[发明专利]对危险严峻空间或具有恶劣环境条件的空间进行检查或可操作观察的方法和设备

说明书

用于检测恶劣环境的方法和设备包括传感装置(26)，所述传感装置进而包括以相对于彼此的不同的取向定位的多个图像传感器(42,44,46,48)，以便检测所述恶劣环境的图像数据；预定用于将所述装置支撑在所述恶劣环境中的支撑件(30)；所述图像数据的处理装置，用于基于所述图像数据生成球形和/或三维图像；相对于所述传感装置(26)的远程显示装置，预定位于所述恶劣环境之外并至少与图像数据的处理装置通信，所述设备预定用于具有对人类有害或危险的温度特性和/或大气污染物的所述恶劣环境，并且所述多个彼此具有不同取向的传感器是检测所述恶劣环境的至少60％的4n球面度的同期图像数据的传感器。

技术领域

本发明涉及设施或设备领域，其中用于操作目的的维护、修理或监督的直接目视检查不能实现，由于它们对于人类存在不可接近，或由于几何形状、高温、有毒环境、照明或所述设备或设备的其他危险状况而可能是危险的。

背景技术

有一定数量的设施或设备需要目视检查(例如墙壁或内装物、一般的磨损等)；然而，由于恶劣或侵蚀性的环境条件或由于暴露于人类在进入所述恶劣环境时可能遭受的危险而不能直接实现。

可应用本发明的设施或设备的实例是炼钢电炉、气体加热炉、焦炉、玻璃熔化炉、热气堆、核电站、建筑物或房间着火、再热炉、可能有毒性条件的封闭区域等等。这些设施或设备需要对其状况进行周期性目视检查(例如，在涂有耐火材料的情况下，为了确定由于其正常运作而导致的涂层的磨损程度)，并且如果必要的话，进行必要的修理，以避免造成严重的损失，或者造成扩大的和意想不到的巨大停工期并产生相应的生产损失。

现有技术中已知，即使具有保护系统(例如，用于保护摄像机免受高温的冷却系统)，照相机在恶劣环境即具有温度特性和/或例如在钢铁生产炉中对人类有害或危险的大气污染物的恶劣环境中的存在时间是有限的，因此需要一种能够在极短时间内产生环境的详细视图的控制系统，但是具有特定的细节和视觉幅度，以便操作者和/或维护人员作出可能导致停机从而对所监控的设备进行修理或维护或继续进行生产的决定。

同样已知的是，具有安装在可移动基座上的照相机而使得可以通过不同方向上的遥控来移动-例如通过机器人或PTZ(摇摄-倾斜-变焦)系统的显示系统是不实用的，因为检查的时间有时非常短，并且该装置的有限视野在已经有限的检查时间中施加约束，因为操作者必须手动指引照相机寻找故障，并且还因为移动相机系统的部件和机械/电气部件由于高温、多尘环境或更一般地由于这种环境的侵蚀性条件而倾向于劣化。

已知的做法还提供了使用在非操作时间间隔期间使用的常规照相机(固定和可移动照相机)或通过具有有限观察角度的小窥视窗和短期评估或使用可在不同方向移动聚焦在设备内侧的所需区域上的相机来进行快速检查(需要继续进行设备的生产循环时)，但始终需要短时间段。

从以上描述可以容易地理解，已知的解决方案具有显著的局限性并且不完全令人满意。

更具体地说，目前用于检查和监测设备的实践和技术，例如用于生产钢的电弧炉等高温炉具有一定的局限性；例如，为了实现对电炉内部的精确控制，照相机应当在炉内保持比在正常关机时当前所允许的时间更长的时间，即在每次铸造之后的时间内，排出钢水并开始装载随后的铁质材料之后。

即使用于控制的照相机配备了良好的冷却系统，也难以抵抗炉的温度，在某些情况下，温度可能会超过1000℃。

在这些条件下，相机可以保持在此环境中的时间远少于一分钟，因此可以收集的数据受到限制。

照相机功能(聚焦、移动等)所需的其余机械/电气/电子可移动装置在这些高温环境中也具有较短的使用寿命。

在现有技术中已经发现了各种建议，旨在利用摄像机来解决工业设施检查的问题。