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玻璃窑炉安全预警监测的一项新技术研究

官洪运1 罗理达2 路飞2 陈健2 宁伟2

(1.东华大学信息科学与技术学院,上海 200162;  2.东华大学研究院,上海 200051)

 

摘 要:玻璃窑炉的温度作为生产控制的重要指标之一,也是保证窑炉设备安全的重要参数。本文研究一种可用与远程监测玻璃炉温的预警反馈系统,通过计算机互联网技术,建立B/S架构模式来实现监控的技术手段,从而达到对窑炉安全运行管理的目的,具有较高的实用性、可靠性和经济性。

 

关键词安全预警、B/S架构、玻璃窑炉、温度

 

A New Technology Research on Glass Furnace Safety and early Warning Monitoring

GUAN Hong-yun1, LUO Li-da2, LU Fei2, CHEN Jian2, NING Wei2

(1. College of Information Science and Technology, Donghua University

2. Research Institute of Donghua University )

Abstract: Glass furnace temperature as an important index of production control, but also to ensure that an important parameter of furnace safety equipment. Warning feedback system is studied in this paper can be used with the remote monitoring of glass furnace temperature, through the computer Internet technology, the establishment of B/S architecture model to achieve technical means of monitoring, so as to achieve the operation management of furnace safety, high practicability, reliability and economy.

Keywords: Safety and early Warning Monitoring, B/S Architecture, Glass Furnace, Temperature

1、前言

随着技术的不断进步,玻璃窑炉寿命也日臻延长。这对窑炉的后期管理和安全性的要求也提高到一个新高度,特别是对大中型电熔炉、具有深澄清池的池炉都是一个严峻的考验。在池深超过2米的结构中,仅静压强就超过5/m2,且此处高温高压下的耐火材料早已不像原来那样坚固、耐冲击,因而事故隐患就像定时炸弹那样围绕着企业家和技术人员。然而过早停炉对设计运行负荷较低的熔炉而言往往又造成极大的损失或功能浪费。

为此,笔者根据长期设计窑炉的经验体会及在电气控制方面的一些较佳业绩,着手设计并开始运用一套防止窑炉渗料、漏料、避免重大事故以及让生产管理人员容易管控的防护装置,且尽量做到先进性、可控性、实用性及低成本,以适应长寿命窑炉的安全运行。

2、相关技术介绍

本系统采用眼下较为先进的web技术(Web是一种典型的分布式应用结构。Web应用中的每一次信息交换都要涉及客户端和服务端。因此,Web开发技术大体上也可以被分为客户端技术和服务端技术两大类。)、无线传输技术将监测点信息数据传输到接收设备如服务器等存储下来,从而方便用户随时访问了解、监控生产、运行情况。

2.1 数据采集端

采用红外摄像头对目标进行联系探测、监控。红外线是一种电磁波,具有与可见光一样的本质。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像,并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术,这种装置称为红外摄像头。

l      对温度敏感,根据温度来成图象,可定量标识温度数据

l      不需要可见光,在夜晚图象清晰度甚至超过白天。

l      响应速度快,每秒50HZ图象输出。

l      属于面阵探测设备,监视面积极大。工  作时被动探测画面中所有目标的红外热量辐射,它具有76800个探测器单元,同时测量全画面中76800个像数点的温度数据。

2.2 数据处理端

采用三层B/S架构。B/S模式由浏览器、Web服务器和数据库服务器组成。浏览器为用户提供界面,并向Web服务器提出请求,Web服务器与数据库服务器连接,数据库服务器执行数据操作并将运行结果提交给Web服务器,Web服务器利用HTTP协议将结果显示在Web浏览器上。客户只需安装一个浏览器,服务器安装数据库。

1 数据处理原理示意图

2.3              数据接收端

主要为用户端,可使用PC浏览器、安卓APP等方式实现预警、查询、设置、下载报表等功能,并可通过GSM模块实现实时报警功能即手机短信通知。

3、设计方案

窑炉随着使用时间的增长,内部耐材侵蚀变化不均,特别在中后期潜在风险多数仅能凭经验判断,这对生产控制带来不确定性。本系统针对窑炉运行过程耐材表面温度变化情况,通过连续采取温度数据,可及时、准确发现潜在风险。

本系统利用Web架构进行远程网络监控,选用红外网络摄像头采集窑炉表面图像,同时上传到网络服务器,通过网络服务器进行图像识别与数据处理,用户可以通过手机和电脑的浏览器或手机APP访问服务器数据库进行数据的查看。当服务器发现锅炉温度过高时,通过网络控制GSM模块,第一时间给指定手机号码发送报警短信,便于企业及时组织人员,提前采取措施,提高窑炉中后期的安全保障。

2 系统方案架构图

3 窑炉红外监控布置示意图

4、小结

1)红外成像技术灵敏度高、技术应用成熟。

2B/S模式最大的特点是用户通过浏览器访问服务器,进行信息浏览、文件传输等服务。

3)无需安装客户端软件,整个系统成本低廉、可行性高。

4)移动终端和PC可同时从服务器获取数据。

5)只要客户端拥有浏览器,就能访问服务器数据。

6)通过Internet传输安全可靠、适用广泛。

综上所述,管理者或技术人员无论在何地,都可以通过电脑或手机了解炉上主要关键数据,特别是危险部位的变化信息会及时反馈到管理者的手机或电脑上,从而第一时间内得以事故处理安排或调整技术管理方法。

参考文献

1.  鲍雪亚,汪晋境等. 基于Internet的炉温远程监控系统[J].仪器仪表学报,20066):586-588

2.  杜俊俐,王东云. 基于C/SB/S混合架构的远程监控系统研究[J].中原工学院学报,20033):1-3

3.  马正华,王顺先等. 炉温远程监控系统的设计[J].中国科技论文,20127):567-570

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