WHTVL型全炉膛火焰监视系统说明书内容资料.docx
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WHTVL型全炉膛火焰监视系统说明书内容资料
目录
一、概述2
二、工作原理及功能特点2
三、系统主要性能和技术参数3
四、系统安装9
五、调试及使用11
六、日常维护及故障排除12
七、定货须知及供货范围13
附1：
图像处理14
1、概述14
2、系统特点15
3、应用前景16
附2、摄像机操作手册17
一、特点17
二、主要操作控制器及其功能17
三、设置18
四、设置步骤20
一、概述
WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视监视系统主要用于内窥监视各种锅炉炉内燃烧工况，让运行人员在集控室内就能观察炉内燃烧工况及点火、灭火情况，及时发现各种危险状况并采取相应措施，从而保证锅炉安全运行。
WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视系统对于指导燃烧操作以及提高锅炉燃烧效率和安全性有着不可缺少的作用。
二、工作原理及功能特点
WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视监视系统是利用光学成像系统和光电子耦合技术制成。
本系统采用特殊材料和风冷设计，并用高硬度耐高温的宝石镜片作为保护窗口，可以使摄像探头伸入高温锅炉内，在高温多尘的恶劣环境中长期可靠地工作。
光学传输部分采用优质光学石英材料在1100℃高温下能正常工作，它由两个部分组成,一成像组它的功能与照像机基本相同，把采集到的图像通过凹凸镜片组传输到转像棱镜，经棱镜反射到第二组光学图像传输系统。
把经过光学压缩的成像面经过传输系统移至CCD靶面，在CCD靶面上可得到一个视场角70°—90°的平行光。
摄像部分采用大动态范围的光电自动补偿图像平衡电路，无论锅炉是点火还是满负荷运行，电子快门系统都能适应大范围火焰光强变化，使图像清晰真实。
图像的色度和亮度通过操作器控制,操作器采用光电隔离技术,使操作器控制按钮和摄像系统完全隔离,从而避免了干扰。
通过菜单功能调整图像亮度色彩、倒像、增益、自平衡，使之清晰、真实。
系统采用水平安装，防正压炉门可调节，大视场角探头，可以适用于各种规格的锅炉，并且安装方便，维护简单
系统设计了自动进退保护装置,在冷却风压力低时能自动将探头从炉内退出，从而避免探头长时间在炽热的锅炉内被燃烧的火焰烧坏。
三、系统主要性能和技术参数
本系统由探头、摄像系统、冷却防护装置、链条推进器、电气控制箱、气源控制箱、监视器等组成。
如果双侧安装需增加现场部分同样系统一套.系统结构如下：
1、炉壁连接体
型号：
WHTV-LL2
安装：
炉壁连接体直接焊接在炉墙上。
功能：
连接推进器，调节探头在水平方向的角度。
2、链条推进器
型号：
WHLT-550行程：
550mm
推力：
2.45NS电动功率：
88W
工作电源：
AC220V安装：
法兰式安装
功能：
推进装置是一个直行程执行器，它保证在冷却压缩空气低于一定压力时，自动将内窥式探头从高温炉膛中退出以保护摄像探头。
也可通过电气控制箱或远控操作器手动操作探头的推进和退出。
本装置美观大方，简洁可靠，不卡死，易维护。
3、内窥式摄像探头
型号：
WHTV-LT
工作温度：
1400℃
探头视场角：
70°—90°立体角
视场角中心线：
水平向下70°
CCD:
松下474
镜头:
25mm精工
电源：
12VDC
锅炉点火油枪燃烧状况
功能：
探头采用宝石镜组，在风冷条件下，能在1400℃燃烧环境中长期工作；探头安装了特殊设计的大动态范围光电自动补偿图像平衡电路，在光强变化大，即无论锅炉在点火（小光强）还是满负荷运行（大光强）时，都能自动获得清晰的火焰图像,保护宝石镜采用金属融合技术彻底解决渗油渗水问题。
4、冷却防护装置
型号：
WHTV-OL
风压：
≥0.1Mpa
风量：
15～30m3/h
风温：
<45℃
品质要求：
无水无油仪表用压缩空气
功能：
防尘防污染，冷却摄像探头，吹扫镜头。
5、电气控制箱
型号：
WHTV-DK1
安装：
安装在现场，与摄像探头距离不超过2米。
功能：
控制火焰摄像探头的进退，冷却空气压力低时向推进器发出退出指令，传感器信号的输入、故障信号的输出、综合电缆的连接与控制传递。
6、气源控制箱
型号：
WHTV-QK1
安装：
安装在现场，与摄像探头距离为1.5米。
功能：
系统必须在足够的冷却风（≥0.1MPa）供应条件下才能保证正常工作。
为保证清洁的冷却风对保护镜片表面正常吹扫，设置一气源控制箱，对压缩空气进行过滤净化与调压。
当气源控制箱内冷却风压力小于0.1MPa时，压力传感器送出一信号到电气控制箱，控制进退装置将探头从锅炉中退出，以保证探头不被损坏。
7、控制器
型号：
WHTV-TK1
安装：
安装在集控室，可对摄像探头进行进、退操作，对图像的色度和亮度进行控制,操作器通过光电耦合,对摄像机菜单控制和探头位置的指示。
8、摄像机
型号：
WV-CP474
环境温度：
-5℃～60℃
电源：
12VDC
靶面尺寸：
6.4×4.8mm
行频：
15625Hz
场频：
50Hz
视频输出：
1.0VP-P
视频输出阻抗：
75
分辨率：
水平480线
9、视频电缆和监视器
视频电缆将CCD摄像机输出的视频信号长距离（300m）送到监控室的大屏幕显示器，显示炉内火焰图像。
10、涡流制冷器
型号：
WHTV-OL
功能：
是利用气流旋涡运动制冷原理制成的小型制冷器，利用压缩空气（大于0.1MPa）作动力，无运动部件。
运行可靠、无需检修，产生的冷空气可保证CCD摄像机在高温环境下长期可靠地工作。
四、系统安装
本产品适用于各种燃煤、燃油或燃气锅炉。
工业电视探头通常水平安装在锅炉侧墙中心。
也可以利用原有吹灰孔或另行开孔并把炉壁连接体焊在炉墙开孔处。
开孔高度必须根据锅炉大小及探头水平伸入炉内视场角（70°）来定，一般能见到最上层燃烧器来安装。
探头须在＞0.1MPa的无水无油冷却风的条件下才能置入锅炉炉膛中正常工作。
因此必须将0.1MPa无水无油冷却风源引接到随机提供的气源控制箱。
气源控制箱可安装在火焰探头旁1.5米处。
用随机提供的两根气管，分别将气源控制箱和探头冷却风接头和涡流制冷器接头连接。
用户也可自行安置气源控制箱。
电气控制箱接线端子如下：
集控室操作器接线端子如下：
WHTV现场安装实例
五、调试及使用
在安装就绪后，就可以现场调试。
1．打开吹扫及冷却气阀，确认气源控制箱内气压达到保护压力。
2．打开电源控制箱门，检查电路无误后合上空气开关。
3．合上CRT电源，将显示器调到“视频”状态。
4．在集控室操作器摁下“进”按钮，“进到位”指示灯亮后则表示推进器已进到位。
5．探头进入工作位后，显示器所显画面即为需要观察的炉膛工况。
6．随着锅炉负荷的变化，CCD的大动态调整电路会自动调整画面亮度；若对自动调整的画面不满意时，可按下操作器右边五个按钮的中间按钮二秒钟，等监视器上显示编辑菜单后放开，通过菜单显示调整图像的色度和亮度，使图像达到真实的效果。
六、日常维护及故障排除
1.维护：
1）内窥式全炉膛高温工业电视的日常维护量极小，只需一周巡检一次现场设备，若空气过滤器中已有积油，则应及时将其排放。
2）为保证工业电视的高清晰度，一般三个月应彻底清洗一次空气过滤器。
清洗时应将空气过滤器全部拆下，用工业洗涤剂或洗衣粉清洗均可。
回装时应缠上防漏胶带。
因为各电厂的压缩空气洁净度不一样，可视具体情况适当调整清洗周期。
2.故障排除：
故障现象
故障原因
故障部位
故障排除
监
视
器
无
图
像
电源断开
插头不到位
重新插到位
监视器故障
可转换频道验证
维修
信号传输中断
相关插头接触不良
重新插到位
插头与电缆脱焊
重新焊牢
电缆线断开
焊牢
摄像机断电
线路故障
修复
监视器图
像有遮光
结焦
炉壁窥孔
清理
镜片污染
探头
清理或更换
图像移动
探头
重新调整
七、定货须知及供货范围
一、供货须知
除探头到电气控制箱、推进器到电气控制箱的预制电缆外，其他电源电缆及控制电缆由设计院或用户选定、自备。
在供货范围之外的其它配置或要求，应在定货时说明。
二、供货范围
WHTV-L型内窥式全炉膛火焰电视系统基本配置及供货范围见下表。
系统配置（一套）：
序号
名称
规格型号
单位
数量
产地
生产厂家
备注
1
高温潜望镜组
WHTV-LT
套
1
南京
南京万和
2
成像系统及
保护套
WHTV-LB
套
1
南京
南京万和
2.1
CCD摄像机
WV-CP474
台
1
日本
日本松下
2.2
镜头
25mm
台
1
日本
日本精工
3
涡流制冷器
WHTV-OL
只
1
南京
南京万和
4
链条推进器
WHLT-550
台
1
南京
南京万和
5
电气控制箱
WHTV-DK1
台
1
南京
南京万和
6
气源控制箱
WHTV-QK1
台
1
南京
南京万和
7
控制器
WHTV-TK1
台
1
南京
南京万和
8
炉壁连接体
WHTV-LL1
套
1
南京
南京万和
含防正压炉门
9
金属软管
WHTV-I14
根
2
南京
南京万和
10
视频电缆
SF75-5
百米
南京
南京万和
根据现场需要
11
监视器
14″-21″
台
1
厂家选择
附1：
图像处理
1、概述
我国电力工业燃煤火电机组占绝大多数，且单机容量日益增大、负荷经常变动，又要求尽量用劣质或低品位煤种。
由于煤质、煤种和煤的特性经常变动，因此电厂锅炉的安全经济运行在很大程度上决定于燃烧的稳定性，而直接探知燃烧是否稳定的方法就是在线检测炉膛火焰和进行燃烧诊断。
目前大、中型锅炉安装的火焰监视系统（包括内窥式火焰监视器）只能观察火焰，不能检测、存储数字图像以及处理燃烧工况等各种参数，无法指导燃烧操作，参与报警儿保护。
WHTV-L-Ⅱ型内窥式全炉膛火焰监测是在WHTV-L的基础上增加的计算机数字图像实时处理系统，采用CCD（电荷耦合器件）摄像技术及计算机图像处理、压缩存储、解压回放技术，采集与处理锅炉燃烧操作与炉膛安全保护有关的基础上实现实时过程参数，在深入研究火焰图像特征与燃烧工况关系的基础上，实现炉膛火焰图像的实时在线监测、诊断和事故追忆，以配合锅炉FSSS系统直接参与燃烧报警和
保护。
图像处理系统软件
2、系统特点
WHTV-L-Ⅱ型系统能对全炉膛火焰图像进行真彩色适时采集、处理和数字压缩。
1．图像处理与压缩、存储、回放功能
a、可取得火焰平均亮度、最高亮度、火焰面积、火焰中心位置等多种燃烧特性参数，并可作为历史曲线长期保存。
b、处理火焰图像的相对温度场分布。
c、具有对火焰图像伪彩色处理功能，伪彩色火焰图像层次分明。
d、燃烧异常时，系统能根据处理后特征参数的设定限值，综合后自动报警并根据现场要求压缩存储燃烧异常后数分钟的彩色火焰图像，亦可在需要时随时召唤存储。
火焰图像特征参数的限值可根据不同要求予以设置。
长达数十分钟的压缩存储图像可回放。
回放时亦可显示经处理后的火焰最高亮度、平均亮度等特征参数和历史曲线供分析处理。
2．实时采集处理与燃烧操作及炉膛安全有关的过程参数，如炉膛负压、氧量，主蒸汽压力、流量等模拟量及MFT动作、正负压开关动作等开关量在深入分析燃烧机理及模型的基础上，对燃烧有关的参数及全炉膛火焰图像信号进行综合分析，从而对燃烧工况进行诊断。
a、可以趋势曲线等形与燃烧特征参数进行组合显示并长期保存。
b、在燃烧工况参数及火焰特征参数越限时自动报警；对燃烧不稳定作出诊断，在长期运行、报警的基础上可进一步参与燃烧安全保护；
c、在炉膛临界火焰及熄火时自动启动火焰图像追忆；
3．把火焰数字图像及燃烧诊断信息引入通信网络，可进入MIS系统。
系统须采用奔腾III及以上工业控制计算机，内置图像压缩卡，配合WHTV-L-Ⅱ型产品提供的软件实现图像处理功能。
3、应用前景
WHTV-L-Ⅱ型内窥全炉膛火焰监测系统在原有目窥“看火”的基础上，通过计算机对炉膛火焰图像进行有效检测，可监测真实全炉膛火焰图像通过实时数字图像处理得到炉膛火焰的多特征参数，结合与燃烧工况紧密相关的机组过程参数进行综合诊断与分析，从而在线、实时反映内燃烧状况，指导燃烧操作，改进燃烧工况。
不仅可以提高燃烧的稳定性而且可进一步优化燃烧，防止火焰中心偏斜引起的结焦，提高锅炉燃烧效率。
在煤种多变情况下监测数字图像及燃烧参数趋势曲线，便于分析和发现临界火焰，防止炉膛“灭火”和“打炮”一旦火焰特征参数低于设定阈值，经综合处理可发出燃烧不稳定报警信号便于运行人员来采取措施，系统自动对前、后几分钟的火焰图像信号进行压储，存储，可供事后回放处理、分析。
与DCS或MIS系统连网后可配合跳闸顺序记录及事故追忆，进行炉膛燃烧事故分析。
在现场长期投运、可靠报警的基础上可进一步投入保护系统。
因此本系统的推广应用将降低机组的事故停运率，减少和防止灭火事故，具有重大的经济效益。
附2、摄像机操作手册
一、特点
1、本摄像机具有如下功能
（1）自动亮度控制（ALC）/电动亮度控制（ELC）
（2）SUPER-DII功能可消除如投射灯等造成的背景强光干扰。
这种干扰可使摄像机图像变暗。
动态范围为48db。
（3）多种外部同步功能，包括同步锁功能。
（4）自动/手动白平衡功能。
（5）电子快门功能。
2、信噪比为50db.
3、F1.4镜头条件下，最小照度为0.8勒。
4、使用Panasonic非球面高速镜头条件下，最小照度为0.4勒。
5、水平分辨率为480线。
6、高质量图像
（a）进一步提高图像清晰度，采用了2H垂直提升。
（b）采用色彩平均电路改善彩色信噪比。
（c）最大程度减弱细小物体的重叠。
（d）采用拐点电路扩展动态范围。
（e）采用高亮通光校正显现光亮物体的细节。
7、提高使用电子照度控制（ELC），使摄像机具有固定光圈拍摄室内场景的能力。
8、电子灵敏度增强模式有自动（AUTO），手动（MANUAL）和关（OFF）可供选择。
9、内装数字式移动探测器。
二、主要操作控制器及其功能
按钮介绍
（1）向下按钮（下）
此按钮用于将光标向下移动，它也可用于在摄像机设置菜单（CAMSETUP）可选择项目。
（2）向左按钮（左）
此按钮用于将光标向左移动，它也可用于选择模式和用于调整某些参数水平。
（3）向上按钮（上）
此按钮用于将光标向上移动，它也可用于在摄像机设置菜单（CAMSETUP）可选择项目。
（4）向右按钮（右）
此按钮用于将光标向右移动，它也可用于选择模式和用于调整某些参数水平。
（5）设置按钮（中）
此按钮用于决定在摄像机设置菜单（CAMSETUP）可选择的项目。
三、设置
1、摄像机设置菜单
摄像机利用显示在屏幕上的用户菜单进行设置。
·打开设置菜单持续按住中按钮2秒以上。
摄像机设置（CAMSETUP）菜单
出现在监视器上如右图所示。
检查菜单上的当前设置
参照如下项目单中各项目的详细描述，检查完各项目后，如果您对各项目没有打算改变，移动光标至最下行的END处，关按下中按钮以关闭调定项目单，返回到正常摄像机图像模式。
注：
在监视器上显示设定项目单的过程中，如果在6分钟以上没有操作任何按钮，其将自动地关闭，关返回到正常的摄像机画面。
2、设置操作
摄像机利用显示在屏幕上的用户菜单进行设置。
使用侧面板上的按钮或集控室操作器的按钮来设置摄像机设置（CAMSETUP）菜单中的项目。
·如果打算将项目参数复原为出厂时的初始设定，则移动光标至打算复原的项目参数处，然后同时按下（左）和（右）按钮。
·如果打算返回到前一个项目单或页，则移动光标至RET处，然后按下（中）按钮。
·关闭设定项目单，则移动光标至END处，关按下（中）按钮。
·全部重置操作
如果你对所作出的设置没有把握，全部重置使你能够将设置菜单中的全部参数重置为出厂初始设置值。
操作如下：
（1）确认设置菜单没有显示（显示摄像机图像）
（2）按下向左按钮和向右按钮的同时，按下设置按钮（中）数秒钟。
全部重置（ALLRESET）信息在监视器上短暂出现。
此操作将全部设置和参数重置为出厂初始设置值。
·编辑摄像机设置（CAMSETUP）菜单
重要说明：
当摄像机设置（CAMSETUP）菜单最下面一行出现设置无效（SETUPDISABLE）时,你不能改变妆前的有效设置值。
这是为了避免对设置值的意外改变。
要编辑摄像机设置（CAMSETUP）菜单（改变设置值），按下向上按钮（上），按下向下按钮（下），向左按钮（左）和向右按钮（右），将光标移到最下面一行设置无效处。
按下设置按钮（中），设置无效（SETUPDISABLE）变为设置有效（SETUPENABLE）。
然后将光标移到你要改变的项目处。
重要说明：
改变了项目单的参数，设定项目单元关闭以后，新的参数值将被存入EEPROM（电子可消除式程序只读存储器）中。
即使关断摄像机电源，这些参数也会保持有效，直至存入下一个新的数值为止。
四、设置步骤
本摄像机如用于火焰电视监视，设置菜单时只需如下步骤：
1、照度控制设置（ALC/ELC）
您可以根据镜头的型号选择其照度控制方式。
自动照度控制（ALC）：
如果您使用的是自动光圈镜头，选择这个参数。
电子照度控制（ELC）：
如果您使用的是固定或手动光圈镜头，选择这个参数。
（1）将光标移动到自动照度控制（ALC）/电子照度控制（ELC）参数处
（2）选择自动照度控制（ALC）或电子照度控制（ELC）
2、快门速度设置
注：
如果摄像机设置（CAMSETUP）菜单中的ALC/ELC选择了ELC或在自动亮度控制（ALCCONT）菜单中的SUPER-D2选择了开（ON）时，此项是无效的。
将光标移动到快门（SHUTTER）参数处，并选择电子快门速度。
按下向左按钮（左）或向右按钮（右），改变快门（SHUTTER）（电子快门速度）的设置值，如下所示：
OFF（1/50）1/1201/2501/500
1/100001/40001/20001/1000
3、白平衡设置（WHITEBAL）
3.1自动跟踪白平衡模式（ATW）
您可以按照如下方法，在两种白平衡调整模式中选择一种。
·ATW（自动跟踪白平衡模式）
在这种模式下，连续检测色温，所以白平衡是自动设置的。
适当白平衡的色温范围大约为2600～6000K。
在以下情况下不能得到适当的白平衡：
（1）色温超过2600～6000K的范围。
（2）场景的大部分是高色物体，如蓝天或夕阳。
（3）场景过暗。
在这种情况下要选择AWC模式。
将光标移动到白平衡（WHITEBAL）参数处，关选择ATW（自动跟踪白平衡模式）。
摄像机的白平衡会自动设置。
·自动白平衡控制模式（AWC）
在这种模式下，色温在2300～10000K的范围时，可以准确调整白平衡。
（1）将光标移动到白平衡（WHITEBAL）参数处，并选择自动白平衡控制模式AWCPUSHSW.
（2）按下设置按钮（中），开始白平衡设置。
PUSHSW高亮显示表示白平衡正在设置。
（3）白平衡完成后，PUSHSW恢复正常显示。
注：
在没有设置白平衡时，PUSHSW显示为高亮。
（4）如果您想手动选择白平衡，按下向右按钮（右），选择AWC，然后按下设置按钮（中）。
AWC菜单出现在监视器上。
（当选择了ATW，然后按下设置按钮（中），则显示ATW菜单）
·AWC（ATW）的手动精细调整
您可以手动对白平衡进行精细设置。
（1）进行前述的步骤，使AWC（ATW）菜单出现在监视器上。
（2）将光标移动到红色（R）处。
（3）按下向左按钮（左）或向右按钮（右），得到最佳红色增益量
（4）将光标移动到蓝色（B）处。
（5）按下向左按钮（左）或向右按钮（右），得到最佳蓝色增益
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