一种加热炉远程巡检方法与流程

1.本发明涉及加热炉维护技术领域，具体为一种加热炉远程巡检方法。


背景技术：

2.热炉是一种专用于对产品物料和生产的工件进行加热处理的设备。不同于烘干设备的是，加热炉的主要用途不是对一般物料进行加热，而是对金属产品通过无氧化或少氧化的高温加热从而使其能够进一步的深加工。
3.加热炉现场环境复杂，而且设备除炉体机械、热工设备外还包括气化系统特种设备、压力容器等，巡检难度大，目前一般是由操作人员进行人力巡检，巡检效果差，遇到加热炉区域煤气报警时，人员无法靠近巡检，存在煤气中毒安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种加热炉远程巡检方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加热炉远程巡检方法，所述巡检方法包括如下步骤：
6.第一步、加热炉现场情况调研，根据现场巡检人员的业务需求与加热炉实际的建筑结构、机械运作情况和现有信息化系统，确定后续的各子系统设计方案，确定视频监控安装位置与数量，抽象巡检内容为ai具体任务，确定业务数据、设备数据与三维模型的融合方式；
7.第二步、加热炉三维重建，根据加热炉图纸，建筑施工图纸信息，结合现场激光扫描仪扫描数据补充变更与缺失，使用建模软件建立加热炉的三维模型，供实时数据驱动的数字孪生系统使用；
8.第三步、视频监控系统建设，在加热炉周边及炉顶、炉底区域安装监控摄像机；利用枪球联动智能摄像机，实现大场景与细节的兼顾，并进行枪球联动操作，可在大场景画面中放大任意巡检位置的细节，提升视觉效果；利用红外热成像智能摄像机，动态监测管道、轴承等巡检位置的温度变化，叠加到三维画面中展示和告警。
9.所述视频监控系统包括视频监控模块，所述视频监控模块具有热温成像、枪球联动、预览回放、权限管理以及录像下载的功能。
10.第四步、ai识别系统建设，据巡检点的巡检内容，收集各巡检点素材混合训练，保证ai模型的泛化性，在反复的训练、调优、迭代后，将符合要求的ai模型部署在ai服务器上，实现ai模型服务化部署，供系统调用；
11.第五步、数字孪生系统建设，基于设备端的时序数据、视频监控系统的视频数据、业务与ai识别结果的语义数据，构建数据孪生系统的数据层，将数据层载入加热炉三维模型。
12.优选的，所述第二步中，建立三维模型时，需模块化滚轮、轴承、气缸、辊子等活动
部件。
13.优选的，所述第二步中，建模时，建模软件使用3dmax建模软件。
14.优选的，所述第三步中，所述摄像机采用枪球联动摄像机。
15.优选的，所述第三步中，需要将摄像机进行编号，通过编辑摄像机的顺序号，在线上巡检时，自动按顺序展示加热炉的实时监控画面。
16.优选的，所述第三步中，通过摄像头生成的巡检画面在进行展示时，可以通过鼠标点击监控界面的任意位置，通过球机放大鼠标点击位置的细节，实现所见即所得。
17.优选的，所述第三步中，通过红外热成像摄像机来监测管道、轴承等位置，实时展示温度数据，并设置告警阈值，超过阈值时在监控界面上显示告警信息，提醒操作人员及时处理。
18.优选的，所述第四步中，对巡检内容进行归类，分别归类为螺栓检测、漏液识别、漏气识别、仪表识别、裂纹识别、异音检测等数类ai识别任务。
19.优选的，所述第五步中，将数据层载入加热炉三维模型后，绑定对应数据与对应模型模块，巡检点标签，调节实时数据驱动的模型运动仿真，开发对应业务交互接口，将加热炉数字孪生系统部署于图形渲染服务器内，使用千兆网络传输私有云渲染画面。
20.优选的，各系统建设完成后，开发人员将与操作人员共同试运行系统，操作人员可以在三维可视化的加热炉数字孪生系统中，通过摄像机远程巡检，且各巡检点位存储历史状态、实时数据、维修情况等信息，便于操作人员快速锁定问题与事后追溯，ai模型也会提供实时的识别结果。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果：
22.本发明通过实地考察调研确定现场情况，根据加热炉图纸及现场激光仪扫描逆向三维建模，根据巡检点位置安装摄像头与传感器，摄像头信号接入视频监控系统，开发对应ai模型与数字孪生程序，对接各系统数据，最后进行测试、验证和消缺，从而达到减少加热炉炉区故障时间，减少巡检人力成本。
附图说明
23.图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种加热炉远程巡检方法，具体步骤如下：
26.1)加热炉现场情况调研。
27.根据现场巡检人员的业务需求与加热炉实际的建筑结构、机械运作情况、现有信息化系统等，确定后续的各子系统设计方案，确定视频监控安装位置与数量，抽象巡检内容为ai具体任务，确定业务数据、设备数据与三维模型的融合方式。
28.2)加热炉三维重建。
29.根据加热炉cad图纸，建筑施工图纸信息，结合现场激光扫描仪扫描数据补充变更与缺失，使用3dmax建立加热炉的三维模型，模块化滚轮、轴承、气缸、辊子等活动部件，供实时数据驱动的数字孪生系统使用。
30.3)视频监控系统建设。
31.在加热炉周边及炉顶、炉底区域安装监控摄像机，摄像机采用枪球联动摄像机。通过编辑摄像机的顺序号，在线上巡检时，自动按顺序展示加热炉的实时监控画面。巡检画面展示时，可以鼠标点击监控界面的任意位置，通过球机放大鼠标点击位置的细节，实现所见即所得。通过红外热成像摄像机来监测管道、轴承等位置，实时展示温度数据，并设置告警阈值，超过阈值时在监控界面上显示告警信息，提醒操作人员及时处理。
32.视频监控系统包括视频监控模块，所述视频监控模块具有热温成像、枪球联动、预览回放、权限管理以及录像下载的功能。
33.4)ai识别系统建设。
34.根据巡检点的巡检内容，归类为螺栓检测、漏液识别、漏气识别、仪表识别、裂纹识别、异音检测等数类ai识别任务，收集各巡检点素材混合训练，保证ai模型的泛化性。在反复的训练、调优、迭代后，将符合要求的ai模型部署在ai服务器上，实现ai模型服务化部署，供系统调用。
35.5)数字孪生系统建设。
36.基于设备端的时序数据、视频监控系统的视频数据、业务与ai识别结果的语义数据，构建数据孪生系统的数据层。载入加热炉三维模型，绑定对应数据与对应模型模块，巡检点标签，调节实时数据驱动的模型运动仿真，开发对应业务交互接口。将加热炉数字孪生系统部署于图形渲染服务器内，使用千兆网络传输私有云渲染画面。
37.各系统建设完成后，开发人员将与操作人员共同试运行系统，操作人员可以在三维可视化的加热炉数字孪生系统中，通过摄像机远程巡检，且各巡检点位存储历史状态、实时数据、维修情况等信息，便于操作人员快速锁定问题与事后追溯，ai模型也会提供实时的识别结果，降低巡检劳动强度，优化巡检路线。在试运行期间发现问题，及时处理完善，最终完成该系统的正式上。
38.本发明通过实地考察调研确定现场情况，根据加热炉图纸及现场激光仪扫描逆向三维建模，根据巡检点位置安装摄像头与传感器，摄像头信号接入视频监控系统，开发对应ai模型与数字孪生程序，对接各系统数据，最后进行测试、验证和消缺，从而达到减少加热炉炉区故障时间，减少巡检人力成本。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。