前言
中国钢铁行业一直致力于炼铁传感器、物联网、工业模型软件、专家系统、企业级炼铁大数据平台、行业级工业互联网平台的研发和推广。目前，国内已有260座高炉实现了数字化和智能化，炼铁大数据平台已推广应用于俄、越、伊、印尼等一带一路国家的钢铁企业。单座高炉年降本增效超过2400万元/年，实现了大数据、机制模型、人工智能与传统制造业的深度融合，是智能产业的典型应用。
在工业4.0新时代的推动下，不仅迎来了工业互联网的发展，也开启了5G时代的新维度。随着带宽的增加，网络信息发展迅速，能源控制和实时预警在工业互联网中也发挥着重要作用。高炉是钢铁工业的重要组成部分，其数据监测和预警提示具有极其重要的价值和意义。
接下来，我们将介绍利用Hightopo(以下简称HT)提供的技术，通过2/3D融合构建的高炉炉体三维热图监控系统。
界面简介及效果预览
高炉的基本信息、热传感器信息和高炉检测信息显示在2D面板上；高炉的真实几何结构呈现在三维可视化场景中，高炉各关键位置的温度信息通过三维热图呈现。底部的方位指针定位高炉的方位和传感器位置，两侧的高度标记显示炉体关键位置的高度信息。
在可视化系统的实现中，三维场景采用HT轻量级HTML5/WebGL建模的方案，通过移动终端浏览器实现快速建模、运行时轻量级甚至三维可视化操作维护的良好效果；在相应的2D图上，使用特殊的矢量，在各种比例下不失真，使用布局机制解决不同屏幕比例下的显示问题。
具体功能及实现
整个高炉炼铁过程主要涉及以下系统：原料系统、装料系统、炉顶装料设备、炉体系统、荒煤气系统、风口平台及出铁场系统、炉渣处理系统、热风炉系统、煤粉制备及喷吹系统及辅助设施系统。作为整个高炉炼铁系统的心脏，炉体系统的使用寿命决定了整个高炉系统的使用寿命。所有辅助系统为炉体系统服务，重要的化学反应在炉体系统中完成。
高炉炉体温度监测非常重要。比如炉膛局部过热，炉体可能烧穿。一旦烧穿，方圆50米范围内的设备设施将消失，将面临巨大的经济损失甚至人员伤亡。
此时，使用我们的系统，通过从后端读取实时传入的热传感器数据，可以动态呈现直观的3D热图，并提供热范围调整功能，可以根据需要调整不同峰值下的热性能。比如我们把1000摄氏度作为预警值，在炉体某处达到这个值，热图就是红色的。
高炉炉体主要分为顶盖、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉膛、炉底和底座。根据用户传输的相应位置的半径和高程信息，经过简单处理后，可以使用HT自己的建模组件自动生成整个炉体。
炉体是这样生成的，省去了3D设计人员建模的过程，可以数据驱动的方式生成任意尺寸和高度的炉体。
高炉质量关系到高炉的产量和使用寿命。系统还提供了动态调整高炉炉体各关键位置尺寸的功能，可用于高炉设计规划，以观察不同高炉尺寸下高炉的输出效率和负荷能力，优化高炉形状。
高炉内部状态
此外，该系统还提供切割功能和内窥镜功能。切割功能可以直观地检查炉体内部的热分布。在俯视观察模式下，可以参考底部的盘刻度来定位过热的准确方位。
热传感器可以用来检测高炉的温度。通过对铁水温度的采集和计算分析，可以反映高炉炉体各部分的热量分布。在设计中使用该系统时，通过调整传感器的位置，可以直观地观察到不同传感器的分布与热分布范围之间的关系，从而达到合理设置传感器分布位置的目的。
该系统的内窥镜功能不同于切割。内窥镜主要用于观察炉体内各种设备的定位和检测数据。这时候就不再需要用热图呈现了。它可以用3D数据面板显示设备和设施的状态，也可以在3D场景之外呈现。点击相应的设备，显示设备在2D的状态页面。
您可以通过在选定的图元上调度事件来触发摄像机内窥镜检查，也可以在3D场景上进行全局监控。
总结
在实时数据的监管下，预警信息也非常重要，保证了生产的有序进行，加快了生产效率，解决了资源利用和环境问题。数字化和智能化管控是工业互联网的发展趋势，在很大程度上解放了人力和劳动力。在信息高速交流的时代，数据可视化和智能管控的结合会产生很多惊人的碰撞。
编辑：hfy