CN106940020A - 一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统 - Google Patents

一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统，包括：嵌于锅炉炉壁的套筒、位于套筒内部的测距仪和摄像头、与测距仪相连的控制柜、与摄像头相连的监视器，控制柜包括：PLC控制器、变频器、A/D转换模块和SIM卡适配器，其中，A/D转换模块通过电缆与测距仪相连，变频器的输出端通过电缆连接到被控声波除灰器上；智能声波除灰控制系统用于控制和监测声波除灰器的工作状态，包括：普通工况和智能工况，根据测量积灰厚度控制声波除灰器的启动和关闭。本发明可以保证工作循环周期与现场锅炉积灰速度相匹配，从而保证声波除灰器的工作循环周期适当，避免能耗浪费，且除灰更加彻底。

Description

一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种基于实时测距的智能声波除灰系统。
背景技术
现用声波除灰器采用传统时间间隔控制方式控制除灰器的开启和关闭，由于循环周期为预先人为设定，其工作循环周期未必能与现场锅炉积灰速度相匹配，声波除灰器的工作循环周期过长或过短，造成能耗浪费或除灰不彻底。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统，包括：嵌于锅炉炉壁的套筒、位于所述套筒内部的测距仪和摄像头、与所述测距仪相连的控制柜、与所述摄像头相连的监视器，
所述控制柜包括：PLC控制器、变频器、A/D转换模块和SIM卡适配器，其中，所述A/D转换模块通过电缆与所述测距仪相连，所述变频器的输出端通过电缆连接到被控声波除灰器上；
其中，所述智能声波除灰控制系统用于控制和监测声波除灰器的工作状态，包括：
(1)普通工况：所述PLC控制器控制所述变频器定时开启和关闭，以形成固定时间的工作周期循环；
(2)智能工况：所述测距仪测量积灰厚度，当判断所述积灰厚度达到预设上限值时，由所述PLC控制器控制所述声波除灰器启动；当判断所述积灰厚度达到预设下限时，由所述PLC控制器控制所述声波除灰器关闭，以保证所述声波除灰器在最节能工作状态下达到最佳除灰效果。
进一步，当所述PLC控制器检测到发生故障后，发送故障代码至所述SIM卡适配器，并进一步由所述SIM卡适配器上的SIM卡将该故障代码以短消息方式，通过移动网络发送至客户端。
进一步，所述摄像头用于在线监测换热面积灰厚度和除灰过程，并将监测图像发送至所述监视器。
进一步，所述监视器采用人机交互画面。
进一步，所述测距仪采用激光测距仪。
进一步，所述声波除灰器，包括：依次相连的声波导管、声波发生器、电磁阀、金属软管、过滤器和球阀，在所述声波发生器的上方设置有压力表，所述声波发生器和所述金属软管之间通过螺纹短管连接。
进一步，两组所述声波除灰器并联连接，每组声波除灰器的球阀共同连接至Y型过滤阀，所述Y型过滤阀进一步连接至截止阀，压缩空气通过主管路进入截止阀。
根据本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统，通过测距仪探测锅炉内部结构(含换热面)积灰厚度，以积灰厚度值作为声波除灰器开启与关闭的依据，从而保证工作循环周期与现场锅炉积灰速度相匹配，从而保证声波除灰器的工作循环周期适当，避免能耗浪费，且除灰更加彻底。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1(a)至图1(b)为根据本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统的示意图；
图2为根据本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统与声波除尘器的连接示意图；
图3为根据本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统的电路图；
附图标记：
1-锅炉换热面；2-炉墙；3-声波除灰器；4-控制柜；5-监视器；6-电缆；7-测距仪；8-摄像头；9-套筒；4.1-变频器；4.2-PLC控制器；4.3-A/D转换模块；4.4-SIM卡适配器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1(a)至图1(b)所示，本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统，包括：套筒9、测距仪7、摄像头8、控制柜4和监视器。其中，套筒嵌于锅炉炉壁上，测距仪和摄像头位于套筒内部，受套筒保护。控制柜与测距仪相连，监视器与摄像头相连。
具体地，控制柜包括：PLC控制器、变频器、A/D转换模块和SIM卡适配器，其中，A/D转换模块通过电缆与测距仪相连，变频器的输出端通过电缆连接到被控声波除灰器上。
其中，智能声波除灰控制系统用于控制和监测声波除灰器的工作状态，包括：
(1)普通工况：PLC控制器控制变频器定时开启和关闭，以形成固定时间的工作周期循环；
(2)智能工况：测距仪测量积灰厚度，当判断积灰厚度达到预设上限值时，由PLC控制器控制声波除灰器启动；当判断积灰厚度达到预设下限时，由PLC控制器控制声波除灰器关闭，以保证声波除灰器在最节能工作状态下达到最佳除灰效果。
在本发明的一个实施例中，当PLC控制器检测到发生故障后，发送故障代码至SIM卡适配器，并进一步由SIM卡适配器上的SIM卡将该故障代码以短消息方式，通过移动网络发送至客户端。
摄像头通过电缆连接到监视器上，用于在线监测换热面积灰厚度和除灰过程，并将监测图像发送至监视器。其中，摄像头可以包括：彩色CD摄像机和镜头。
在本发明的一个实施例中，参考图3，监视器采用人机交互画面，测距仪采用激光测距仪。激光测距仪探测锅炉内部结构(含换热面)积灰厚度，将探测的测量模拟信号发送至PLC控制器。
进一步，本发明的基于实时测距的智能声波除灰控制系统，还包括：发生器和扩放器。
参考图2，在本发明的一个实施例中，声波除灰器，包括：依次相连的声波导管、声波发生器、电磁阀、金属软管、过滤器和球阀，在声波发生器的上方设置有压力表，声波发生器和金属软管之间通过螺纹短管连接。
进一步，两组声波除灰器并联连接，每组声波除灰器的球阀共同连接至Y型过滤阀，Y型过滤阀进一步连接至截止阀，压缩空气通过主管路进入截止阀。
综上，本发明的基于实时测距的智能声波除灰控制系统，通过激光测距仪检测锅炉炉壁的积灰厚度，测距仪随积灰厚度值输出相应的电流值，电流通过电缆传输到A/D转换模块，转换为具体积灰厚度数值后送入PLC控制器。然后由PLC控制的程序判定是否达到积灰预设上限，如果达到此值，则向变频器发出控制信号，由变频器带动声波除灰器工作，除灰周期开始。同理当PLC控制器的程序判断出积灰厚度达到积灰预设下限，控制声波除灰器停止工作。当除灰系统出现故障后，PCL控制器将故障代码发送到SIM卡适配器，通过通信网络发送到公司客服端。摄像头可在线监测换热面积灰厚度和除灰过程，将图像传入监视器。
根据本发明实施例的基于实时测距的智能声波除灰控制系统，通过测距仪探测锅炉内部结构(含换热面)积灰厚度，以积灰厚度值作为声波除灰器开启与关闭的依据，从而保证工作循环周期与现场锅炉积灰速度相匹配，从而保证声波除灰器的工作循环周期适当，避免能耗浪费，且除灰更加彻底。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种基于实时测距的智能声波除灰控制系统，其特征在于，包括：嵌于锅炉炉壁的套筒、位于所述套筒内部的测距仪和摄像头、与所述测距仪相连的控制柜、与所述摄像头相连的监视器，
所述控制柜包括：PLC控制器、变频器、A/D转换模块和SIM卡适配器，其中，所述A/D转换模块通过电缆与所述测距仪相连，所述变频器的输出端通过电缆连接到被控声波除灰器上；
其中，所述智能声波除灰控制系统用于控制和监测声波除灰器的工作状态，包括：
(1)普通工况：所述PLC控制器控制所述变频器定时开启和关闭，以形成固定时间的工作周期循环；
(2)智能工况：所述测距仪测量积灰厚度，当判断所述积灰厚度达到预设上限值时，由所述PLC控制器控制所述声波除灰器启动；当判断所述积灰厚度达到预设下限时，由所述PLC控制器控制所述声波除灰器关闭，以保证所述声波除灰器在最节能工作状态下达到最佳除灰效果。
2.如权利要求1所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，当所述PLC控制器检测到发生故障后，发送故障代码至所述SIM卡适配器，并进一步由所述SIM卡适配器上的SIM卡将该故障代码以短消息方式，通过移动网络发送至客户端。
3.如权利要求1所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，所述摄像头用于在线监测换热面积灰厚度和除灰过程，并将监测图像发送至所述监视器。
4.如权利要求1所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，所述监视器采用人机交互画面。
5.如权利要求1所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，所述测距仪采用激光测距仪。
6.如权利要求1所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，所述声波除灰器，包括：依次相连的声波导管、声波发生器、电磁阀、金属软管、过滤器和球阀，在所述声波发生器的上方设置有压力表，所述声波发生器和所述金属软管之间通过螺纹短管连接。
7.如权利要求6所述的基于实时测距的智能声波除灰系统，其特征在于，两组所述声波除灰器并联连接，每组声波除灰器的球阀共同连接至Y型过滤阀，所述Y型过滤阀进一步连接至截止阀，压缩空气通过主管路进入截止阀。
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