BR102015009609A2 - sistema e método de monitoramento de queimador remoto - Google Patents

Abstract

sistema e método de monitoramento de queimador remoto. a presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento de queimador remoto que inclui um ou mais queimadores, em que cada um inclui sensores integrados, um coletor de dados que corresponde a cada um dos queimadores para receber e agregar dados a partir dos sensores do queimador correspondente, e um transmissor local que corresponde a cada um dos coletores de dados para transmitir os dados, um centro de dados configurado e programado para receber os dados a partir dos transmissores locais que correspondem aos um ou mais queimadores, e um servidor configurado e programado para armazenar pelo menos uma porção dos dados, para converter os dados em um formato de exibição, e para fornecer conectividade para permitir a recepção e transmissão de dados e o formato de exibição através de uma rede que inclui pelo menos uma dentre uma rede por cabo, uma rede celular e uma rede wi-fi.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E MÉTODO DE MONITORAMENTO DE QUEIMADOR REMOTO".

Antecedentes [0001] Esse pedido refere-se a um sistema de combustão que inclui um queimador que tem sensores integrados e um aparelho de coleta e transmissão de dados para permitir monitoramento remoto de operação de queimador.

[0002] Queimadores, por sua natureza, operam em ambientes severos, uma vez que os mesmos são usados para fornecer calor de combustão para todos os tipos de fornos industriais. Frequentemente, a única forma para avaliar o desempenho de queimador é monitorar medidores locais e outros (algumas vezes montados temporariamente) sensores no forno, onde calor, poeira, e vibração são predominantes. Têm sido feitas algumas tentativas na técnica para fornecer monitoramento e alarme de dados remoto com base em sensores montados no queimador, mas nenhum desses tem feito isso de uma maneira sem fio integrada que permita monitoramento remoto em tempo real de operação de queimador, tanto localmente (ou seja, na instalação, mas distante do queimador) como de uma distância (por exemplo, sobre a Internet).

Sumário [0003] É descrito um sistema para monitorar remotamente queimadores que são instrumentados para medir parâmetros de queimador para permitir monitoramento de desempenho de queimador e para auxiliar na manutenção preditiva detectando mudanças na operação do queimador antes de uma falha ou paralisação ocorrer. Parâmetros de fornos também podem ser monitorados pelas mesmas razões. A instrumentação de queimador é integrada ao queimador, por exemplo, como descrito em pedido de patente de propriedade comum intitulado "Oil Burner with Monitoring" e pedido de patente provisório de propriedade comum intitulado "Burner with Monitoring" que estão sendo depositados simultaneamente a esse pedido, cada um dos quais é incorporado no presente documento em sua totalidade a título de referência. Essa instrumentação pode ser integrada em qualquer queimador, que inclui um queimador que utiliza um ou mais dentre combustível gasoso, combustível líquido e combustível sólido, e que inclui um queimador que não opera em estágios, um queimador de combustível que opera em estágios, um queimador de oxidante que não opera em estágios, e um queimador no qual tanto combustível como oxidante opera em estágios. É entendido que para cada tipo de queimador, o tipo, posição, e quantidade de sensores podem ser personalizados para corresponder aos modos e parâmetros operacionais mais relevantes para aquele queimador particular.

[0004] Os dados resultantes são transmitidos sem fio para uma localização central tal como um centro de dados receptor onde dados de um ou múltiplos queimadores são coletados e podem ser retransmitidos. Dependendo da disposição da instalação, pode ser vantajoso usar mais do que um centro de dados para receber dados de queimadores localizados em respectiva proximidade a cada centro de dados. Os dados podem ser usados para qualquer propósito, que inclui monitorar a operação dos queimadores para propósitos de manutenção ou para possibilidades de otimização, e para tendências, alarme, e similares. Os dados são fornecidos em uma forma que pode ser observada manualmente, por exemplo, por um operador ou através de software que pode informar os operadores sobre desempenho anormal ou não ideal. Essas informações podem ser fornecidas na forma de alertas em tela, e-mails, mensagens de texto ou outro meio.

[0005] O centro de dados receptor agrega dados de um ou múlti- pios queimadores e é capaz de retransmitir aqueles dados através de uma rede tal como Internet, uma intranet, uma rede de área local (LAN), e uma rede de área ampla (WAN). Os centros de dados podem incluir um servidor que oferece os dados em um formato que seja acessível para usuários autorizados, tais como uma página de web ou app de dispositivo móvel. Alternativamente, um servidor baseado em nuvem na rede pode ser usado para fornecer dados direta ou indiretamente para usuários através da rede. Os centros de dados também podem, ou alternativamente, fornecer os dados sobre um acesso Wi-Fi ou BlueTooth restrito para que usuários autorizados possam acessar os dados a partir de qualquer localização dentro das cercanias dos centros de dados que incluem nos queimadores ou em localizações que fornecem entradas tais como fluxo de combustível e oxidante para os queimadores. Os centros de dados também podem ter a capacidade de arquivar os dados localmente ou em um repositório de dados baseado em nuvem remoto para recuperação posterior. Adicionalmente, software pode ser executado ou localmente nos centros de dados ou em um servidor baseado em nuvem para realizar várias funcionalidades, tais como monitorar tendências dos dados de um ou múltiplos queimadores, e/ou fornecer comparações entre queimadores ou para condições ideais conhecidas. Os dados dos queimadores também podem ser usados para controlar a operação do forno e do queimador ou em uma maneira em circuito fechado ou circuito aberto tanto para manter parâmetros de queimador dentro de limites seguros ou sob controle e para automaticamente ajustar características de chama local para valores determinados por usuário que incluem, sem limitações, fluxo de calor e tamanho da chama, e também para responder rapidamente a sinais de alerta que incluem, sem limitações, bico de queimador ou superaquecimento de bloco ou instabilidade de chama.

[0006] Aspecto 1. Um sistema de monitoramento de queimador remoto que compreende: um ou mais queimadores em que cada um inclui sensores integrados; pelo menos um coletor de dados que corresponde a cada um dos queimadores para receber e agregar dados a partir dos sensores do queimador correspondente, e pelo menos um transmissor local que corresponde a cada um dos coletores de dados para transmitir os dados; um centro de dados configurado e programado para receber os dados dos transmissores locais que correspondem ao um ou mais queimadores; e um servidor configurado e programado para armazenar pelo menos uma porção dos dados, para converter os dados em um formato de exibição, e para fornecer conectividade para permitir a recepção e transmissão de dados e do formato de exibição através de uma rede que inclui pelo menos uma dentre um rede por cabo, uma rede celular, e uma rede Wi-Fi.

[0007] Aspecto 2. O sistema do Aspecto 1, que compreende, adicionalmente, um computador configurado e programado para transmitir e receber dados para e da rede.

[0008] Aspecto 3. O sistema do Aspecto 1 ou Aspecto 2, em que os centros de dados incluem um ou mais dentre um receptor de dados para receber os dados, um servidor para armazenar pelo menos uma porção dos dados, e um roteador para fornecer conectividade para permitir recepção e transmissão de dados na rede.

[0009] Aspecto 4. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 3, em que o coletor de dados de cada um dos queimadores é programado para fornecer uma tensão correta para cada um dos sensores integrados do queimador.

[0010] Aspecto 5. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 4, em que o coletor de dados de cada um dos queimadores é programado para fornecer energia para sensores individuais apenas quando os dados devem ser coletados, com base em um ou de uma combinação de dados tanto detectados como de um cronograma periódico, e levar em conta as exigências específicas de cada um dos sensores individuais.

[0011] Aspecto 6. O sistema de qualquer dos Aspectos 1 a 5, em que o transmissor local que corresponde a cada um dos queimadores transmite dados sem fio, ou diretamente para o servidor receptor ou indiretamente através de um ou mais repetidores Wi-Fi, quando requerido pela distância e percurso de sinal entre o queimador e o servidor receptor.

[0012] Aspecto 7. O sistema de qualquer dos Aspectos 1 a 6, em que o formato de exibição é selecionado a partir do grupo que consiste de: um formato de página de web Internet e um formato de app de dispositivo móvel.

[0013] Aspecto 8. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 7, em que o coletor de dados que corresponde a cada queimador é alimentado por colheita de energia local.

[0014] Aspecto 9. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 8, em que pelo menos um dos queimadores utiliza um oxidante selecionado a partir do grupo que consiste em: ar, ar enriquecido com oxigênio, oxigênio de grau industrial, e combinações dos mesmos.

[0015] Aspecto 10. O sistema do Aspecto 9, em que pelo menos um dos queimadores é configurado para queimar um combustível selecionado a partir do grupo que consiste em: combustível gasoso, combustível líquido, combustível sólido, e combinações dos mesmos.

[0016] Aspecto 11. O sistema do Aspecto 9 ou Aspecto 10, em que pelo menos um dos queimadores é configurado para realizar combustão em estágios.

[0017] Aspecto 12. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 11, em que o servidor é integrado com os centros de dados.

[0018] Aspecto 13. O sistema de qualquer um dos Aspectos 1 a 11, em que o servidor é localizado na nuvem.

[0019] Aspecto 14. Um método para monitorar a operação de um ou mais queimadores, em que o método compreende: detectar dados operacionais em cada um dos queimadores; coletar localmente os dados em cada um dos queimadores; transmitir os dados coletados a partir de cada um dos queimadores para um centro de dados; converter os dados em um formato de exibição; transmitir o formato de exibição através de uma rede que inclui pelo menos uma dentre uma rede por cabo, uma rede celular e uma rede Wi-Fi.

[0020] Aspecto 15. O método do Aspecto 14, em que converter os dados em um formato de exibição compreende oferecer os dados em um ou mais dentre um formato de página de web Internet e um formato de app de dispositivo móvel.

[0021] Aspecto 16. O método do Aspecto 14 ou Aspecto 15, que compreende adicionalmente: [0022] transmitir os dados coletados a partir dos centros de dados através da rede para a nuvem; armazenar os dados coletados em um repositório de dados remoto; e permitir o acesso através da rede aos dados coletados armazenados no repositório de dados remoto.

[0023] Aspecto 17. O método de qualquer um dos Aspectos 14 a 16, que compreende, adicionalmente, analisar os dados coletados que inclui realizar análise estatística dos dados coletados que correspondem a um dos queimadores, realizar análise comparativa dos dados coletados entre dois ou mais dos queimadores, comparar os dados coletados para um ou mais dentre os queimadores para predefinir pontos de ajuste de alarme e geração alarmes, e combinações dos mesmos.

[0024] Aspecto 18. O método de qualquer um dos Aspectos 14 a 17, que compreende, adicionalmente, [0025] controlar a operação do um ou mais queimadores com base nos dados coletados e [0026] análise dos dados coletados; em que controlar a operação inclui um ou mais dentre manter os parâmetros de operação do queimador dentro de limites prescritos, ajustar a característica de chama local, e responder rapidamente a condições adversas de queimador.

[0027] Aspecto 19. O método do Aspecto 18, em que a característica de chama local inclui um ou mais dentre fluxo de calor e tamanho da chama.

[0028] Aspecto 20. O método do Aspecto 18, em que as condições adversas de queimador incluem um ou mais dentre uma temperatura elevada de um componente de queimador, uma temperatura elevada de um componente de forno e instabilidade de chama.

[0029] Outros aspectos da invenção são descritos abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos [0030] A Figura 1 é um diagrama esquemático que mostra componentes de um sistema de comunicação para coletar, transmitir, e analisar dados coletados a partir de vários sensores em um queimador.

[0031] A Figura 2 é um gráfico de fluxo de dados que indica es-quematicamente o fluxo, análise, e uso de dados de vários sensores em um queimador.

[0032] A Figura 3A é vista em perspectiva traseira de um queimador exemplificativo com monitoramento para inserção em um bloco de queimadores.

[0033] A Figura 3B é uma vista em perspectiva traseira de um queimador exemplificativo com monitoramento como na Figura 3A inserido em um bloco de queimadores.

[0034] A Figura 4 é uma vista em perspectiva frontal de um queimador exemplificativo similar ao queimador na Figura 3A inserido em um bloco de queimadores, mas sem capacidade de monitoramento.

[0035] A Figura 5 é uma vista de corte transversal de um queimador exemplificativo com monitoramento inserido em um bloco de queimadores.

[0036] A Figura 6 é um diagrama esquemático que mostra componentes de um sistema de geração de energia local para alimentar um coletor de dados posicionado localmente e/ou um centro de dados. Descrição Detalhada [0037] Um queimador óxi-combustível tipicamente inclui pelo menos uma passagem de oxidante para abastecer oxidante para pelo menos um bico de oxidante e pelo menos uma passagem de combustível para abastecer combustível para pelo menos um bico de combustível. Adicionalmente, em um queimador óxi-combustível em estágios, um dentre o combustível e o oxidante, ou ambos, (por exemplo, oxigênio) opera em estágios, de modo que uma corrente primária participa da combustão inicial enquanto que uma corrente secundária participa da combustão retardada distante do queimador. Por exemplo, para a operação em estágios de oxidante, o oxidante é proporcionado entre uma passagem de oxidante primário e uma passagem de oxidante secundário, em que o oxidante secundário é abastecido para pelo menos um bico de oxidante secundário separado de o(s) bico(s) de oxidante primário e bico(s) de combustível. Essa operação em estágios pode ser feita por uma válvula de estágios a montante das passagens de oxidante primário e secundário que proporciona uma corrente de entrada de oxidante entre as duas passagens. Alternativamente, o fluxo para cada uma das passagens de oxidante primário e secundário pode ser controlado, de forma independente, por uma válvula de controle separada. Em outros queimadores, o combustível pode operar em estágios de forma similar, com o uso ou de uma válvula de estágios ou de controles de fluxo separados para correntes primária e secundária. Adicionalmente, em alguns queimadores, tanto o combustível como o oxidante podem ser em estágios.

[0038] Portanto, informações significativas podem ser colhidas acerca da operação de um queimador detectando-se parâmetros que incluem, porém sem limitações, a temperatura e pressão de entrada de combustível e informações de composição, a pressão de entrada de oxidante, temperaturas de ponteira de bico (combustível, oxidante primário, oxidante secundário), a temperatura de face do queimador e/ou bloco de queimadores em várias localizações, a temperatura da parede forno, a posição da válvula de estágios (para combustível e/ou oxidante), a posição e o ângulo relativos de vários componentes de queimador, e a pressão do gás de atomização (em um queimador de combustível líquido), sozinhos ou em combinação entre si.

[0039] Queimadores podem ser fornecidos com sensores integrados. Em uma modalidade, um ou mais queimadores com sensores integrados que, por exemplo, detectam temperaturas, pressões e posições e ângulos, que transmitem dados de volta para um centro receptor de dados, e o centro receptor de dados coleta e retransmite os dados local ou remotamente para uso, avaliação, análise, alarme, ou outra função do processo. Opcionalmente, o centro receptor de dados pode fornecer alertas para usuários relacionados à operação anormal ou indesejada. Alertas podem ser feitos através de mensagens de texto, e-mails, luzes piscantes, indicadores de página de web, uma chamada telefônica com uma mensagem pré-gravada, ou outros mecanismos.

[0040] Por exemplo, as Figuras 3A, 3B, e 5 retratam uma modalidade de um queimador óxi-óleo que opera por estágios 10 com sensores integrados, fonte de alimentação, e equipamento de comunicações. Embora um queimador óxi-óleo seja descrito neste documento como uma modalidade exemplificativa de um queimador com monitoramento, o mesmo equipamento de comunicações e métodos ou similares, juntamente com sensores integrados similares ou análogos, per- sonalizados para a configuração, projeto, e modo operacional do queimador particular, pode ser usado em queimadores que queimam combustível gasoso com oxidante. Em particular, com a exceção de parâmetros que se referem especificamente à combustão de óleo, tal como as pressões de atomização de entrada de óleo e gás, todos os parâmetros e sensores descritos neste documento são aplicáveis de forma similar a um queimador de combustão de qualquer combustível, que inclui combustível gasoso, combustível sólido (por exemplo, coque de petróleo) em um gás portador, ou combustível líquido.

[0041] A fonte de alimentação é preferencial mente uma bateria ou um gerador de energia local para facilidade de instalação e para evitar possíveis questões de segurança com energia por fio. Os sensores podem incluir, porém sem limitações, em qualquer combinação, sensores de temperatura, sensores de pressão, sensores de posição, sensores de ângulo, sensores de contato, giroscópio, sensores de som, sensores de vibração, sensores IR ou UV, sensores de composição de gás, acelerômetros, e sensores de fluxo.

[0042] O queimador 10 tem uma extremidade de descarga 51 e uma extremidade de entrada 19. A título de descrição, a extremidade de descarga 51 algumas vezes é referenciada neste documento como a direção frontal ou dianteira do queimador 10, enquanto que a extremidade de entrada 19 é algumas vezes referenciada como a direção traseira ou de retaguarda do queimador 10. Quando o queimador 10 é montado em um forno, a extremidade de descarga 51 fica voltada para o interior do forno.

[0043] O queimador 10 inclui um bloco de queimadores 12, um corpo de queimador 14 posicionado na retaguarda do bloco de queimadores 12 com respeito ao forno, e um receptáculo de instrumento 16 posicionado na retaguarda com respeito ao corpo de queimador 14. O corpo de queimador 14 inclui uma placa de montagem 53 que é pre- sa ao bloco de queimadores 12. O bloco de queimadores 12 tem uma face frontal 18 que, quando montada, fica voltada para dentro do forno.

[0044] O bloco de queimadores 12 inclui uma passagem de oxi-dante primário 30. Uma lança de óleo 20 é posicionada dentro da passagem de oxidante primário 30 e tem um bico atomizador 22 em sua extremidade de descarga. O bico atomizador 22 é substancialmente envolvido pela passagem de oxidante primário 30 para que o óleo combustível atomizado descarregado do bico 22 se misture intimamente com a corrente de oxidante primário na descarga. Preferencialmente, a lança de óleo 20 e o bico 22 são peças fabricadas separadamente que são unidas, por exemplo, por soldagem, para formar uma lança com bico unitária. Na modalidade retratada, a lança de óleo 20 posicionada de forma substancialmente central dentro da passagem de oxidante primário 30, embora seja entendido que a lança de óleo 20 possa ficar localizada em uma posição não central desde que o bico 22 seja adaptado para distribuir o óleo atomizado para ser misturado adequadamente com a corrente de oxidante primário para combustão. Alternativamente, para um queimador oxi-gás, uma passagem de combustível gasoso pode ser posicionada dentro da passagem de oxidante primário 30 no lugar da lança de óleo 20. O bloco de queimadores 12 inclui, adicionalmente, uma passagem de oxidante secundário 40 separada por uma distância fixa da passagem de oxidante primário 30.

[0045] A passagem de oxidante primário 30 é alimentada com oxidante a partir de um conduto de oxidante primário 32 posicionado no corpo de queimador 14 e que se estende em uma porção traseira do bloco de queimadores 12. O oxidante é alimentado através de um par de entradas de oxidante 38 em uma admissão de oxidante 36 que, por sua vez, alimenta o conduto de oxidante primário 32. Um difusor 34 pode ser posicionado entre as entradas de oxidante 38 e a admissão de oxidante 36 para auxiliar a endireitar o fluxo de oxidante primário antes de entrar no conduto de oxidante primário 32.

[0046] A passagem de oxidante secundário 40 é alimentada com oxidante a partir de um conduto de oxidante secundário 42 posicionado no corpo de queimador 14 e que se estende em uma porção traseira do bloco de queimadores 12. Uma válvula de estágios 48 no corpo de queimador 14 redireciona uma porção do oxidante abastecido pelas entradas de oxidante 38 no conduto de oxidante secundário 42. O termo "proporção de estágio" é usado para descrever a proporção de oxidante que é redirecionada para o conduto de oxidante secundário 42, e desse modo distante do conduto de oxidante primário 32. Por exemplo, em uma proporção de estágio de 30%, 70% do oxidante é direcionado para o conduto de oxidante primário 32 (e, portanto para a passagem de oxidante primário 30) como uma corrente de oxidante primário e 30% do oxidante é direcionado para o conduto de oxidante secundário 42 (e, portanto para a passagem de oxidante secundário 40) como uma corrente de oxidante secundário.

[0047] O gás oxidante alimentado para as entradas de oxidante 38 pode ser qualquer gás oxidante adequado para combustão, que inclui ar, ar enriquecido com oxigênio, e oxigênio de grau industrial. O oxidante tem, preferencialmente, um conteúdo de oxigênio molecular (02) de pelo menos cerca de 23%, pelo menos cerca de 30%, pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 98%.

[0048] A lança de óleo 20 se estende para trás através do corpo de queimador 14 e através do receptáculo de instrumento 16. O óleo combustível é abastecido para a lança de óleo 20 através de uma entrada de óleo 26.

[0049] Devido à viscosidade do óleo combustível, tipicamente também é necessário abastecer um gás de atomização para a lança de óleo 20 através de uma entrada de gás de atomização 28. O gás de atomização pode ser qualquer gás capaz de atomizar o óleo combustível quanto o mesmo sai do bico 22, incluindo ar, ar enriquecido com oxigênio, ou oxigênio de grau industrial.

[0050] Vários sensores de temperatura podem ser usados para monitorar a temperatura de componentes de queimador e para ajudar a determinar as condições de entrada de combustível. Na modalidade retratada das Figuras 3A, 3B, e 5, um sensor de temperatura 102 é integrado no bico atomizador 22 na lança de óleo 20 para medir a temperatura na extremidade de descarga da lança de óleo 20. Os sensores de temperatura podem ser colocados em outros componentes do queimador 10 para monitorar parâmetros operacionais tais como integridade do queimador, estabilidade da chama, posição da chama. Por exemplo, um ou mais sensores de temperatura 110 podem ser montados no bloco de queimadores 12 próximos à face frontal 18. Os sensores de temperatura 110 preferencialmente são estabelecidos ligeiramente para trás da face frontal 18 para protegê-los do ambiente do forno. Os sensores de temperatura 110 podem ser centralizados com respeito à passagem de oxidante primário 30, ou deslocados da linha central do eixo geométrico menor e podem ser usados para determinar se a chama está colidindo no bloco de queimadores 12 ou se a chama está centralizada em volta da lança de óleo 20 ou da passagem de oxidante primário 30. Os sensores de temperatura podem, ainda, ser posicionados em outras localizações do forno próximas ao queimador para monitorar as condições de combustão.

[0051] Um sensor de temperatura 112 é posicionado na corrente de óleo próximo à entrada de óleo 26 para monitorar a temperatura do óleo que é abastecido para o queimador 10. É importante garantir que a viscosidade da corrente de óleo permita a atomização apropriada do óleo e a viscosidade seja uma função da temperatura bem como da composição do óleo. Portanto, para qualquer composição particular do óleo, uma faixa ótima de temperatura pode ser determinada para a atomização.

[0052] Na modalidade retratada, sensores de pressão também são instalados no queimador 10. Um sensor de pressão 114 é posicionado na corrente de óleo próximo à entrada de óleo 26. O sensor de pressão 114 pode ser montado no mesmo mecanismo de vedação 61 que o sensor de temperatura 112, com o sensor de pressão 114 sendo localizado em uma porta de sensor diferente (não mostrado). Alternativamente, o sensor de pressão 114 pode ser montado em um mecanismo de vedação separado que tem essencialmente a mesma construção que o mecanismo de vedação 61. Na modalidade da Figura 5, um sensor de pressão 116 é montado na corrente de gás de atomização próximo à entrada de gás de atomização 28, e um sensor de pressão 128 é montado na corrente de oxidante ou próximo a uma das entradas de oxidante 38 ou na admissão de oxigênio 36 a montante da válvula de estágios 48. Se desejado, sensores de pressão de oxidante separados podem ser montados em cada um dentre o conduto de oxidante primário 32 e o conduto de oxidante secundário 42 para detectar a pressão de oxidante que é abastecido para cada uma das passagens de oxidante 30 e 40, respectivamente, no bloco de queimadores 12. Os sensores de pressão podem ficar localizados dentro ou fora do receptáculo de instrumento 16, e ser ligados por cabo tanto à fonte de alimentação como à transmissão de sinal.

[0053] Como mostrado, o receptáculo de instrumento 16 inclui uma porta de bateria 81 e uma antena 83 para comunicação de dados sem fio.

[0054] Nota-se que configurações similares às supracitadas podem ser usadas para montar outros sensores para monitorar quaisquer das correntes de alimentação.

[0055] Medir a pressão de óleo pode fornecer informações acerca da resistência ao fluxo da lança de óleo (por exemplo, área de fluxo reduzida devido à carbonização ou algum outro bloqueio causará uma elevação de pressão), da vazão do óleo, e da viscosidade do óleo (que é uma função da temperatura e composição). É provável que as informações de pressão de óleo sejam mais úteis quando combinadas com outras informações (por exemplo, a temperatura do óleo, a vazão do óleo, temperatura da ponteira do queimador, e tendência de dados) para detectar necessidades de manutenção da lança de óleo.

[0056] Medir a pressão do oxidante de atomização também fornece informações acerca da vazão e resistência do óleo e, portanto está relacionada à pressão de óleo, mas tipicamente não é a mesma e fornece outro elemento de informações. Ambos esses instrumentos ficam localizados dentro da caixa de instrumentos na lança de óleo.

[0057] A medição de pressão de oxigênio fornece informações acerca da vazão, resistência ao fluxo (ou seja, bloqueio que pode ocorrer), e posição da válvula de estágios de oxigênio.

[0058] O receptáculo de instrumento 16, que é mostrado em recorte parcial nas Figuras 3A e 3B, é vedado e insulado para proteger a instrumentação contida em seu interior da poeira e calor de um ambiente de forno. O receptáculo de instrumento é posicionado em direção à traseira 19 do queimador 10 para reduzir a energia térmica radiante recebida do forno. O receptáculo de instrumento 16 inclui pelo menos um coletor de dados 60, uma fonte de alimentação, e um transmissor 62 para enviar dados do coletor de dados 60 para um centro de dados 200 (que pode coletar e exibir dados de múltiplos queimadores, ou retransmitir dados para exibir em outro lugar) localizado local ou remotamente. Dependendo da quantidade e localização dos queimadores 10, e da quantidade e tipo de sensores, mais do que um coletor de dados 60 e/ou mais do que um transmissor 62 pode ser requerido por queimador 10, e/ou mais do que um centro de dados 200 pode ser usado.

[0059] A fonte de alimentação é usada para alimentar os sensores de pressão, o coletor de dados e o transmissor, e quaisquer outros sensores e equipamento que requeiram energia. Preferencialmente, a fonte de alimentação é alimentada por uma batería local que pode, ou não, ser carregada através de colheita de energia ou geração de energia local para evitar ter que passar fios da energia externa para o receptáculo de instrumento 16. Por exemplo, geração de energia local pode incluir usar gradientes de temperatura, fluxo de massa, luz, indução, ou outro meio para gerar energia suficiente para suportar os sensores e outro equipamento associado no receptáculo de instrumento 16.

[0060] A energia pode ser abastecida para o coletor de dados 60 por um sistema de geração de energia local. A Figura 6 é um diagrama esquemático de um sistema de geração de energia local exemplificativo 208 para fornecer energia elétrica para o coletor de dados 60. Na modalidade retratada, o sistema de geração de energia local 208 inclui uma batería recarregável 206 ou supercapacitor, e um coletor de energia 204. A batería recarregável 206 pode incluir, por exemplo, uma ou mais baterias de íon de lítio ou similares. A carga e descarga da bateria 206 são controladas por um supervisor de bateria 202, que é posicionado como um concentrador entre o coletor de dados 60, a bateria 206 e o coletor de energia 204. O supervisor de bateria 202 pode ser configurado para realizar várias funções, que incluem, porém sem limitações, uma ou mais dentre as seguintes, isoladamente ou em combinação: condicionar energia que flui para e da bateria 206 e do coletor de energia 204, rastrear o ponto de energia máxima para maximizar a eficiência da energia coletada a partir do coletor de energia 204, e permitir que o coletor de dados 60 ligue apenas quando houver energia disponível suficiente na bateria 206.

[0061] Sistemas de geração de energia local 208, como descritos neste documento, podem ser usados para respectivamente alimentar coletores de dados individuais 60 localizados em cada queimador 10, ou um sistema de geração de energia local pode alimentar um ou mais coletores de dados próximos 60. Esses sistemas de geração de energia local podem operar para armazenar energia durante períodos de baixo uso e liberar energia durante períodos de alto uso, para desse modo minimizar a capacidade requerida do coletor de energia. Adicionalmente, sistemas de geração de energia local similares 208 podem ser usados para alimentar um ou mais centros de dados 200.

[0062] O gerenciamento avançado de energia ajuda a garantir operação de longo prazo do sistema em fonte de alimentação de batería ou gerada localmente limitada. A energia é abastecida para um Nó de sensor Inteligente sem fio que pode ser personalizado (WIN) que é altamente configurável para fornecer a tensão correta requerida para cada um dos sensores diferentes. Além disso, o WIN inteligentemente desliga a energia para sensores individuais quando os mesmos não estão em uso, coleta dados dos sensores quando em uso e transmite os dados em intervalos de tempo configuráveis. Existe uma luz indicadora para mostrar o estado do sistema e também para fornecer alertas. Alimentando-se os sensores apenas quando os mesmos são usados (por exemplo, em uma rotação de tempo predeterminada para obter medições periódicas), conserva-se energia da fonte de alimentação. Entretanto, foi determinado que alguns sensores, que incluem, porém sem limitações, sensores de pressão, podem não fornecer dados confiáveis imediatamente após serem ligados e não responderem bem ao serem alimentados apenas por breves períodos de tempo. Portanto, o sistema requer tanto uma seleção cuidadosa de sensores como a configuração específica do WIN para corresponder aos ciclos de ligar e desligar com as exigências operacionais de cada sensor.

[0063] O coletor de dados recebe sinais de todos os sensores, e o transmissor envia os dados de sinal coletados para um centro de dados, onde um usuário pode visualizar o estado dos vários parâmetros que estão sendo medidos ou que retransmite os dados para um visor local ou remoto para visualização. O centro de dados 200 pode ser localizado localmente ao(s) coletor(es) de dados, e podem receber dados através de uma rede Wi-Fi. Alternativamente, os centros de dados podem ser localizados remotos e podem receber dados através de uma rede celular ou outra rede. Em uma modalidade, os centros de dados incluem um servidor e toda a funcionalidade concomitante. Em outra modalidade, os centros de dados podem ser essencialmente uma ponte entre a rede de coletores de dados e sensores e uma WAN (por exemplo, a Internet). Por exemplo, a ponte pode ser um ponto de acesso Wi-Fi ou uma estação base celular.

[0064] Na modalidade retratada, o queimador 10 também tem um sensor de rotação 124 na válvula de estágios 48 para detectar a porcentagem de estágios. O sensor de rotação 124 pode incluir, porém sem limitações, um sensor do tipo de efeito Hall, sensor do tipo acele-rômetro, um potenciômetro, sensor óptico, ou qualquer outro sensor que possa indicar posição rotacional. Sensores adicionais de posição e de ângulo podem ser usados para determinar a posição e/ou ângulo do corpo de queimador 14 relativo ao forno ou ao bloco de queimadores 12, a posição e/ou ângulo da lança 20 relativa ao corpo de queimador 14 ou ao bloco de queimadores 12, a profundidade de inserção da lança 20, e quaisquer outros ângulos ou posições que possam ser relevantes para a operação do queimador 10.

[0065] Por exemplo, sensores de posição na lança de óleo 20 podem ser usados para detectar e verificar a profundidade de inserção correta e para registrar as informações para rastrear o desempenho. Sensores de ângulo no queimador 10 podem ser usados garantir que o queimador seja instalado apropriadamente. Isso pode ser para garantir que o ângulo do queimador seja o mesmo que o da placa de montagem para assentamento apropriado. Adicionalmente, algumas vezes é desejável instalar o queimador em um dado ângulo com respeito à horizontal. Outros sensores, tais como sensores de contato entre o queimador e a placa de montagem, podem ser usados para garantir montagem apropriada do queimador à placa de montagem. Usando-se um ou mais desses sensores (preferencialmente pelo menos dois) o queimador pode fazer uma verificação em sua instalação para garantir que o mesmo não fique entreaberto e, consequentemente, fique em contato com ambos os sensores (por exemplo, um sensor superior e um sensor inferior, ou um sensor esquerdo e sensor direito, ou todas as quatro posições).

[0066] Portas de conexão adicionais podem ficar localizadas na lança de óleo 20, no corpo de queimador 14, e/ou no bloco de queimadores 12 para permitir que sensores externos adicionais ou outros sinais sejam conectados ao coletor de dados 60 para transmissão para o centro de dados 200.

[0067] Em uma modalidade do sistema, cada corpo de queimador 14 e cada lança de óleo 20 tem um identificador único. Isso é útil uma vez que lanças de óleo podem ser separadas do corpo de queimador e podem ser comutadas para corpos de queimador diferentes. Incorpo-rando-se um identificador único no corpo de queimador e lança, o equipamento de comunicações na caixa de instrumentos, que se desloca com a lança, pode identificar a qual corpo de queimador o mesmo está conectado para arquivamento de dados históricos, análise de tendência, e outras razões. Esse identificador pode ser RFID, um tipo de transmissor sem fio, código de barras, um número serial de silício de um fio, uma resistência única, um identificador codificado ou qualquer outro meio de identificação.

[0068] Medir as várias temperaturas, pressões e posições do queimador e seus componentes e correntes de alimentação e entradas do outro equipamento associado que inclui plataformas de controle de fluxo, separadamente e em combinação, pode fornecer informações valiosas que permitem que um operador realize manutenção preventiva apenas quando necessário e para evitar falhas ou paralisações inesperadas dispendiosas.

[0069] Em uma modalidade de trabalho, um queimador é configurado para coletar e transmitir dados a partir de termopares, transduto-res de pressão, um potenciômetro usado para medir um ângulo de rotação de válvula Outros sensores, tais como acelerômetros, sensores magnéticos, codificadores ópticos, sensores de proximidade, sensores de IR, sensores acústicos, câmera e dispositivos de gravação de vídeo e vários outros dispositivos de medição conhecidos podem ser usados, adicionalmente, ou de forma independente dos sensores nessa modalidade de trabalho.

[0070] A Figura 1 é um diagrama esquemático de um sistema exemplificativo para manipular os dados de queimador, deve ser entendido que várias combinações alternativas de hardware, firmware, e software podem ser configuradas e montadas para alcançar as mesmas funções. Um ou mais queimadores 10 podem ser montados no forno 70, em que cada queimador 10 tem um receptáculo de instrumento 16 como descrito acima. No diagrama esquemático da Figura 1, múltiplos queimadores 10 são montados no forno 70. Cada receptáculo de instrumento 16 contém um coletor de dados 60 para coletar e agregar os dados gerados por cada um dos sensores no queimador 10, e um transmissor sem fio 62 para transmitir os dados a partir do coletor de dados 60, bem como outros componentes tais como uma fonte de alimentação. O coletor de dados 60 é programável através de um ou mais dentre hardware, firmware, e software, de forma indepen- dente ou em combinação, para realizar funções específicas da aplicação.

[0071] Em uma modalidade exemplificativa, o coletor de dados 60 em cada um queimador 10 agrega dados para aquele queimador 10 com o uso de um Nó de sensor Inteligente Sem fio altamente configu-rável (WIN). O coletor de dados 60 alimenta os vários sensores associados ao queimador 10, e é programado para converter uma tensão de bateria de entre 3,2 V e 6 V, por exemplo, para a tensão correta requerida por cada sensor (por exemplo, 12V). A tensão da bateria pode ser abastecida por baterias montadas localmente que são substituíveis ou que são carregadas por geração de energia local. Em uma modalidade, os sensores transmitem sinais de saída analógicos que são lidos através de um conversor analógico para digital com um amplificador de ganho programável para levar em conta a faixa de saída de cada sensor. Em outra modalidade, os sensores transmitem sinais de saída digitais que são escalonados, ou que podem ser escalonados, com base na faixa de saída de cada sensor.

[0072] O coletor de dados 60 também é capaz de ler sensores ou indicadores digitais tal como um número serial. Um sensor interno de temperatura permite monitoramento da temperatura ambiente e desse modo compensação de junção fria de termopares. Um acelerômetro interno permite que a atitude do nó (e, portanto o que estiver conectado ao mesmo) seja medida. Gerenciamento avançado de energia é usado para maximizar a vida da bateria. Em particular, o coletor de dados 60 é programado para alimentar os sensores quando devem ser feitas medições, ou com base em uma combinação de condições detectadas ou em um cronograma regular.

[0073] As medições de sensor são consolidadas, levando em conta o ganho obtido do amplificador, compensação de junção fria e quaisquer outros fatores relevantes, e transmitidas para um centro re- ceptor de dados/de processamento 200, preferencialmente através de um enlace sem fio. Em uma modalidade exemplificativa, o enlace sem fio utiliza a banda ISM de 2.4GHz e o padrão 802.15.4 como sua camada física e Controle de Acesso ao Meio (MAC). Entretanto, qualquer outro enlace sem fio conhecido atualmente ou desenvolvido posteriormente que seja adequado ao ambiente operacional poderia ser usado. O protocolo utiliza uma topologia de rede em estrela. São possíveis frequências e protocolos alternativos, que incluem, sem limitações, to-pologias de rede em malha. A banda de 2.4GHz foi escolhida uma vez que a mesma é uma banda ISM mundial, enquanto a maior parte das outras bandas ISM é específica dos países. O enlace sem fio para o nó é bidirecional para permitir configuração remota do nó. Os dados podem ser criptografados antes da transmissão, para fins de segurança. Os dados podem ser transmitidos diretamente do coletor de dados 60 para o centro de dados 200, ou indiretamente através de um ou mais repetidores Wi-Fi dependendo da distância e percurso de sinal entre o queimador 10 e o centro de dados 200.

[0074] O centro de dados 200 é configurado para receber dados a partir dos queimadores individuais 10, e também pode ser configurado para fornecer aqueles dados para um computador de controle 52 (que pode ficar localizado em uma sala de controle 50 ou em outro lugar), e para transmitir dados, informações, e alertas sem fio para local-remoto e acesso remoto distante. Alternativamente, os dados poderíam ser transmitidos do centro de dados 200 para um servidor baseado em nuvem que pode então servir dados, fornecer alertas e realizar qualquer outra função computacional através da Internet ou outra rede. O centro de dados 200 pode ser uma única peça de hardware configurada e programada para realizar todas as funções necessárias descritas abaixo. Alternativamente, como na modalidade exemplificativa ilustrada na Figura 2, o centro de dados 200 pode incluir diversos compo- nentes que cooperam entre si para realizar as funções desejadas. Na modalidade ilustrada, o centro de dados 200 inclui um receptor de dados ou porta de ligação 82 configurada para receber os dados através de antena 142 dos transmissores de dados individuais 60 e comunicar os dados para um servidor 84. Em uma configuração alternativa adicional, o servidor 84 pode ficar localizado remotamente na nuvem.

[0075] O servidor 84 preferencialmente inclui uma CPU, RAM, ROM, e acesso para dispositivos de entrada/saída e dispositivos de armazenamento removíveis. O servidor 84 pode ser um computador de propósito geral programado especialmente, um computador personalizado, um controlador lógico programável ou outra combinação de hardware, firmware, e software que possa ser programada para alcançar as funções desejadas. O servidor 84 pode ser programado ou configurado por qualquer combinação de hardware, firmware e software, e pode armazenar dados localmente, em um servidor remoto ou na nuvem.

[0076] Adicionalmente, quaisquer funções computacionais realizadas pelo servidor 84 podem ser realizadas por um servidor localizado localmente ou na nuvem. Como usado neste documento, a "nuvem" é entendida como abrangendo um sistema computacional distribuído projetado para operar sobre uma rede, em que uma aplicação de computador (que inclui, sem limitações, análise de dados, produção de gráficos, alarme, tendências, comparação de conjuntos de dados) pode ser realizada em um computador ou servidor remoto que seja conectado através de uma rede de comunicação ao servidor 84 e o outro dos componentes do centro de dados 200. A rede pode incluir uma ou mais dentre a Internet, uma intranet, uma rede de área local (LAN), e uma rede de área ampla (WAN).

[0077] O servidor 84 agrega os dados a partir dos queimadores potencialmente múltiplos e é configurado para apresentar os dados na forma de um formato de exibição tal como um formato de página de web Internet, ou um formato de app de dispositivo móvel (por exemplo, iOS ou Android), ou outro protocolo de interface existente ou desenvolvido futuramente, para usuários locais e/ou remotos com medidas de segurança apropriadas que podem ser usadas para limitar acesso a alguns ou todos os dados a usuários particulares ou grupos de usuários.

[0078] Alternativamente, como observado acima, as funções do servidor 84 pode ser realizadas por um servidor baseado em nuvem, isoladamente ou em combinação com um servidor local, em que o servidor baseado em nuvem realiza algumas ou todas as funções computacionais, que incluem, porém sem limitações, servir dados no formato de página de web, formato de app de dispositivo móvel, ou outro formato que possa permitir que um dispositivo exiba dados, alertas, tendências históricas e outras informações que resultam direta ou indiretamente de processar os dados. Como discutido adicionalmente abaixo, um servidor baseado em nuvem deve fornecer vantagens sobre servidores locais, que incluem ganhos em eficiência e de custo por ter um servidor baseado em nuvem mais potente para realizar análise computacionalmente intensa e armazenar grandes quantidades de dados históricos e comparativos que seriam acessados em qualquer lugar coberto pela rede.

[0079] O servidor 84 pode ser configurado para registrar dados, bem como para passar os dados para um comutador ou roteador Ethernet 86, ou um dispositivo serial ou outro dispositivo para transmitir dados que forneça transmissão local de dados e conectividade de rede. Um modem 88 conectado ao comutador Ethernet 86 transmite dados remotamente. Na modalidade exemplificativa, o modem 88 é configurado para transmitir dados para uma rede celular através de uma antena de celular 56 e para uma rede Wi-Fi através de uma antena de Wi-Fi 54.

[0080] Entretanto, é entendido que duas unidades separadas, um modem celular e um roteador Wi-Fi podem ser conectados separadamente ao comutador Ethernet 86 nem vez do modem 88.

[0081] Alternativamente, o roteador Wi-Fi pode ser incorporado no comutador Ethernet 86. O formato de exibição é difundido com o uso de um ou mais dentre Ethernet por cabo, Wi-Fi, e transmissão celular através do modem 88 em combinação com o roteador 86 ou, alternativamente, através de uma combinação modem/roteador. Alternativa ou adicionalmente, o formato de exibição pode ser difundido através da internet ou outra rede a partir de um servidor baseado em nuvem. Uma fonte de alimentação ininterrupta (UPS) 89 pode ser fornecida para manter o funcionamento do centro de dados 200 no caso de uma breve perda de energia externa. Como discutido acima, a energia externa pode ser abastecida para o centro de dados 200 por um sistema de geração de energia local, como mostrado na Figura 6.

[0082] O computador 52 pode ser conectado ao centro de dados 200 através de conexão Ethernet por cabo ou conexão sem fio. O computador 52, preferencialmente, inclui uma CPU, RAM, ROM, um visor, dispositivos de entrada/saída e portas de acesso para dispositivos de armazenamento removíveis. O computador 52 pode ser um computador de propósito geral programado especialmente, um computador personalizado, um controle lógico programável ou outra combinação de hardware, firmware e software que posa ser programada para alcançar as funções desejadas. O computador 52 pode ser usado por um operador para visualização e/ou configuração focal de dados do servidor 84 e outros componentes do centro de dados 200.

[0083] Alternativamente, em vez de ter um computador e programa localmente, computação em nuvem podería ser usada para servir ao mesmo propósito. Nuvens computacionais poderíam facilitar a manutenção do software e hardware associados em locais remotos, tais como em instalações do cliente. Nuvens computacionais também poderíam permitir que análise estatística de dados computacionalmente intensiva em tempo seja realizada e os resultados da análise incorporados a uma aplicação de web hospedada no(s) computador(es) na nuvem. Essa análise computacionalmente intensa pode ter custos proibitivos para ser realizada em vários sistemas computadores distribuídos em locais de clientes individuais, mas poderia ser muito econômica com o uso de computação em nuvem.

[0084] Embora o exemplo acima liste equipamento e configurações específicos, o sistema pode ser construído com o uso de vários métodos e equipamento intercambiáveis ou comparáveis para alcançar o mesmo fluxo de dados mostrado na Figura 2 (descrita abaixo).

[0085] Uma vez coletados, os dados de queimador podem ser monitorados em qualquer de diversas formas. Como descrito acima, o computador 52, adicional ou separadamente do servidor 84, pode ser configurado e programado para apresentar dados em um formato de exibição, tal como um formato de página de web Internet ou formato de app de dispositivo móvel, para que usuários visualizem os dados atuais, tendências de dados, dados históricos baixados (todos os quais podem ser armazenados no computador local, na nuvem, ou em alguma outra localização remota), e para configurar alarmes, escolher língua (por exemplo, Inglês ou Chinês ou qualquer outra língua desejada), recolher informações internas de estado do sistema (por exemplo, para indicar perda de comunicação com um componente ou uma falha de componente interno), e realizar outras etapas de manutenção básica. Todas essas solicitações são manipuladas através do centro de dados 200.

[0086] A Figura 2 é um fluxograma de processo exemplificativo para um processo 100 para manipular dados detectados pelos queimadores e tornar aqueles dados, bem como quaisquer resultados ana- líticos e alertas, acessíveis remotamente em localizações remotas locais ou remotas distantes. Como mostrado na etapa 105, cada queimador instrumentado 10 coleta dados de seus vários sensores. Na etapa 110, os dados para cada queimador 10 são agregados pelo coletor de dados 60 localizado no ou próximo ao queimador, e na etapa 115, aqueles dados são transmitidos do coletor de dados 60 através de um transmissor sem fio 62 para o centro de dados 200. Alternativamente, a transmissão pode ser feita por um meio de transmissão por cabo, mas, preferencialmente, é feita sem fio através de qualquer tecnologia disponível para esse propósito, existente atualmente ou desenvolvida futuramente.

[0087] Na etapa 120, os dados são recebidos dos vários queimadores 10 pelo receptor de dados 82 no centro de dados 200. Na etapa 125, o servidor 84 no centro de dados 200 agrega os dados e realiza qualquer análise desejada. Por exemplo, o servidor 84 pode comparar valores de dados presentes a valores limites de alarme ou de alerta para determinar se alertas são desejáveis ou requeridos, e também pode analisar combinações de dados de sensor contra um banco de dados teórico e experimental para determinar se é requerida manutenção ou se existe outra condição que requeira atenção. Alternativamente, como discutido acima, essa análise e determinação de alarme pode ser realizada por um sistema computacional em nuvem.

[0088] Na etapa 130, os dados agregados juntamente com os resultados de qualquer análise são transmitidos para um sistema de alerta. Na etapa 135, um dispositivo em uma localização remota próxima, tal como um dispositivo de mão, tablet, computador portátil, ou similares recebe sinais sem fio da antena de Wi-Fi 54. O dispositivo remoto próximo pode exibir dados atuais e tendências, dados históricos e tendências, e resultados de análise, e pode fornecer alertas apropriados para um operador ou similares se uma condição operacional anormal ou indesejada tiver sido detectada. Alternativa ou sequencialmente, ou de forma aproximadamente sequencial, um dispositivo em uma localização remota distante, tal como um dispositivo de mão, tablet, computador, ou similares recebe sinais celulares, diretamente ou através de qualquer outro sistema por cabo ou sem fio configurado para acesso a Internet. De forma similar, o dispositivo remoto distante pode exibir dados atuais e tendências, dados históricos e tendências, e resultados de análise, e pode fornecer um alerta apropriado para um operador ou similares se uma condição operacional anormal ou indesejada tiver sido detectada.

[0089] Vários métodos podem ser usados para detectar desempenho anormal ou subaproveitado do um ou mais queimadores 10. Existem muitos métodos de controle padrão, tais como gráficos de controle, limites de controle, regras de Western Electric, métodos com base em componentes principais ou mínimos quadrados parciais de dados "normais", ou quaisquer outros métodos de detecção de falha padrões. Adicionalmente, o centro de dados 200 pode fornecer comparações entre queimadores e ajustar alarmes com base nessas comparações. O centro de dados 200 também pode apresentar os dados em formatos modificados com o uso de conversões predeterminadas para exibir valores calculados tais como vazões, taxas de queima, estimativas de viscosidade, estequiometria de queimador, e outros tipos de parâmetros calculados. Limites, usados nesses cálculos, e comparações podem ser realizados através de uma página de web ou uma aplicação personalizada. O formato de página de web é preferido, uma vez que o mesmo é mui ti plataforma e, portanto, é mais flexível, e também permite que um usuário visualize dados e analise resultados em vários dispositivos através de um projeto de interface simples. Armazenamento de dados comum e protocolos de transferência de dados em uso (por exemplo, banco de dados SQL e consultas associadas) podem ser usados para fazer interface com aplicações específicas do dispositivo (tais como apps de iOS ou Android) para uma interface de usuário mais rica.

[0090] Adicionalmente, a alertas relacionados ao queimador, o sistema também pode transportar informações relacionadas ao estado de comunicação do sistema, estimativas acerca de tempo de vida restante para a bateria, força do sinal sem fio, erros de comunicação, mau funcionamento de sensor e outros tipos de informações podem ser transmitidos do queimador e alertas enviados para usuários. Em particular, o sistema pode ser configurado para detectar e fornecer notificação de, entre outros eventos, falha de sensor (por exemplo, a partir de perda de sinal), esgotamento de bateria (por exemplo, perda de comunicação com uma lança), desconexão ou falha de cabos individuais (por exemplo, perda de ID de queimador nos dados correntes), perda de conectividade de internet. Qualquer um ou todos esses eventos podem ser exibidos em uma página de estado na interface de exibição.

[0091] O sistema também pode alertar os usuários para operação anormal e/ou subaproveitada. O alerta pode ser feito através de qualquer método-padrão que inclui através do uso de luzes ou alarmes audíveis na sala de controle, no queimador, na plataforma de controle de fluxo, ou em qualquer outra localização conveniente. Adicionalmente, a página de web pode ser modificada para indicar alarmes ou o sistema pode enviar e-mails e/ou mensagens de texto para usuários identificados.

[0092] A presente invenção não deve ser limitada em escopo pelos aspectos ou modalidades específicas reveladas nos exemplos que são entendidos como ilustrações de uns poucos aspectos da invenção e quaisquer modalidades que sejam funcionalmente equivalentes es- tão dentro do escopo dessa invenção. Várias modificações da invenção adicionalmente àquelas mostradas e descritas neste documento ficarão evidentes para as pessoas versadas na técnica e são entendidas como estando dentro do escopo das reivindicações anexas.

REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Sistema de monitoramento de queimador remoto caracterizado pelo fato de que compreende: um ou mais queimadores em que cada um inclui sensores integrados; pelo menos um coletor de dados que corresponde a cada um dos queimadores para receber e agregar dados a partir dos sensores do queimador correspondente, e pelo menos um transmissor local que corresponde a cada um dos coletores de dados para transmitir os dados; um centro de dados configurado e programado para receber os dados dos transmissores locais que correspondem a um ou mais queimadores; e um servidor configurado e programado para armazenar pelo menos uma porção dos dados, para converter os dados em um formato de exibição, e para fornecer conectividade para permitir recepção e transmissão de dados e o formato de exibição através de uma rede que inclui pelo menos uma dentre uma rede por cabo, uma rede celular, e uma rede Wi-Fi.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um computador configurado e programado para transmitir e receber dados para e da rede.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os centros de dados incluem um ou mais dentre um receptor de dados para receber os dados, um servidor para armazenar pelo menos uma porção dos dados e um roteador para fornecer conectividade para permitir recepção e transmissão de dados na rede.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o coletor de dados de cada um dos queimadores é programado para fornecer uma tensão correta para cada um dos sensores integrados do queimador.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o coletor de dados de cada um dos queimadores é programado para fornecer energia para sensores individuais apenas quando dados devem ser coletados, com base em um ou de uma combinação de dados tanto detectados como de um cronograma periódico, e levar em conta as exigências específicas de cada um dos sensores individuais.

6. Sistema, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o transmissor local que corresponde a cada um dos queimadores transmite dados sem fio, ou diretamente para o servidor receptor ou indiretamente através de um ou mais repetidores Wi-Fi, quando requerido pela distância e percurso de sinal entre o queimador e o servidor receptor.

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o coletor de dados que corresponde a cada queimador é alimentado por colheita de energia local.

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos queimadores utiliza um oxidante selecionado do grupo que consiste de: ar, ar enriquecido com oxigênio, oxigênio de grau industrial, e combinações dos mesmos; e em que pelo menos um dos queimadores é configurado para queimar um combustível selecionado a partir do grupo que consiste de: combustível gasoso, combustível líquido, combustível sólido, e combinações dos mesmos.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos queimadores é configurado para realizar combustão em estágios.

10. Método monitorar a operação de um ou mais queimadores, em que o método é caracterizado pelo fato de que compreende: detectar dados operacionais em cada um dos queimadores; coletar localmente os dados em cada um dos queimadores; transmitir os dados coletados a partir de cada um dos queimadores para um centro de dados; converter os dados em um formato de exibição; transmitir o formato de exibição através de uma rede que inclui pelo menos uma dentre uma rede por cabo, uma rede celular e uma rede Wi-Fi.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que converter os dados em um formato de exibição compreende oferecer os dados em um ou mais dentre um formato de página de web Internet e um formato de app de dispositivo móvel.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: transmitir os dados coletados a partir dos centros de dados através da rede para a nuvem; armazenar os dados coletados em um repositório de dados remoto; e permitir acesso através da rede aos dados coletados armazenados no repositório de dados remoto.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: analisar os dados coletados, incluindo realizar análise estatística dos dados coletados que correspondem a um dos queimadores, realizar análise comparativa dos dados coletados entre dois ou mais dos queimadores, comparar os dados coletados para um ou mais dentre os queimadores para predefinir pontos de ajuste de alarme e geração alarmes, e combinações dos mesmos.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 10 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: controlar a operação do um ou mais queimadores com base nos dados coletados e análise dos dados coletados; em que controlar a operação inclui um ou mais dentre manter parâmetros de operação do queimador dentro de limites prescritos, ajustar característica de chama local e responder, rapidamente, a condições adversas de queimador.