一、應(yīng)用背景

鍛造生產(chǎn)是機(jī)械制造工業(yè)中提供機(jī)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(jī)械零件的形狀，而且能改善金屬內(nèi)部組織，提高金屬的機(jī)械性能和物理性能。一般對(duì)受力大、要求高的重要機(jī)械零件，大多采用鍛造生產(chǎn)方法制造。如汽輪發(fā)電機(jī)軸、轉(zhuǎn)子、葉輪、葉片、護(hù)環(huán)、大型水壓機(jī)立柱、高壓缸、軋鋼機(jī)軋輥、內(nèi)燃機(jī)曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國(guó)防工業(yè)方面的火炮等重要零件，均采用鍛造生產(chǎn)。

因此，鍛造生產(chǎn)廣泛的應(yīng)用于冶金、礦山、汽車、拖拉機(jī)、收獲機(jī)械、石油、化工、航空、航天、兵器等工業(yè)部門，就是在日常生活中，鍛造生產(chǎn)亦具有重要位置。從某種意義上說，鍛件的年產(chǎn)量，模鍛件在鍛件總產(chǎn)量中所占的比例，以及鍛造設(shè)備大小和擁有量等指標(biāo)，在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。

由于鍛造過程都是在動(dòng)態(tài)以及金屬灼熱的狀態(tài)下進(jìn)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(huì)使鍛件晶粒粗大，鍛后冷卻時(shí)出現(xiàn)非正常組織，相反溫度過低，不僅導(dǎo)致鍛造后期加工硬化，可能引起斷裂，而且會(huì)使鍛件局部處于臨界變形狀態(tài)，形成粗大的晶粒。因此在鍛造過程中對(duì)溫度的把控就非常嚴(yán)格，常見的溫度測(cè)量和控制一般的接觸式測(cè)溫儀就很難實(shí)現(xiàn)，對(duì)此，現(xiàn)在的工藝技術(shù)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(zhì)和性能。

二、系統(tǒng)組成及簡(jiǎn)介

紅外熱成像在線測(cè)溫診斷系統(tǒng)由紅外熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、紅外測(cè)溫診斷站端服務(wù)器、錄像存儲(chǔ)服務(wù)器、客戶端工作站等組成。本系統(tǒng)可精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的在線式溫度監(jiān)測(cè)，并具備自動(dòng)預(yù)警、遠(yuǎn)程控制、手動(dòng)測(cè)溫、趨勢(shì)分析、報(bào)表管理等功能。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦聢D：

該系統(tǒng)結(jié)合圖像監(jiān)控、智能巡視系統(tǒng)，應(yīng)用全球**的紅外熱成像儀器及**測(cè)溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)目標(biāo)的熱故障診斷。通過對(duì)關(guān)鍵目標(biāo)熱像特點(diǎn)、熱成像檢測(cè)區(qū)域及缺陷性質(zhì)判定標(biāo)準(zhǔn)的研究，構(gòu)建被監(jiān)測(cè)物體狀態(tài)診斷標(biāo)準(zhǔn)及智能專家診斷庫，建立被監(jiān)測(cè)物體的運(yùn)行故障診斷模型，并借助計(jì)算機(jī)視覺、視頻圖像處理與識(shí)別技術(shù)、模糊算法等，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵區(qū)域**測(cè)溫、各項(xiàng)指標(biāo)自動(dòng)分析診斷、專家會(huì)診；視頻實(shí)時(shí)分析與診斷；智能告警與跟蹤檢測(cè)；趨勢(shì)分析與預(yù)警等，實(shí)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)物體的**運(yùn)行狀態(tài)的先知先覺，保證關(guān)鍵設(shè)備的正常運(yùn)行。完全擺脫對(duì)于人員的依賴和測(cè)溫經(jīng)驗(yàn)的要求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人值守的監(jiān)測(cè)。

三、系統(tǒng)功能

1）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

? 紅外熱成像視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可實(shí)時(shí)控制紅外光系統(tǒng)的鏡頭可自動(dòng)聚焦；

? 實(shí)時(shí)顯示紅外熱成像設(shè)備的圖像

? 大屏幕電視墻模擬監(jiān)視前端圖像

? 自動(dòng)或手動(dòng)實(shí)現(xiàn)任意紅外熱成像儀畫面的快速切換和調(diào)用

? 1/4…16畫面圖像，實(shí)時(shí)或時(shí)序輪換的進(jìn)行多畫面監(jiān)視

? 能對(duì)所接入的任一穩(wěn)像平臺(tái)、紅外熱成像儀、攝像頭方位進(jìn)行控制。

? 遠(yuǎn)程報(bào)警信息接收處理及系統(tǒng)日志查看

? 報(bào)警時(shí)，自動(dòng)設(shè)定的授權(quán)計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息及相關(guān)的視頻圖像

? 系統(tǒng)自身穩(wěn)定性較強(qiáng)，對(duì)故障進(jìn)行自檢，當(dāng)意外掉電、斷網(wǎng)等會(huì)自動(dòng)報(bào)警；

? 多路實(shí)時(shí)錄像及回放，能記錄現(xiàn)場(chǎng)問題發(fā)生、發(fā)展和處理的整個(gè)過程，對(duì)以后的預(yù)防、治理提供真實(shí)有效的直觀資料。

? 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)顯示紅外熱成像設(shè)備的圖像以及溫度情況

? 遠(yuǎn)程查詢及回放前端歷史圖像以及保存的預(yù)警錄像。

? 遠(yuǎn)程錄像文件下載

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

? 網(wǎng)絡(luò)中斷自動(dòng)檢測(cè)恢復(fù)

? 網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警

? 多級(jí)用戶管理，一般用戶只能觀看授權(quán)的紅外熱成像儀及錄像

? 對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行授權(quán)申請(qǐng)驗(yàn)證、等級(jí)管理、登記，提供WEB服務(wù)

? 數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)打印

? 對(duì)錄像數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、運(yùn)行狀態(tài)、用戶訪問情況等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印

? 用戶權(quán)限設(shè)置及控制權(quán)協(xié)商

? 完善的日志管理

2）非接觸式實(shí)時(shí)在線測(cè)溫

系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程非接觸式實(shí)時(shí)在線測(cè)溫，通過以點(diǎn)、線、面各種方式對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行標(biāo)定監(jiān)測(cè)。

主要功能項(xiàng)如下：

? 支持根據(jù)測(cè)溫物體(部位)的形狀，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)溫分析診斷；

? 支持實(shí)時(shí)視頻**任意物體(部位)的**測(cè)溫與分析；

? 全畫面自動(dòng)捕捉*高溫、*低溫、或指定溫度范圍內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，并同時(shí)測(cè)量出目標(biāo)點(diǎn)的溫度值；

? 全畫面任意選取單個(gè)或多個(gè)測(cè)溫對(duì)象區(qū)域進(jìn)行溫度、溫差、線溫、溫度場(chǎng)分布、*大持續(xù)負(fù)荷過熱點(diǎn)溫度分析等；

? 全畫面支持鼠標(biāo)移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)測(cè)溫；

? 全畫面多點(diǎn)同時(shí)測(cè)溫；

? 全畫面任意選取一直線進(jìn)行溫度分析，可顯示線上最高溫、最低溫以及平均溫；

? 全畫面任意選取單個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行溫度分析，可顯示區(qū)域最高溫、最低溫以及平均溫，區(qū)域間可進(jìn)行比較分析；

? 對(duì)畫面內(nèi)任意點(diǎn)、線、區(qū)域的溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行記錄分析，分析結(jié)果以曲線或者直方圖形式進(jìn)行顯示；

? 可自動(dòng)計(jì)算被測(cè)點(diǎn)與設(shè)置溫度的溫差；

? 可設(shè)定輻射率、距離、環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等各項(xiàng)參數(shù)；

? 可以根據(jù)需要自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度和對(duì)比度。

3）測(cè)溫診斷及告警聯(lián)動(dòng)

系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)測(cè)溫分析實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻畫面測(cè)溫分析及手動(dòng)分析，主要包括：最高溫度、最低溫度、平均溫度、最大持續(xù)負(fù)荷過熱點(diǎn)溫度、溫差、相對(duì)溫差等參數(shù)計(jì)算及診斷結(jié)果輸出，其中，當(dāng)前負(fù)荷、最大負(fù)荷用戶需要手動(dòng)輸入，具體輸入數(shù)值按照相關(guān)行業(yè)應(yīng)用規(guī)范作為參考。主要功能項(xiàng)如下：

? 線溫分析：主要實(shí)現(xiàn)視頻畫面測(cè)溫統(tǒng)計(jì)分析展示，以圖表形式展現(xiàn)，當(dāng)前統(tǒng)計(jì)圖支持曲線、柱狀圖兩種方式；下面為柱狀圖展示，橫坐標(biāo)代表溫度值，縱坐標(biāo)代表百分比，柱狀條*高點(diǎn)代表溫度集中區(qū)域溫度值；

? 支持測(cè)溫對(duì)象溫度異常告警，實(shí)現(xiàn)告警上傳與聯(lián)動(dòng)；

? 支持結(jié)合環(huán)境因素(環(huán)境溫度、風(fēng)速等)，實(shí)現(xiàn)實(shí)測(cè)溫度折算與分析，避免環(huán)境因素對(duì)設(shè)備真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)的影響診斷；

? 支持對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行溫差檢測(cè)，并具有溫差趨勢(shì)分析功能；

? 系統(tǒng)故障診斷依據(jù)系統(tǒng)自建的分析診斷專家?guī)?，進(jìn)行檢測(cè)點(diǎn)的自動(dòng)計(jì)算、

分析判斷；

? 支持根據(jù)環(huán)境信息設(shè)置，對(duì)測(cè)溫對(duì)象的溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行綜合分析，根據(jù)被監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度變化趨勢(shì)曲線進(jìn)行智能預(yù)警；

? 自動(dòng)分析和采集功能，根據(jù)用戶設(shè)定的閥值，進(jìn)行初步診斷分析，設(shè)定觸發(fā)條件，自動(dòng)/手動(dòng)對(duì)紅外圖像進(jìn)行拍攝和回放錄放；

? 設(shè)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(yīng)輔助信息添加、刪除、修改和查詢，日常采集圖像及信息數(shù)據(jù)庫的圖像及其相應(yīng)輔助信息刪除、修改和查詢；

? 支持通過檢測(cè)環(huán)境數(shù)據(jù)折算進(jìn)行設(shè)備故障診斷溫度的歸一化處理，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。

4）遠(yuǎn)程控制測(cè)溫管理

? 遠(yuǎn)程控制紅外監(jiān)控設(shè)備；

? 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；

? 遠(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。

5）溫度異常告警管理

? 可根據(jù)報(bào)警信號(hào)位置切換指定紅外熱像儀器畫面，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)；

? 接收變電站監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信息，并指定相應(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。

6） 報(bào)表管理

系統(tǒng)支持3類報(bào)表導(dǎo)出，分別為：趨勢(shì)報(bào)表、診斷報(bào)表、自動(dòng)報(bào)表。這幾類報(bào)表中均包含檢測(cè)溫度結(jié)果，對(duì)于溫度異常的設(shè)備部位，軟件自動(dòng)得出故障描述及相應(yīng)的建議，供工作人員及用戶進(jìn)行后續(xù)問題排查及解決。

四、相關(guān)產(chǎn)品介紹

監(jiān)控前端

本項(xiàng)目選用FOTRIC 423-626CH-L25雙視云臺(tái)熱成像系統(tǒng)前端，體積小，便于安裝與空間較小的地方。可見光和紅外熱像儀結(jié)合，彌補(bǔ)了熱像特征分辨不明顯的缺陷。可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)自動(dòng)巡航，適合眾多環(huán)境下的設(shè)備監(jiān)控、安防監(jiān)控和防火監(jiān)控等。

  產(chǎn)品特征：

l 防護(hù)罩側(cè)面開啟設(shè)計(jì)，防護(hù)等級(jí)達(dá)IP66

l 新型超靜音電機(jī)，云臺(tái)運(yùn)行無噪聲

l 高扭矩驅(qū)動(dòng)器，云臺(tái)連續(xù)正反向響應(yīng)時(shí)間小于200ms

l 具有預(yù)置位、自動(dòng)巡航、智能報(bào)警等功能

l 384*288紅外像素，11萬個(gè)非接觸測(cè)溫點(diǎn)

l 高清可見光視頻，輔助觀察現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況

l 自動(dòng)對(duì)焦

 五、紅外測(cè)溫診斷站端服務(wù)器

產(chǎn)品特點(diǎn)：

 視頻監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)多設(shè)備、多路通道、多窗口的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)覽，支持抓圖及錄像回放

 智能巡檢：以客戶關(guān)心的生產(chǎn)設(shè)備為單位，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控對(duì)象全方位監(jiān)控、測(cè)溫診斷，可以實(shí)時(shí)手動(dòng)、自動(dòng)執(zhí)行巡檢路線，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備問題，主動(dòng)預(yù)警、熱圖分析、報(bào)表管理等功能；（直接接熱成像設(shè)備，不支持級(jí)聯(lián)）

 動(dòng)力環(huán)境子系統(tǒng)：接入動(dòng)環(huán)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控、動(dòng)力監(jiān)控、消防監(jiān)控和安防監(jiān)控

 SCADA：可通過自定義組態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的流程圖與監(jiān)控設(shè)備相關(guān)聯(lián)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的可視化融合；

 紅外熱成像測(cè)溫：支持接入熱成像測(cè)溫?cái)z像機(jī)，實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)溫度的統(tǒng)計(jì)與分析；生成報(bào)表等；（直接接熱成像設(shè)備，不支持級(jí)聯(lián)）

 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(shí)時(shí)展示，可實(shí)現(xiàn)多圖層的單選、多選操作；

 支持按國(guó)網(wǎng)B協(xié)議級(jí)聯(lián)；

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