适用于具有风口结构炉体的巡检方法及其智能巡检系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111627128A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010608589.9(22)申请日2020.06.29(71)申请人天津市三特电子有限公司地址300384天津市滨海新区华苑产业园区鑫茂科技园D1座AB单元5层(72)发明人张海根(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王梦(51)Int.Cl.G07C1/20(2006.01)G01J5/00(2006.01)G01N25/72(2006.01)G01N33/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图7页(54)发明名称适用于具有风口结构炉体的巡检方法及其智能巡检系统(57)摘要本发明公开了一种适用于具有风口结构炉体的巡检方法及其巡检系统，该方法通过随小车绕炉体作圆周运动的过程中进行炉体温度检测、炉体风口处温度检测、CO浓度检测、高频噪声检测、检测信息分析和报警多个步骤实现；对应巡检系统包括设置在现场的智能行走机器人、充电站和多个无线基站，以及设置在中控室内的工控机；该巡检系统及方法通过对炉体及其风口区域的表面温度、CO浓度、高频噪音三种能够有效评价炉体尤其风口处的关键监测信息进行检测和分析，以实现炉体尤其风口设备损伤情况的监测目的，又有利于提前对设备进行合理预检预修，提升生产作业的安全系数并有效降低人力和物力成本。CN111627128ACN111627128A权利要求书1/3页1.一种适用于具有风口结构炉体的巡检方法，其特征在于，该巡检方法基于智能行走机器人实现，其包括：一台可沿炉体作周向运行的小车(4a)、以及设置在小车(4a)上且采集方向均朝向炉体的高位热像仪(4b)、低位热像仪(4c)、RFID读取器(4w)、定位相机(4d)、3D定位相机(4e)、高清相机(4f)、风口热像仪(4g)、报警器(4i)和车载现场箱(4j)；其中，定位相机(4d)设置在其镜头与风口法兰(18)等高的位置处，3D定位相机(4e)设置在上方且与定位相机(4d)的采集视野相同；RFID读取器(4w)设置在3D定位相机(4e)邻侧；高清相机(4f)和风口热像仪(4g)分别设置在一多自由度机械臂(4t)的前端和上部；定位相机(4d)和高清相机(4f)，按照自先而后经过炉体风口的顺序设置在小车(4a)上；车载现场箱(4j)内设置有控制上述各设备的工作状态控制器、接收和分析各设备获取的检测信息的现场工控机、发送检测信息至中心控制室的无线传输装置以及为各用电部件供电的充电电池；基于上述智能行走机器人实现的巡检步骤为：S1、炉体温度检测：随小车(4a)绕炉体作圆周运动一周，设置有高低落差的高位热像仪(4b)和低位热像仪(4c)分别以相同的间隔时间同步采集炉体外侧炉壁的热红外图像，以获取能够完全覆盖炉体外侧炉壁的多张高位热红外图像和低位热红外图像；S2、炉体风口处温度检测：随小车(4a)绕炉体作圆周运动一周，当RFID读取器(4w)读取到贴设在风口法兰(18)上的RFID电子标签(20)时，小车(4a)开始减速并在利用定位相机(4d)采集到风口法兰(18)的完整居中图像时停止运行；此时3D定位相机(4e)获取风口法兰(18)的图像并计算其空间位置以调整与其配准的多自由度机械手臂至其上高清相机(4f)的镜头对准炉体风口；进而将高清相机(4f)采集的风口内部图像，风口热像仪(4g)采集的风口区域热红外图像，以及RFID读取器(4w)获取的风口编号和读取时间建立形成风口信息档案并传送至中心控制室；S3、在进行步骤S1和步骤S2的同时，中心控制室的工控机持续接收不同采集时间获取的高位热红外图像、低位热红外图像和风口信息档案：通过依次对风口区域热红外图像进行处理，得到每个风口在图像采集时间下的温度数值分布图，进而通过筛选出同一位置在轴向上的最大温度值，绘制出以位置信息为横坐标、温度信息为纵坐标的曲线图；通过依次对每张高位热红外图像和低位热红外图像进行处理，并剔除其中的风口区域的温度数据，得到整个炉壁在不同图像采集时间下的温度数值分布图，进而通过筛选出同一位置在轴向上的最大温度值，绘制出以位置信息为横坐标、温度信息为纵坐标的曲线图；当出现温度最大值超过预设阈值的情况时，则由工控机传送报警信号给智能行走机器人，启动报警器(4i)发出警报；S4、重复步骤S1～S3，直至炉体作业完成。2.根据权利要求1所述的适用于具有风口结构炉体的巡检方法，其特征在于，在所述智能行走机器人上还设置有采集方向朝向炉体的一氧化碳浓度检测传感器(4k)，其与现场工控机连接；并在步骤S2中，在高清相机(4f)采集的风口内部图像的同时一氧化碳浓度检测传感器(4k)对风口处的一氧化碳气体浓度进行采集，并将其检测到