳輸 |
原始圖像采集 | 后端手動采集單幀、25幀原始數(shù)據(jù)圖像,采集的數(shù)據(jù)圖像可分析、可測溫 |
文件格式 | 單幅拍照保存,BMP格式 |
電源系統(tǒng) | |
功耗 | ≤75W(25℃正常工作時) |
外接電源 | 220AC |
環(huán)境參數(shù) | |
工作溫度 | -40℃~+65℃ |
濕度 | ≤90%(非冷凝) |
防護等級 | IP66 |
云臺性能 | |
水平旋轉角度 | 0°～360°連續(xù)旋轉 |
預置位 | 支持255個 |
承載方式及運動范圍 | 頂載：-90°～+90° |
其他功能 | |
設備自動識別管理 | 對與系統(tǒng)采集的熱圖（無論自動采集還是人工采集）進行自動識別，通過圖像配準的方法識別出該熱圖能有效的設備目標，保證溫度檢測的有效性。 |
防誤報識別系統(tǒng) | 所有的溫度測量都基于有效的目標識別，根據(jù)巡查策略可以只測量標記過的設備，對于外界的干擾熱源自動剔除，有效的防治了誤報警的產(chǎn)生。 |
詳細設備工作狀態(tài)管理 | 建立所有設備以及設備部件的管理體系，在自動巡檢的同時對本紅外熱像儀巡視范圍內的所有設備部件進行溫度分析記錄。在報警的時候可以詳細到具體設備故障部位。 |
自動巡航 | 采用預置位云臺，可以設置128個以上需要定時檢測的位置，提供多種方式的自動巡航方案，實現(xiàn)*自動化運行，實現(xiàn)每天多次的對設備工作狀態(tài)的巡檢、自動預警、自動輸出報表等功能。減少了人員到現(xiàn)場巡視次數(shù)，提高 |
自動預警 | 在系統(tǒng)巡航過程中，如發(fā)現(xiàn)目標設備溫度異常自動報警，報警信息有文字信息和聲音信息，提示運行人員具體的報警位置狀況信息，以便跟蹤故障點，確認告警情況并排除故障。 |
自動生成報表 | 系統(tǒng)軟件可自動生成單幅紅外圖像的設備接點溫度分析報表；或綜合報表，即系統(tǒng)可自動記錄每次測溫時的溫度值，并生成溫度報表，以反應該接點在某一時間段內的溫度變化情況。 |
紅外全景圖 | 提供寬視場，高精度，360度全視野紅外圖 |
儀器前端測溫方式 | 前端測溫，不依靠計算機系統(tǒng)直接輸出溫度，且溫度信號直接疊加在視頻信號中 |
雙視場監(jiān)視，輔助識別 | 紅外熱像儀與高倍變焦可見光攝像機安裝在同一個云臺上，既可以保證兩個攝像頭監(jiān)視的是同一個設備位置，也解決了紅外熱像難以識別設備安裝位置的問題，便于及時判斷設備的具體過熱點 |
網(wǎng)絡低帶寬 | 支持低帶寬工作模式，在保證溫度數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)那闆r下占用帶寬不大于0.8M |
開發(fā)包 | 儀器實時控制開發(fā)包；圖像處理開發(fā)包；紅外圖像變電設備智能識別開發(fā)包；客戶端遠程控制開發(fā)包；客戶端WEB遠程控制開發(fā)包 |
開發(fā)支持響應 | 即時響應，24小時現(xiàn)場支持，全中文支持 |
5系統(tǒng)軟件設計
5.1軟件設計概述
- 系統(tǒng)具有性能可靠、技術成熟、功能完善、體系先進的分布式結構，系統(tǒng)配置靈活、操作方便、布局合理，滿足長時間穩(wěn)定工作的要求。
- 系統(tǒng)具有良好的標準性、開放性、集成性、安全性、可擴充性及可維護性，可根據(jù)需要方便地進行網(wǎng)絡逐級匯接，增減各類站級前端設備等。
- 系統(tǒng)所使用的視音頻編解碼標準采用符合大規(guī)模拓撲網(wǎng)絡的傳輸需要的、低比特率的、交互式的、先進通用的標準。
- 系統(tǒng)所用軟件、硬件、人機界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當前標準、國家標準、工業(yè)或行業(yè)標準。
- 采用符合標準的耐壓、抗浪涌電壓沖擊、抗雷擊、抗強電磁干擾等其它抗干擾措施。
- 系統(tǒng)各層次的網(wǎng)絡互連優(yōu)先使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源。
5.2軟件功能設計
系統(tǒng)實現(xiàn)以下功能：
- 自動巡檢：系統(tǒng)具備預置行程，大利用機器智能方式運作，無需看管而自動巡測。
- 自動預警：發(fā)現(xiàn)目標設備溫度異常自動報警，提示人員具體位置狀況信息，以便馬上排除故障。
- 輔助監(jiān)視其他易燃設備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場分布情況；
5.3軟件操作說明
系統(tǒng)開機后，自動進入監(jiān)控程序，系統(tǒng)界面如圖。系統(tǒng)的操作主要包括連接控制、視頻控制（包括紅外成像儀）、圖像采集、消息及系統(tǒng)信息等操作。
主要功能區(qū)域為：
- 圖像顯示區(qū)域：四個窗口對應四個監(jiān)視設備的實時監(jiān)視圖像，周圍顯示為紅線（圖中顯示細紅線）的窗口為當前控制所對應的窗口。在監(jiān)視圖像窗口上對可以通過鼠標對普通攝象機進行方向控制，對紅外熱像儀進行溫度分析控制。
- 設備控制區(qū)域：進行視頻切換，云臺控制，數(shù)據(jù)采集，巡航設置等功能。
產(chǎn)品咨詢：北京鴻鷗儀器（bjhoyq）煤堆溫度遠程監(jiān)控系統(tǒng)/煤堆測溫儀/物聯(lián)網(wǎng)煤場測溫
關鍵詞：煤堆測溫儀，煤堆測溫，煤場測溫自動測溫，無線測溫防自燃，煤場煤堆溫度監(jiān)測自動報警系統(tǒng)，煤場煤堆無線溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)防自燃，煤場防自然測溫，煤堆無線自動測溫報警系統(tǒng)，煤表面測溫，露天煤場煤堆防自燃煤倉溫度自動監(jiān)測監(jiān)控報警系統(tǒng)/煤堆溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)/煤堆測溫系統(tǒng)/煤場測溫/煤堆溫度在線監(jiān)測/煤堆溫度多點無線監(jiān)測系統(tǒng)/煤場煤堆紅外測溫遠程監(jiān)控系統(tǒng)/煤堆紅外測溫系統(tǒng)/紅外熱成像儀
