一、應用背景

鍛造生產是機械制造工業中提供機械零件毛坯的主要加工方法之一。通過鍛造，不僅可以得到機械零件的形狀，而且能改善金屬內部組織，提高金屬的機械性能和物理性能。一般對受力大、要求高的重要機械零件，大多采用鍛造生產方法制造。如汽輪發電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環、大型水壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、內燃機曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國防工業方面的火炮等重要零件，均采用鍛造生產。

因此，鍛造生產廣泛的應用于冶金、礦山、汽車、拖拉機、收獲機械、石油、化工、航空、航天、兵器等工業部門，就是在日常生活中，鍛造生產亦具有重要位置。從某種意義上說，鍛件的年產量，模鍛件在鍛件總產量中所占的比例，以及鍛造設備大小和擁有量等指標，在一定程度上反映了一個國家的工業水平。

由于鍛造過程都是在動態以及金屬灼熱的狀態下進行的（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），鍛造溫度過高會使鍛件晶粒粗大，鍛后冷卻時出現非正常組織，相反溫度過低，不僅導致鍛造后期加工硬化，可能引起斷裂，而且會使鍛件局部處于臨界變形狀態，形成粗大的晶粒。因此在鍛造過程中對溫度的把控就非常嚴格，常見的溫度測量和控制一般的接觸式測溫儀就很難實現，對此，現在的工藝技術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和性能。

二、系統組成及簡介

紅外熱成像在線測溫診斷系統由紅外熱成像測溫攝像機、網絡傳輸設備、紅外測溫診斷站端服務器、錄像存儲服務器、客戶端工作站等組成。本系統可精準地實現對目標物體的在線式溫度監測，并具備自動預警、遠程控制、手動測溫、趨勢分析、報表管理等功能。網絡拓撲如下圖：

該系統結合圖像監控、智能巡視系統，應用全球**的紅外熱成像儀器及**測溫技術，實現被監測目標的熱故障診斷。通過對關鍵目標熱像特點、熱成像檢測區域及缺陷性質判定標準的研究，構建被監測物體狀態診斷標準及智能專家診斷庫，建立被監測物體的運行故障診斷模型，并借助計算機視覺、視頻圖像處理與識別技術、模糊算法等，實現關鍵區域**測溫、各項指標自動分析診斷、專家會診；視頻實時分析與診斷；智能告警與跟蹤檢測；趨勢分析與預警等，實現被監測物體的**運行狀態的先知先覺，保證關鍵設備的正常運行。完全擺脫對于人員的依賴和測溫經驗的要求，實現自動無人值守的監測。

三、系統功能

1）現場實時監控

? 紅外熱成像視頻的實時監控，可實時控制紅外光系統的鏡頭可自動聚焦；

? 實時顯示紅外熱成像設備的圖像

? 大屏幕電視墻模擬監視前端圖像

? 自動或手動實現任意紅外熱成像儀畫面的快速切換和調用

? 1/4…16畫面圖像，實時或時序輪換的進行多畫面監視

? 能對所接入的任一穩像平臺、紅外熱成像儀、攝像頭方位進行控制。

? 遠程報警信息接收處理及系統日志查看

? 報警時，自動設定的授權計算機發送報警信息及相關的視頻圖像

? 系統自身穩定性較強，對故障進行自檢，當意外掉電、斷網等會自動報警；

? 多路實時錄像及回放，能記錄現場問題發生、發展和處理的整個過程，對以后的預防、治理提供真實有效的直觀資料。

? 遠程實時顯示紅外熱成像設備的圖像以及溫度情況

? 遠程查詢及回放前端歷史圖像以及保存的預警錄像。

? 遠程錄像文件下載

? 支持流協議（RTP/RTCP、RTSP），可通過IE瀏覽器直接訪問控制

? 網絡中斷自動檢測恢復

? 網絡故障報警

? 多級用戶管理，一般用戶只能觀看授權的紅外熱成像儀及錄像

? 對網絡用戶進行授權申請驗證、等級管理、登記，提供WEB服務

? 數據庫管理和數據打印

? 對錄像數據、報警信息、運行狀態、用戶訪問情況等實現數據庫管理，并可實現數據打印

? 用戶權限設置及控制權協商

? 完善的日志管理

2）非接觸式實時在線測溫

系統支持遠程非接觸式實時在線測溫，通過以點、線、面各種方式對監測對象進行標定監測。

主要功能項如下：

? 支持根據測溫物體(部位)的形狀，實現實時測溫分析診斷；

? 支持實時視頻**任意物體(部位)的**測溫與分析；

? 全畫面自動捕捉*高溫、*低溫、或指定溫度范圍內的多個目標點，并同時測量出目標點的溫度值；

? 全畫面任意選取單個或多個測溫對象區域進行溫度、溫差、線溫、溫度場分布、*大持續負荷過熱點溫度分析等；

? 全畫面支持鼠標移動點實時測溫；

? 全畫面多點同時測溫；

? 全畫面任意選取一直線進行溫度分析，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或多個區域進行溫度分析，可顯示區域最高溫、最低溫以及平均溫，區域間可進行比較分析；

? 對畫面內任意點、線、區域的溫度變化趨勢進行記錄分析，分析結果以曲線或者直方圖形式進行顯示；

? 可自動計算被測點與設置溫度的溫差；

? 可設定輻射率、距離、環境溫度、相對濕度等各項參數；

? 可以根據需要自動/手動調節亮度和對比度。

3）測溫診斷及告警聯動

系統通過實時測溫分析實現實時視頻畫面測溫分析及手動分析，主要包括：最高溫度、最低溫度、平均溫度、最大持續負荷過熱點溫度、溫差、相對溫差等參數計算及診斷結果輸出，其中，當前負荷、最大負荷用戶需要手動輸入，具體輸入數值按照相關行業應用規范作為參考。主要功能項如下：

? 線溫分析：主要實現視頻畫面測溫統計分析展示，以圖表形式展現，當前統計圖支持曲線、柱狀圖兩種方式；下面為柱狀圖展示，橫坐標代表溫度值，縱坐標代表百分比，柱狀條*高點代表溫度集中區域溫度值；

? 支持測溫對象溫度異常告警，實現告警上傳與聯動；

? 支持結合環境因素(環境溫度、風速等)，實現實測溫度折算與分析，避免環境因素對設備真實運行狀態的影響診斷；

? 支持對監控目標進行溫差檢測，并具有溫差趨勢分析功能；

? 系統故障診斷依據系統自建的分析診斷專家庫，進行檢測點的自動計算、

分析判斷；

? 支持根據環境信息設置，對測溫對象的溫度變化趨勢進行綜合分析，根據被監測設備溫度變化趨勢曲線進行智能預警；

? 自動分析和采集功能，根據用戶設定的閥值，進行初步診斷分析，設定觸發條件，自動/手動對紅外圖像進行拍攝和回放錄放；

? 設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輔助信息添加、刪除、修改和查詢，日常采集圖像及信息數據庫的圖像及其相應輔助信息刪除、修改和查詢；

? 支持通過檢測環境數據折算進行設備故障診斷溫度的歸一化處理，提高故障診斷的準確性。

4）遠程控制測溫管理

? 遠程控制紅外監控設備；

? 遠程設置紅外報警參數，如監視位置，報警溫度，報警目標，溫差報警等等；

? 遠程設置紅外系統自動巡回檢查時間，檢查策略等；

? 遠程設備溫度場分布監視控制，可以事先確定設備溫度場分布監視策略，由系統按照制定的策略自動設備溫度場分布監視；也可以通過電子地圖進行設備溫度場分布監視控制。

5）溫度異常告警管理

? 可根據報警信號位置切換指定紅外熱像儀器畫面，實現報警聯動；

? 接收變電站監控系統的報警信息，并指定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，根據預先設置的報告格式，自動生成處理報告。

6） 報表管理

系統支持3類報表導出，分別為：趨勢報表、診斷報表、自動報表。這幾類報表中均包含檢測溫度結果，對于溫度異常的設備部位，軟件自動得出故障描述及相應的建議，供工作人員及用戶進行后續問題排查及解決。

四、相關產品介紹

監控前端

本項目選用FOTRIC 423-626CH-L25雙視云臺熱成像系統前端，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合，彌補了熱像特征分辨不明顯的缺陷。可實現24小時自動巡航，適合眾多環境下的設備監控、安防監控和防火監控等。

  產品特征：

l 防護罩側面開啟設計，防護等級達IP66

l 新型超靜音電機，云臺運行無噪聲

l 高扭矩驅動器，云臺連續正反向響應時間小于200ms

l 具有預置位、自動巡航、智能報警等功能

l 384*288紅外像素，11萬個非接觸測溫點

l 高清可見光視頻，輔助觀察現場實況

l 自動對焦

 五、紅外測溫診斷站端服務器

產品特點：

 視頻監控：實現多設備、多路通道、多窗口的實時監控和預覽，支持抓圖及錄像回放

 智能巡檢：以客戶關心的生產設備為單位，實現對監控對象全方位監控、測溫診斷，可以實時手動、自動執行巡檢路線，發現生產設備問題，主動預警、熱圖分析、報表管理等功能；（直接接熱成像設備，不支持級聯）

 動力環境子系統：接入動環設備，可實現環境監控、動力監控、消防監控和安防監控

 SCADA：可通過自定義組態監控，實現自動化控制系統的流程圖與監控設備相關聯結合，實現生產系統與監控系統的可視化融合；

 紅外熱成像測溫：支持接入熱成像測溫攝像機，實現任意點溫度的統計與分析；生成報表等；（直接接熱成像設備，不支持級聯）

 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時展示，可實現多圖層的單選、多選操作；

 支持按國網B協議級聯；

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