[實用新型]高爐風口攝像裝置

無效

• 申請號: 200720101300.4
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN201024181Y
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 劉復興;劉亞俊;楊世才;馬爭春;周棟良;兌關鎮;王強
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21B7/24
• 分類號: C21B7/24;G03B29/00;H04N5/225;H04N7/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術領域

本實用新型涉及一種高爐風口攝像裝置。

背景技術

高爐風口攝像裝置是通過高爐風口獲取爐內燃燒、噴煤及風口狀態信息的一種裝置，而通過在線監視系統是對高爐爐況的監控與分析的重要手段。目前，在國內各鐵廠都是現場有經驗的操作人員通過肉眼和經驗對高爐風口內部進行逐一現場直接觀察。由于每臺高爐風口多，分布面大，如容積4350m³有38個風口，高爐一周均布周長60米左右，環境溫度高，為60°～120℃，觀察風口內部狀態多，有鐵水熔化狀況，噴煤粉狀況，通風狀況，內部設備狀況，其它異常現象等問題。給現場操作人員帶來了很多不便，如巡查周期長，工作環境差，不能連續監視等困難。因此很難及時準確發現異常，解決并消除故障，給高爐的穩定生產和生產指揮帶來極大的不便，而且沒有狀態觀察成像追蹤記錄。4350m³高爐共有38個風口噴煤監視孔，用來觀測噴槍是否被堵及爐內燃燒狀態，現有的方法是使用三臺固定高爐風口攝像裝置，為了避免風口60°～120℃溫度影響攝像機的使用壽命及正常操作，攝像機的鏡頭離風口20cm-30cm，這樣不僅視場小，調節難度大，擋住現場人的視線。這種攝像裝置只對其中3個風口進行固定監測，如果需要監測其他風口，需要臨時移動該裝置。但是，由于攝像機支架較重且每次改變位置后需重新進行高低、左右位置的調整、而且裝上設備以后無法進行正常的人工巡查，大大降低了風口噴煤監視的可靠性，關鍵是無法實時監控每一個風口的噴吹情況。由于風口環境溫度高達60°～120℃，現有的攝像裝置無法在每一個風口進行成像，且傳統的監控攝像機僅能在環境溫度為0-50℃的環境中工作，無法直接在爐前實現在線實時監控，不適應于高爐風口攝像。

發明內容

為了克服現有攝像裝置的上述不足，本實用新型提供一種適應高爐風口監視的攝像裝置，該攝像裝置又兼顧人孔觀測的要求。

首先要使攝像機能在60°～120℃的環境中工作，必須對攝像裝置作降溫或隔熱保護，由于濕氣對攝像裝置的損傷較大，所以采用風冷，在攝像裝置外設置防護罩，通氮氣冷卻攝像機。

光路分配器與攝像機的選擇是本攝像裝置的關鍵，由于從高爐風口透射出的是強光光源，必須滿足折射的攝像機的光強度減弱的要求，以保證攝像機的成像質量和使用壽命，而且透射過光路分配器的光能夠適合人體肉眼觀察，安裝、拆除方便，必須一次對準鏡頭不需要二次調整，另外由于風口狹長達2-3米，孔徑只有不到2厘米，還需要考慮攝像機的通光量及鏡頭的放大倍數，以得到最佳成像質量，因此在攝像機的選擇上必需考慮攝像機光學變焦倍數、通光量、CCD尺寸等參數，而且便于對成像攝像機進行參數調整。

為了配合孔徑2厘米長2-3米風口的攝像要求，采用攝像鏡頭與攝像機于一體的一體化攝像機，光學變焦18倍，數字變焦12倍，1/4寸CCD鏡頭，通光量F2.0-F3.0，并且配合前端的光學減光片，對攝像機內部參數進行適應性調整，以獲得高強光環境下的較佳的成像效果。

由于風口內部的攝像目標的光強度很高，因此，攝像機無法直接成像(成像為純白甚至燒毀CCD感光芯片)，所以必須考慮高強光的抑制措施，即在CCD攝像機的前端增加減光濾光片用于濾光及成像，必須濾掉90％-98％的光，并結合攝像機內部參數的調整得到較佳成像效果。

要滿足攝像機成像，又兼顧人孔觀測的要求，在攝像機成像裝置前端加分光片，分為反射光與透射光，分別用于攝像機成像與供人孔觀測。

本高爐風口攝像裝置包括攝像機，其特征是：還設置著防護罩，攝像機安裝在防護罩內，在防護罩內側固定著導軌，在攝像機的兩側安裝著導軌座，攝像機由導軌座安裝在導軌上，在防護罩內側與攝像機之間有3mm～6mm的間隔。在防護罩前端的前蓋設置著通光孔，在通光孔的周圍設置著通氣孔，在通光孔安裝著濾光片，在防護罩的前端安裝著防護罩聯接管，該聯接管固定著一個法蘭盤，防護罩聯接管由法蘭盤緊固在防護罩。防護罩聯接管經鏡筒聯接管聯接著橫向的鏡筒，在鏡筒內安裝著分光鏡安裝架，在分光鏡安裝架與通光孔相對應的位置安裝著分光玻璃，分光玻璃與鏡筒的軸線成45°，在鏡筒的一端安裝著風口聯接管，在風口聯接管安裝著由石英玻璃材料的風口玻璃，在鏡筒的另一端安裝著觀察鏡。在防護罩下端的后蓋安裝著航空插頭，在航空插頭與攝像機之間聯接著電纜，在防護罩的下部安裝著進氣接頭。