一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统 |
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申请号 | CN202311357335.4 | 申请日 | 2023-10-19 | 公开(公告)号 | CN117418094A | 公开(公告)日 | 2024-01-19 |
申请人 | 圣戈班管道系统有限公司; 穆松桥新材料科技有限公司; | 发明人 | 杨俊春; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种球墨 铸 铁 管道 退火 炉防撞墙系统,属于 铸铁 管道 退火炉 领域。本发明的一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,包括监测系统、判断系统和电气控制系统。本发明解决了现有的退火炉在工作时管道发生异常偏移不能及时发现的问题,本发明能够实时监测 炉膛 内管道的运行情况,不需要操作人员抽时间去观察,解决了操作工肉眼观察近距离观察高温炉膛内的不安全操作,对于保护工人的身心健康也起到了很好的效果,使得操作人员能够快速的了解炉膛内管道运行的状况,可以保证全天候对炉内状况进行监控,防止漏判、误判的发生,真正提高了退火炉稳定运行的安全系数,能极大地避免管道在炉膛内的撞墙事故发生,使得退火炉在使用时更加安全。 | ||||||
权利要求 | 1.一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,其特征在于:包括: |
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说明书全文 | 一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统技术领域背景技术[0002] 在球墨铸铁管道生产工艺中,红热的铸铁管道从离心机管模中拔出后,为了消除内部应力、改善机械性能需要经过退火炉进行退火。退火炉利用炉体顶部有规律分布的众多烧嘴,通入天然气及助燃空气,通过天然气燃烧产生的大量热量来加热炉体内源源不断通过的铸铁管道,正常工作时炉膛内的温度可达近1000摄氏度,管道在退火炉中由链条传动,在从炉体入口到出口的运动过程中完成退火过程。退火炉外壳为金属制造,为了隔绝高温,炉膛四壁均采用耐火砖层层堆砌,形成厚厚的温度保护层。于管道管体较长,而炉体宽度有限,正常工作时管道位于炉体的正中间沿炉体纵向轴线运行,一旦由于管道入炉位置不正、链条跑偏等原因导致管体位置发生偏移,管体在狭长的炉膛中运行时就很容易偏得越来越厉害,在链条的带动中最终撞击到炉体墙壁。高温下的炉膛耐火砖受到管体撞击很容易破碎,炉壁就会受到损伤、链条上传送的管道也会随之发生大范围错乱,退火炉链条停止运转。炉壁受损后由于内部高温无法修补,轻则引发长时间停机,严重时撞毁炉壁甚至可能造成严重的安全事故。并且炉膛内的管道受热时间过长会发生变形,只能全部报废处理。由于现有的退火炉在工作时由于炉体长度很长,且内部充斥着高温火焰,操作人员在忙碌的工作之余很难抽出时间去观察管道在炉体内的运行状况,导致管道在传送时发生异常偏移不能及时发现。因此,不满足现有的需求,对此我们提出了一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,能够实时监测炉膛内管道的运行情况,不需要操作人员抽时间去观察,解决了操作工肉眼观察近距离观察高温炉膛内的不安全操作,对于保护工人的身心健康也起到了很好的效果,使得操作人员能够快速的了解炉膛内管道运行的状况,可靠性高,可以保证全天候对炉内状况进行监控,防止漏判、误判的发生,真正提高了退火炉稳定运行的安全系数,能极大地避免管道在炉膛内的撞墙事故发生,使得退火炉在使用时更加安全,解决了上述背景技术中提出的问题。 [0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,包括: [0005] 监测系统,用于实时监测炉膛内管道的运行状况,并对炉膛内管道运行状况进行定时拍摄,对拍摄的画面进行处理,调整亮度和对比度等参数,同时滤除红热背景噪音和高温明亮火焰背景的干扰,并将处理后的清晰画面传送至判断系统。 [0006] 判断系统,用于对监测的信号进行判断,在服务器中部署防撞算法,将管道与炉壁两侧的空间定义为空白区,当在这两片空白区发现一定尺寸的异物时,则判断管道在炉膛内发生了偏移,立即向电气控制系统发出状态异常信号。 [0008] 优选的,所述监测系统,包括: [0011] 优选的,所述监测系统的工作流程具体包括: [0012] 首先,在退火炉入口的两侧和出口的两侧分别安装四个高清长焦摄像头,并使得高清长焦摄像头的镜头轴线位于管道与炉壁正中间。 [0013] 高清长焦摄像头对炉膛内情况进行实时监测和信号采集,并将采集的信号经高速屏蔽网线送入位于控制室内的硬盘录像机。 [0014] 硬盘录像机对接收的影像进行处理,滤除高温明亮火焰背景的干扰,将炉膛内运行的管道图像实时传送到炉前炉后操作工位安装的显示器上。 [0015] 优选的,所述监控模块由四个高清长焦摄像头组成,分别安装在炉前进口和炉后出口的两侧,且高清长焦摄像头的镜头轴线位于管道与炉壁正中间。 [0016] 优选的,所述判断系统,具体包括: [0017] 显示器,显示器分别安装在炉前和炉后的操作工位上,用于实时显示炉膛内运行的管道图像。 [0018] 服务器,用于将抓拍到的图像及相关信息储存到本地硬盘供事后异常分析,并部署防撞算法。 [0019] 判断模块,用于根据抓拍的炉膛内管体位置异常,判断管道是否在炉膛内发生偏移,若发生偏移则将信号传输至电气控制系统。 [0020] 优选的,所述电气控制系统,具体包括 [0021] 语音报警器,用于发生声光报警提醒值班室及现场操作人员进行干预纠偏。 [0022] 控制模块,用于接收控制口令,并根据控制口令控制链条的升降以及链条升降的速度。 [0023] 优选的,所述电气控制系统的工作流程具体包括: [0024] 当判断炉膛内管体位置发生偏移后,语音报警器发生声光报警提醒值班室及现场操作人员当前炉膛内管道位置存在异常。 [0025] 控制模块控制链条降速,操作人员对炉膛内的管道进行纠偏操作,同时手动复位语音报警器。 [0026] 纠偏完成后,向控制模块发出链条升降请求,将链条恢复至正常运行速度。 [0027] 优选的,所述服务器和硬盘录像机均设置与控制室内,语音报警器分别设置于炉前入口处、炉后出口处和控制室。 [0028] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: [0029] 本发明通过在退火炉的入口和出口两侧安装高清长焦摄像头,能够实时监测炉膛内管道的运行情况,不需要操作人员抽时间去观察,解决了操作工肉眼观察近距离观察高温炉膛内的不安全操作,对于保护工人的身心健康也起到了很好的效果,通过硬盘录像机对拍摄的画面进行处理,使得操作人员能够快速的了解炉膛内管道运行的状况,可靠性高,通过在服务器上部署视频算法,及时抓拍炉膛内管道位置异常,可以保证全天候对炉内状况进行监控,防止漏判、误判的发生,真正提高了退火炉稳定运行的安全系数,当抓拍到异常后,语音报警器发出声光报警,提醒操作工立即进行干预纠偏,能极大地避免管道在炉膛内的撞墙事故发生,使得退火炉在使用时更加安全。附图说明 [0030] 图1为本发明的一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统的示意图; [0031] 图2为本发明的一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统工作流程示意图。 具体实施方式[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0033] 为了解决现有的退火炉在工作时由于炉体长度很长,且内部充斥着高温火焰,操作人员在忙碌的工作之余很难抽出时间去观察管道在炉体内的运行状况,导致管道在传送时发生异常偏移不能及时发现的问题,请参阅图1‑图2,本实施例提供以下技术方案: [0034] 一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,包括: [0035] 监测系统,用于实时监测炉膛内管道的运行状况,并对炉膛内管道运行状况进行定时拍摄,对拍摄的画面进行处理,调整亮度和对比度等参数,同时滤除红热背景噪音和高温明亮火焰背景的干扰,并将处理后的清晰画面传送至判断系统,通过在退火炉的入口和出口两侧安装高清长焦摄像头,且摄像头的镜头能够透过炉门间隙拍摄炉内状况,能够实时监测炉膛内管道的运行情况,不需要操作人员抽时间去观察,解决了操作工肉眼观察近距离观察高温炉膛内的不安全操作,对于保护工人的身心健康也起到了很好的效果,通过硬盘录像机对拍摄的画面进行处理,使得传输的画面清晰度高,操作人员能够快速的了解炉膛内管道运行的状况,可靠性高。 [0036] 监测系统,包括: [0037] 监控模块,用于对炉膛内情况进行实时监测,并将采集的信号经高速屏蔽网线送入位于控制室内的硬盘录像机。 [0038] 硬盘录像机,与监控模块的视频信号输出端连接,用于滤除高温明亮火焰背景的干扰,并将炉膛内运行的管道图像实时传送到炉前炉后操作工位安装的显示器上。 [0039] 监测系统的工作流程具体包括: [0040] 首先,在退火炉入口的两侧和出口的两侧分别安装四个高清长焦摄像头,并使得高清长焦摄像头的镜头轴线位于管道与炉壁正中间。 [0041] 高清长焦摄像头对炉膛内情况进行实时监测和信号采集,并将采集的信号经高速屏蔽网线送入位于控制室内的硬盘录像机。 [0042] 硬盘录像机对接收的影像进行处理,滤除高温明亮火焰背景的干扰,将炉膛内运行的管道图像实时传送到炉前炉后操作工位安装的显示器上。 [0043] 监控模块由四个高清长焦摄像头组成,分别安装在炉前进口和炉后出口的两侧,且高清长焦摄像头的镜头轴线位于管道与炉壁正中间,以防异物遮挡并获得最远的视距,长焦镜头使得摄像头可以安装在距炉体较远距离处,避免高温烘烤,保证摄像头长期工作稳定并延长寿命,此外还能将摄像头视野集中到待监测位置。 [0044] 判断系统,用于对监测的信号进行判断,在服务器中部署防撞算法,将管道与炉壁两侧的空间定义为空白区,当在这两片空白区发现一定尺寸的异物时,则判断管道在炉膛内发生了偏移,立即向电气控制系统发出状态异常信号,通过在服务器上部署视频算法,及时抓拍炉膛内管道位置异常,可以保证全天候对炉内状况进行监控,防止漏判、误判的发生,真正提高了退火炉稳定运行的安全系数。 [0045] 判断系统,具体包括: [0046] 显示器,显示器分别安装在炉前和炉后的操作工位上,用于实时显示炉膛内运行的管道图像。 [0047] 服务器,用于将抓拍到的图像及相关信息储存到本地硬盘供事后异常分析,并部署防撞算法。 [0048] 判断模块,用于根据抓拍的炉膛内管体位置异常,判断管道是否在炉膛内发生偏移,若发生偏移则将信号传输至电气控制系统。 [0049] 电气控制系统,用于控制语音报警器报警,提醒值班室及现场操作人员,同时控制链条降速,操作人员介入纠偏成功后,向电气控制系统发出链条升降请求,电气控制系统随之恢复链条正常运行速度,当抓拍到异常后,语音报警器发出声光报警,提醒操作工立即进行干预纠偏,纠偏完成后再由人工向电气控制系统发送链条升速请求,恢复链条正常运行,能极大地避免管道在炉膛内的撞墙事故发生,使得退火炉在使用时更加安全。 [0050] 电气控制系统,具体包括 [0051] 语音报警器,用于发生声光报警提醒值班室及现场操作人员进行干预纠偏。 [0052] 控制模块,用于接收控制口令,并根据控制口令控制链条的升降以及链条升降的速度。 [0053] 电气控制系统的工作流程具体包括: [0054] 当判断炉膛内管体位置发生偏移后,语音报警器发生声光报警提醒值班室及现场操作人员当前炉膛内管道位置存在异常。 [0055] 控制模块控制链条降速,操作人员对炉膛内的管道进行纠偏操作,同时手动复位语音报警器。 [0056] 纠偏完成后,向控制模块发出链条升降请求,将链条恢复至正常运行速度。 [0057] 服务器和硬盘录像机均设置与控制室内,语音报警器分别设置于炉前入口处、炉后出口处和控制室。 [0058] 为了更够更好的实现一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统的工作流程,包括以下步骤: [0059] 步骤一:高清长焦摄像头工作对炉膛内情况进行实时监测和信号采集,并将采集的信号经高速屏蔽网线送入位于控制室内的硬盘录像机,硬盘录像机对接收的影像进行处理,滤除高温明亮火焰背景的干扰,将炉膛内运行的管道图像实时传送到炉前炉后操作工位安装的显示器上,方便操作人员巡视。 [0060] 步骤二:对监测的信号进行判断,在服务器中部署防撞算法,将管道与炉壁两侧的空间定义为空白区,当在这两片空白区发现一定尺寸的异物时,则判断管道在炉膛内发生了偏移,立即向电气控制系统发出状态异常信号。 [0061] 步骤三:电气控制系统接收到异常信号后,控制语音报警器发生声光报警,提醒值班室及现场操作人员当前炉膛内管道位置存在异常,不需要操作人员实时观察炉膛内管道的运行情况,控制模块控制链条降速,操作人员对炉膛内的管道进行纠偏操作,同时手动复位语音报警器,纠偏完成后,向控制模块发出链条升降请求,将链条恢复至正常运行速度。 [0062] 综上所述:本发明的一种球墨铸铁管道退火炉防撞墙系统,通过在退火炉的入口和出口两侧安装高清长焦摄像头,且摄像头的镜头能够透过炉门间隙拍摄炉内状况,能够实时监测炉膛内管道的运行情况,不需要操作人员抽时间去观察,解决了操作工肉眼观察近距离观察高温炉膛内的不安全操作,对于保护工人的身心健康也起到了很好的效果,通过硬盘录像机对拍摄的画面进行处理,使得传输的画面清晰度高,操作人员能够快速的了解炉膛内管道运行的状况,可靠性高,通过在服务器上部署视频算法,及时抓拍炉膛内管道位置异常,可以保证全天候对炉内状况进行监控,防止漏判、误判的发生,真正提高了退火炉稳定运行的安全系数,当抓拍到异常后,语音报警器发出声光报警,提醒操作工立即进行干预纠偏,纠偏完成后再由人工向电气控制系统发送链条升速请求,恢复链条正常运行,能极大地避免管道在炉膛内的撞墙事故发生,使得退火炉在使用时更加安全。 [0063] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 |