(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210859742.4 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 合肥金星智控科技股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区皖水路 228号1幢生产楼 (72)发明人 申远　刘强　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 史光伟 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) H04N 7/18(2006.01) G16Y 40/10(2020.01) G01J 5/00(2022.01) G01J 5/48(2006.01)G06F 16/25(2019.01) C22B 15/00(2006.01) (54)发明名称 一种炉体温度在线监测平台 (57)摘要 本发明公开了一种 炉体温度在 线监测平台， 包括： 系统数据源层、 数据服务层和应用层； 系统 数据源层用于为平台获取基础支撑数据； 基础支 撑数据包括炉体温度数据； 系统数据服务层用于 对基础支撑数据进行归集、 融合和存储； 系统应 用层用于设置多种功能系统， 对存储 数据进行监 测、 分析， 对炉体温度进行展示、 预警和管理； 多 种功能系统包括炉体温度在 线监测及预警系统、 数字孪生系统和数据监测及分析引擎系统。 能够 简化繁复而耗时的温度监测运维工作， 检测区域 广， 测量精度高， 维护量小， 工作效率高， 工作时 不受外界干扰， 在浓雾和黑夜里也能够继续工 作， 实现智 能监测和预警， 有助于优化运维管理 工作流程， 真正实现车间温度监测的智能化运维 与管理。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 114979222 A 2022.08.30 CN 114979222 A 1.一种炉体温度在线监测平台， 其特 征在于， 包括： 数据源层、 数据服 务层和应用层； 所述数据源层用于为所述平台获取基础支撑数据； 所述基础支撑数据包括炉体温度 数 据； 所述炉体温度数据包括炉体渣堰表面的位置数据和对应位置的温度数据； 所述数据服 务层用于对所述基础支撑数据进行归集、 融合和存 储； 所述应用层用于设置多种功能系统， 对存储数据进行监测、 分析， 对炉体温度进行展 示、 预警和管理； 所述多种功能系统包括炉体温度在线监测及预警系统、 数字孪生系统和数 据监测及分析引擎系统， 所述应用层， 还用于基于所述实时数据形成炉温视频。 2.如权利 要求1所述的平台， 其特征在于， 所述数据源层接入DCS系统、 PI数据库系统和 PLC控制系统， 进行 数据传输， 并提供其 他信息化系统接口。 3.如权利要求1所述的平台， 其特征在于， 所述炉体温度 数据还包括渣堰之外炉体其它 位置的温度数据和对应位置数据。 4.如权利要求1所述的平台， 其特征在于， 所述存储数据包括实时数据和历史数据， 分 别保存在炉体温度数据库中， 所述炉体温度数据库位于所述数据服务层， 所述实时数据同 时存储在运行 所述平台的计算机内存中。 5.如权利要求4所述的平台， 其特征在于， 所述炉体温度数据库， 还用于对所述历史数 据进行统计， 为所述应用层提供 数据。 6.如权利要求4所述的平台， 其特征在于， 建立所述数字孪生系统包括基于所述实时数 据和历史数据建立炉温数据模型， 通过炉温数据模型 软件对炉体温度进行智能化 监控。 7.如权利要求4所述的平台， 其特征在于， 所述炉体温度在线监测及预警系统还包括前 端系统， 所述前端系统的数据后台为所述实时数据和历史数据， 所述前端系统与存储在所 述计算机内存中的所述实时数据通过Jquery  Ajax方式以JSON格式数据进行内容交换， 由 所述前端系统进行炉体温度展示、 预警和管理。 8.如权利要求7所述的平台， 其特征在于， 所述应用 层还包括网络服务系统， 所述网络 服务系统是所述前端系统的服务后台， 是所述数据服务层和所述前端系统进 行数据交换的 中继站， 用于存 储和管理静态网页数据和用户数据。 9.如权利要求1 ‑8任一所述的平台， 其特征在于， 所述炉体渣堰表面的位置数据和对应 位置的温度数据通过红外线成像测温仪测量得到 。 10.如权利要求9所述的平台， 其特征在于， 在所述炉体每个渣堰两侧分别安装至少一 个所述红外线成像测温仪， 所述渣堰对应的两个红外线成像测温仪安装在不低于所述渣堰 垂直方向中间位置高度的同一水平面上。 11.如权利要求10所述的平台， 其特征在于， 所述红外线成像测温仪所在水平面上的所 述红外线成像测温仪测量范围内的对应渣堰表面的两端， 分别与所述红外线成像测温仪的 连线构成的夹角不小于第一预设角度， 且不高于第二预设角度。 12.如权利要求11所述的平台， 其特征在于， 所述第一预设角度为30度， 所述第二预设 角度为66度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114979222 A 2一种炉体温度在线 监测平台 技术领域 [0001]本发明涉及温度监测技 术领域， 特别涉及一种炉体温度在线监测平台。 背景技术 [0002]加热炉等关键工艺设备的温度监测是安全生产运行的关键因素。 由于加热炉属于 周期性作业模式， 温度的极冷极热， 作业过程中热振荡过大都会严重损坏 衬体。 作业过程中 实时监控加热炉各部位 （例如炉体及渣堰口） 关键运行温度， 并对炉内衬体侵蚀情况进行有 效分析， 提前防控， 保障加热炉经济、 安全运行， 意义重大。 目前加热炉具有23个热电偶进 行 温度在线监测， 但是热电偶无法在空间位置上与实际装置对应， 导致监测以及维修维护存 在很大的困难。 [0003]现有技术中， 一种基于数字孪生环境的三维温度场构建方法 （CN112345084B） ， 包 括利用扫描设备获取目标物点去 数据， 利用红外相机获取目标物的红外图像以及红外图像 中各像素点对应的温度值， 所述扫描设备和所述红外相 机的位置相对固定； 对于目标物在 红外相机的任一视角， 根据目标物点云数据和预先获取的环境点云数据确定所述扫描设备 的位置信息， 根据所述扫描设备 的位置信息确定所述红外相 机的位置信息， 以红外相 机的 位置信息为基准， 确定目标物 点云数据对应的温度值。 该方法将激光雷达、 红外相机 设置在 无人机或机器人上， 通过所述无人机或所述机器人以预定路线围绕目标物移动， 采集 目标 物各视角的目标物点云数据、 红外图像以及红外图像中各像素点对应的温度值。 这种 方法 只适合应用于室外空旷场景 下的目标物， 无法应用在复杂工业场景 下的加热炉 炉体。 [0004]一种三维温度场构建装置、 方法和设备 （CN111562029A） ， 包括根据所述空间坐标， 控制所述信号传输模块驱动所述若干个超声波传感器模块按顺序循环发送控制信号， 并接 收由所述信号传输模块输出 的反馈信号， 得到所述控制信号的发送时间点； 利用所述发送 时间点、 所述接收时间点和所述空间坐标结合空间温度分析法， 得到空间温度预值； 利用所 述空间温度预值结合正态分布去 噪法， 得到空间温度值； 利用所述空间温度值结合三维温 度场重建法， 得到三维温度场模型。 该发明通过超声波传感器对目标空间区域进行温度检 测， 超声波传感器是用在炉体空腔进行测温， 复杂工业场景下的加热炉炉体内部无法安装 这种类型的测温设备， 所以无法应用在复杂工业场景 下的加热炉 炉体。 [0005]一种基于图像数据的高炉风口回旋区三维温度场构建方法 （CN113343440A） ， 包括 使用图像数据建立风口回旋区三维温度场模型， 首先获得高炉风口回旋区内的图像信息， 并将图像分割为图像像素单元； 再对高炉风口回旋区域进行分割， 将回旋区区域分割成N个 立方体体积单元； 然后计算回旋区各立方体体积单元与图像像素单元之间的空间距离； 并 通过高斯函数模拟回旋区立方体体积单元对应图像上像素点能量传递和空间距离之间的 关系， 进而由黑体辐 射定律确定辐 射能和温度的关系； 通过测温摄像头测量得到的温度和 图像数据计算得到辐射能和图像灰度值之 间的关系系数； 实现高炉风口区回旋区三 维温度 场的构建。 该发明利用固定安装于高炉风口前 的测温摄像头， 获取图像信息并计算出温度 数据， 而铜冶炼车间各类加热炉 （如奥斯麦特炉） 没有类似的安装孔位， 无法安装类似的测说　明　书 1/7 页 3 CN 114979222 A 3