[发明专利]用于热处理工业炉过程记录及管理的黑匣子系统

说明书

技术领域

本发明涉及热处理设备监控系统，具体是一种对工业炉过程数据进行实时采集、记录和查询分析的黑匣子系统。

背景技术

现代工业炉控制的基本模式为：PLC（可编程序控制器）+人机接口（触摸屏）,仅能提供简单的工艺输入和简单的报警提示功能，并不能对设备的的运行和操作做实时和长时间的记录，更无法对操作人员的行为进行实时记录，一旦发生工艺故障、设备故障和操作错误引起的故障，将无法追溯到发生故障时的工艺设备状态，无法为已经出现的工艺及设备的安全事故提供安全、可靠的事后分析数据，也无法找出相应的预防和规避措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以对工业炉运行的各种参数进行实时监控与记录的黑匣子系统。它能够对设备上正在运行的工艺数据、设备运行状态、操作者的行为进行动态地实时的监测并记录保存，不仅为可能出现的工艺及设备的安全事故提供安全、可靠的事后分析数据，也对操作人员的错误操作进行提示和警告，配合PLC接口可以对涉及设备人身安全的错误操作进行禁止。黑匣子的数据通过加密方式保存在固态存储器中，任何人无法更改和查询，仅授权人员可以通过配套软件进行查看和分析。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于热处理工业炉过程记录及管理的黑匣子系统，包括智能中央处理单元、通讯接口模块、视频采集与管理模块、数据冗余备份模块、数据查询及检索模块；

所述的智能中央处理单元内置有实时数据采集模块、数据加密与解密模块、数据输出模块、报警模块以及嵌入式HTTP/TCP服务器；

实时数据采集模块通过通讯接口模块与现场工业炉设备的仪器仪表、PLC连接，采集仪器仪表的数据，并且写回到PLC内部缓冲区，供PLC调用；

嵌入式HTTP/TCP服务器对来自其它模块与单元的数据进行实时处理，并对数据进行加密存储；数据输出模块接收指令，对涉及设备人身安全的错误操作进行禁止；

报警模块对操作员的错误操作行为进行声光报警提示；所述的视频采集与管理模块，通过工业摄像机对设备的整个运行场景进行实时记录，对操作员的操作行为做实时记录，并由其对图像数据自动进行分类与管理，传输到智能中央处理单元；

所述的数据冗余备份模块，通过智能中央处理单元把数据传输到指定的冗余存储设备中进行安全冗余备份，传输介质为无线网络或有线以太网络；

所述的数据查询及检索模块，通过无线以太网或有线以太网从远端进行数据查询和检索，所有检索操作必须首先取得权限。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：

本发明能够全天不间断监控工业炉运行状态，实时记录工业炉运行时的各种工艺参数、各种报警，及操作员的所有操作行为。随时查询其工作状态和安全参数，并进行预警、报警、有效记录。并为可能出现的工艺及设备的安全事故提供安全、可靠的事后分析数据；本发明适用各种热处理设备，如推杆式连续炉、箱式多用炉、辊底式退火炉、井式炉、罩式炉、转底炉、网带炉、铸链炉、真空炉等各种热处理炉。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

所述的智能中央处理单元是一台嵌入式、无鼠标、键盘及显示器的微电脑处理机，配备有大容量工业固态硬盘，整机为适合工业现场恶略环境的自散热、无风扇全密闭结构的黑匣子。

所述视频采集与管理模块，配备大容量存储介质，配有多个分别进行抓怕操作摄像头，对多个场景分别记录。

所述现场通讯接口模块，通过Profibus、ProfiNet、Can总线、以太网和串行总线接口连接到所述的工业炉设备的所有仪器仪表和PLC系统。

所述的嵌入式HTTP/TCP服务器在授权许可情况下通过英特网或局域网进行远程访问。

附图说明

图1是本发明实施例的系统结构框图。

图2是本发明应用于推杆式连续炉时的系统结构示意图。

图3是本发明实施例的黑匣子结构示意图；

图中：31 -PROFIBUS-DP接口，32- CAN接口，33-RS485接口；34、35-以太网接口，

36-密闭壳体兼散热体，37-无线发射天线，38-电源接口。

具体实施方式

以下通过附图及实施例详述本发明，所举之例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而并非限制本发明的保护范围。