某国内领先的高碳铬铁生产企业,主营黑色金属冶炼和压延加工,矿热炉变压器常年高负荷运转。去年夏季用电高峰期间,一台主变压器低压侧母排接头温度骤升,险些引发跳闸停产。面对夏季高温和恶劣车间环境的双重夹击,人工巡检已无法满足实时监控需求。为此,我们为该企业部署了一套基于“精确测温点+全域热成像+AI智能分析”的智能温升成像监测系统,成功将被动抢修转变为主动预警,让设备安全度夏有了“电子哨兵”。

一、三大痛点环环相扣,传统巡检力不从心
痛点①:冶炼负荷高位运行,夏季温升压力陡增
高碳铬铁冶炼属于典型的高能耗连续生产过程,矿热炉变压器长期处于低电压、大电流输出状态,负荷几乎没有低谷期。进入夏季后,环境温度攀升叠加生产负荷高峰,变压器及连接点的温升压力成倍放大,热故障概率显著上升。
痛点②:车间“脏乱差”,粉尘振动加速接触面劣化
该企业变压器部分位于户外露天区域,部分布置在冶炼车间内部。车间内铬矿粉、焦炭粉等导电性粉尘弥漫,高温辐射强烈,设备振动频繁。粉尘积附在设备表面和散热片上降低散热效率,更可能侵入电气连接点加速接触面氧化、增大接触电阻。母排接头、电缆终端头等部位在热胀冷缩反复作用下螺栓易松动,进一步推高局部温升。
痛点③:人工巡检频次低、盲区多,接头发热已成“前车之鉴”
此前企业已发生过接头发热险情,但传统人工手持红外巡检仅能进行定点测温,面对夏季高温、粉尘环境和负荷频繁波动,根本无法做到24小时连续跟踪。夜间、午间负荷峰值时段存在大量监控盲区,隐患发现严重滞后。为避免类似事件再次发生,企业决定提前部署实时在线监测系统,从“被动抢修”走向“主动预警”。
图片源于ai
二、方案设计:点面融合三层监测架构
针对现场粉尘多、高温、振动大的特点,项目采用"精确测点 + 热成像面扫 + AI智能分析"三层架构,具体配置如下:

2.1 接触式测温:锁定99个历史风险点
鉴于此前发生过接头发热,首先在高压配电室的11面馈线柜内,每台配置9台母线温升监测仪,共99个关键连接点(母排搭接处、电缆接头、断路器触头)实现秒级温度采集。这些点位正是夏季冶炼负荷高峰期最易发热的部位。

2.2 红外热成像:13台设备全域覆盖
变电区部署1套巡视装置 + 2套云台巡视装置,1#2#炉区部署6套巡视装置,3#炉区部署4套巡视装置,共13台热成像设备。设备集成高清可见光与红外热像,云台可自动巡航,对变压器本体、散热片、高压套管等大面积区域进行轮巡扫描。
针对冶炼车间粉尘大的特点,红外热成像不受可见光遮挡影响,即使设备表面覆盖薄层粉尘仍能准确捕捉发热点。4组巡视安装平台在变电区围栏处增高处理,避免户外围栏遮挡视野。

2.3 工业防护与通信保障
所有成像装置采用工业级防护结构,适应车间粉尘和户外日晒雨淋。控制箱采用壁挂式网络机柜,分别部署在1#2#炉区和3#炉区。电源线(200米)和双屏蔽网线按实际需求敷设,满足车间复杂电磁环境下的信号传输要求。

2.4 AI智能分析:温升速率预警优于阈值报警
多谱影像AI智能存储分析主机搭配4块6T磁盘(共24T),保存所有可见光和热像历史数据,满足事故溯源需求。软件平台支持国产化服务器部署。
算法核心亮点:不仅比较绝对温度,更结合环境温度与负荷电流动态计算温升速率。当速率异常陡增时提前数小时预警,而非等到温度超限才报警——这对于负荷频繁波动的冶炼工况尤为关键。

这个案例再次证明了一个朴素道理:设备故障从来不是“突然发生”的,而是“突然被发现的” 。接头发热从松动到烧毁,往往经历数小时甚至数天的温升过程,关键在于能否在早期捕捉到那一丝“异常速率变化”。当技术能够提前数小时告诉我们“这里快要出问题了”,运维便不再是“消防队”,而是真正的“保健医”。
高碳铬铁冶炼如是,其他高能耗、连续性生产行业亦然。夏季还在继续,负荷高峰还未过去,愿每一台变压器都不再“高烧”,每一次预警都不被辜负。