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新品推介——煤場(chǎng)煤堆紅外測(cè)溫遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

更新時(shí)間:2017-02-16      瀏覽次數(shù):2357

煤場(chǎng)煤堆紅外測(cè)溫遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)/煤堆紅外測(cè)溫系統(tǒng)

一、項(xiàng)目必要性及背景

煤場(chǎng)管理中,自熱、自燃現(xiàn)象普遍存在,煤堆自熱、自燃不僅浪費(fèi)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(yán)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(fù)雜,面臨諸多挑戰(zhàn),其中煤堆發(fā)熱自燃現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,傳統(tǒng)的人工煤溫巡檢和燒舊存新制度越來越不適應(yīng)當(dāng)前煤場(chǎng)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(gè)主要條件:一是煤質(zhì)有自燃傾向,二是供氧條件好,三是散熱條件差。各種煤質(zhì)的自燃能力是不同的,有的很容易自燃,如褐煤、長(zhǎng)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(yīng)速度越快、放熱越多,煤越易自燃。煤堆發(fā)熱是氧化反應(yīng),所以煤堆自燃要求煤堆有一定的孔隙率、通風(fēng)條件好。煤堆的氧化反應(yīng)放出熱量,如果散熱條件差,熱量積累會(huì)提升煤堆溫度,煤溫度越高氧化反應(yīng)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(chǎng)紅外測(cè)溫系統(tǒng)

1、系統(tǒng)應(yīng)用目的

儲(chǔ)煤倉安裝紅外熱像儀,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)煤倉內(nèi)儲(chǔ)煤表面溫度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)煤自燃情況,定位儲(chǔ)煤自燃位置,從而及時(shí)采取處理措施,確保煤倉安全和減少儲(chǔ)煤自燃損失。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

系統(tǒng)的建設(shè)達(dá)到以下目標(biāo):

  • 自動(dòng)巡檢:系統(tǒng)具備預(yù)置行程,大利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能方式運(yùn)作,無需看管而自動(dòng)巡測(cè)。
  • 自動(dòng)預(yù)警:發(fā)現(xiàn)目標(biāo)煤堆表面溫度異常自動(dòng)報(bào)警,存儲(chǔ)設(shè)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(bào)告。
  • 遠(yuǎn)程控制:實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)煤倉內(nèi)煤堆表層的遠(yuǎn)程溫度分析,遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視。
  • 告警時(shí),系統(tǒng)發(fā)生聲光告警告知運(yùn)行人員,并提供告警硬接點(diǎn),提供給消防、預(yù)警的遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警信息。

 

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)在各集控中心設(shè)區(qū)域監(jiān)控中心;在條件成熟的前提下可在調(diào)度中心設(shè)立主控中心。系統(tǒng)的分級(jí)拓?fù)浜?jiǎn)圖如圖一所示。

 

圖一 遠(yuǎn)程紅外視頻監(jiān)控系統(tǒng)分級(jí)拓?fù)?/span>

2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信采用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng),并可使用網(wǎng)絡(luò)延伸器、網(wǎng)橋、路由器設(shè)備延伸接入站點(diǎn),且能支持IP組播功能。

  • 主控中心網(wǎng)絡(luò)至區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)第三層路由隔離。
  • 區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)至端系統(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(chǎng)設(shè)備之間鏈路,采用雙絞線、光纜等來實(shí)現(xiàn)。

 

3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及特點(diǎn)

3.1監(jiān)控中心功能設(shè)計(jì)

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(gè)組織。由于視頻信號(hào)和控制信號(hào)已全部接入以太網(wǎng),以太網(wǎng)內(nèi)任一臺(tái)計(jì)算機(jī),可通過權(quán)限控制的方式實(shí)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(quán)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(shí)時(shí)圖像監(jiān)控

  • 在監(jiān)控中心可實(shí)時(shí)監(jiān)視各儲(chǔ)煤倉的所有圖像信息,溫度分析,溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控信息,完成遠(yuǎn)程紅外圖像的實(shí)時(shí)顯示、監(jiān)控、存儲(chǔ)、分析、處理報(bào)告等功能,通信方式為IP單播、組播方式。
  • 在監(jiān)控中心可實(shí)時(shí)監(jiān)視4路實(shí)時(shí)紅外圖像信息并實(shí)現(xiàn)一機(jī)同屏同時(shí)監(jiān)視;監(jiān)控中心和MIS網(wǎng)圖像用戶中的多臺(tái)終端可以同時(shí)監(jiān)控任一儲(chǔ)煤倉紅外圖像
  • 自動(dòng)巡檢,即系統(tǒng)具備視頻自動(dòng)巡視功能,在可設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行圖像巡檢,參與輪巡的對(duì)象可以任意設(shè)定。

3.1.2遠(yuǎn)程控制

  • 遠(yuǎn)程控制紅外監(jiān)控設(shè)備(包括云臺(tái)、鏡頭等);
  • 遠(yuǎn)程設(shè)置紅外報(bào)警參數(shù),如監(jiān)視位置,報(bào)警溫度,報(bào)警目標(biāo),溫差報(bào)警等等。
  • 遠(yuǎn)程設(shè)置紅外系統(tǒng)自動(dòng)巡回檢查時(shí)間,檢查策略等。
  • 可進(jìn)行當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)程設(shè)備溫度場(chǎng)分布監(jiān)視控制,可以事先確定設(shè)備溫度場(chǎng)分布監(jiān)視策略,由系統(tǒng)按照制定的策略自動(dòng)設(shè)備溫度場(chǎng)分布監(jiān)視;也可以通過電子地圖進(jìn)行設(shè)備溫度場(chǎng)分布監(jiān)視控制

 

3.1.3告警管理

  • 可根據(jù)報(bào)警信號(hào)位置切換紅外熱像儀器畫面,并實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。
  • 接收儲(chǔ)煤倉監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信息,并相應(yīng)紅外熱像儀器進(jìn)行錄像,以備進(jìn)行事故調(diào)查;
  • 所有報(bào)警信息均自動(dòng)保存,有需要時(shí)可打印輸出。
  • 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的報(bào)告格式,自動(dòng)生成處理報(bào)告
  • 系統(tǒng)發(fā)生聲光告警,并提供告警硬接點(diǎn),提供給消防、預(yù)警的遠(yuǎn)動(dòng)報(bào)警信息。

3.1.4圖像管理

  • 監(jiān)控中心可顯示、存儲(chǔ)各儲(chǔ)煤倉的所選紅外熱像儀實(shí)時(shí)圖像;
  • 監(jiān)控中心可遠(yuǎn)程回放站端的任紅外熱像儀的歷史圖像(時(shí)間可設(shè))

 

3.1.5系統(tǒng)管理

  • 系統(tǒng)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性,不會(huì)因誤操作等原因而導(dǎo)致系統(tǒng)出錯(cuò)和崩潰;
  • 系統(tǒng)具有對(duì)站端設(shè)備遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程啟動(dòng)的能力;
  • 自動(dòng)生成系統(tǒng)運(yùn)行日志。

 

3.1.6網(wǎng)絡(luò)瀏覽

    系統(tǒng)提供圖像的Web服務(wù),Web服務(wù)器設(shè)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(dāng)軟件);

4.主要設(shè)備及性能特點(diǎn)

站端設(shè)備安裝在煤場(chǎng)操作中心,完成變電站現(xiàn)場(chǎng)各種信息采集、處理、監(jiān)控和與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)通信。各部分的配置和性能如下:

紅外熱像儀系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格

項(xiàng)目

DLSC_EX642

探測(cè)器性能

探測(cè)器類型

非制冷焦平面微熱型

像素

640×480

波長(zhǎng)范圍

8~14μm

場(chǎng)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(dòng)/手動(dòng)電調(diào)焦

鏡頭特性

視場(chǎng)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(xué)變焦

低照度

0.005(Lux)

測(cè)量

測(cè)溫范圍

-20℃~+500℃

精度

±2℃或±2%(讀數(shù)范圍),取大值

測(cè)溫校正

自動(dòng)/手動(dòng)

測(cè)量模式

軟件任意設(shè)置

圖像存儲(chǔ)

存儲(chǔ)方式

H.264網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)字存儲(chǔ)、傳輸

原始圖像采集

后端手動(dòng)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(cè)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(shí))

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(hù)等級(jí)

IP66

云臺(tái)性能

水平旋轉(zhuǎn)角度

0°~360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)

預(yù)置位

支持255個(gè)

承載方式及運(yùn)動(dòng)范圍

頂載:-90°~+90°

其他功能

設(shè)備自動(dòng)識(shí)別管理

對(duì)與系統(tǒng)采集的熱圖(無論自動(dòng)采集還是人工采集)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別,通過圖像配準(zhǔn)的方法識(shí)別出該熱圖能有效的設(shè)備目標(biāo),保證溫度檢測(cè)的有效性。

防誤報(bào)識(shí)別系統(tǒng)

所有的溫度測(cè)量都基于有效的目標(biāo)識(shí)別,根據(jù)巡查策略可以只測(cè)量標(biāo)記過的設(shè)備,對(duì)于外界的干擾熱源自動(dòng)剔除,有效的防治了誤報(bào)警的產(chǎn)生。

詳細(xì)設(shè)備工作狀態(tài)管理

建立所有設(shè)備以及設(shè)備部件的管理體系,在自動(dòng)巡檢的同時(shí)對(duì)本紅外熱像儀巡視范圍內(nèi)的所有設(shè)備部件進(jìn)行溫度分析記錄。在報(bào)警的時(shí)候可以詳細(xì)到具體設(shè)備故障部位。

自動(dòng)巡航

采用預(yù)置位云臺(tái),可以設(shè)置128個(gè)以上需要定時(shí)檢測(cè)的位置,提供多種方式的自動(dòng)巡航方案,實(shí)現(xiàn)*自動(dòng)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)每天多次的對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的巡檢、自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)輸出報(bào)表等功能。減少了人員到現(xiàn)場(chǎng)巡視次數(shù),提高

自動(dòng)預(yù)警

在系統(tǒng)巡航過程中,如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動(dòng)報(bào)警,報(bào)警信息有文字信息和聲音信息,提示運(yùn)行人員具體的報(bào)警位置狀況信息,以便跟蹤故障點(diǎn),確認(rèn)告警情況并排除故障。

自動(dòng)生成報(bào)表

系統(tǒng)軟件可自動(dòng)生成單幅紅外圖像的設(shè)備接點(diǎn)溫度分析報(bào)表;或綜合報(bào)表,即系統(tǒng)可自動(dòng)記錄每次測(cè)溫時(shí)的溫度值,并生成溫度報(bào)表,以反應(yīng)該接點(diǎn)在某一時(shí)間段內(nèi)的溫度變化情況。

紅外全景圖

提供寬視場(chǎng),高精度,360度全視野紅外圖

儀器前端測(cè)溫方式

前端測(cè)溫,不依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接輸出溫度,且溫度信號(hào)直接疊加在視頻信號(hào)中

雙視場(chǎng)監(jiān)視,輔助識(shí)別

紅外熱像儀與高倍變焦可見光攝像機(jī)安裝在同一個(gè)云臺(tái)上,既可以保證兩個(gè)攝像頭監(jiān)視的是同一個(gè)設(shè)備位置,也解決了紅外熱像難以識(shí)別設(shè)備安裝位置的問題,便于及時(shí)判斷設(shè)備的具體過熱點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)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(shí)傳輸?shù)那闆r下占用帶寬不大于0.8M

開發(fā)包

儀器實(shí)時(shí)控制開發(fā)包;圖像處理開發(fā)包;紅外圖像變電設(shè)備智能識(shí)別開發(fā)包;客戶端遠(yuǎn)程控制開發(fā)包;客戶端WEB遠(yuǎn)程控制開發(fā)包

開發(fā)支持響應(yīng)

即時(shí)響應(yīng),24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)支持,全中文支持

5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

5.1軟件設(shè)計(jì)概述

  • 系統(tǒng)具有性能可靠、技術(shù)成熟、功能完善、體系先進(jìn)的分布式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)配置靈活、操作方便、布局合理,滿足長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作的要求。
  • 系統(tǒng)具有良好的標(biāo)準(zhǔn)性、開放性、集成性、安全性、可擴(kuò)充性及可維護(hù)性,可根據(jù)需要方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)匯接,增減各類站級(jí)前端設(shè)備等。
  • 系統(tǒng)所使用的視音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)采用符合大規(guī)模拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的傳輸需要的、低比特率的、交互式的、先進(jìn)通用的標(biāo)準(zhǔn)。
  • 系統(tǒng)所用軟件、硬件、人機(jī)界面、通信協(xié)議和通信接口等遵循當(dāng)前新標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
  • 采用符合標(biāo)準(zhǔn)的耐壓、抗浪涌電壓沖擊、抗雷擊、抗強(qiáng)電磁干擾等其它抗干擾措施。
  • 系統(tǒng)各層次的網(wǎng)絡(luò)互連優(yōu)先使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源。

 

5.2軟件功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能:

  • 自動(dòng)巡檢:系統(tǒng)具備預(yù)置行程,大利用機(jī)器智能方式運(yùn)作,無需看管而自動(dòng)巡測(cè)。
  • 自動(dòng)預(yù)警:發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動(dòng)報(bào)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(shè)備的外觀狀態(tài)、工作狀態(tài)、溫度場(chǎng)分布情況;

5.3軟件操作說明

 

系統(tǒng)開機(jī)后,自動(dòng)進(jìn)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?yàn)椋?/span>

  • 圖像顯示區(qū)域:四個(gè)窗口對(duì)應(yīng)四個(gè)監(jiān)視設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視圖像,周圍顯示為紅線(圖中顯示細(xì)紅線)的窗口為當(dāng)前控制所對(duì)應(yīng)的窗口。在監(jiān)視圖像窗口上對(duì)可以通過鼠標(biāo)對(duì)普通攝象機(jī)進(jìn)行方向控制,對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行溫度分析控制。
  • 設(shè)備控制區(qū)域:進(jìn)行視頻切換,云臺(tái)控制,數(shù)據(jù)采集,巡航設(shè)置等功能。

 

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