CN107990986A - 乙烯裂解炉温度场在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统，包括双传感器相机，双传感器相机开设有安装孔用于装载光学镜头，双传感器相机的内腔设有二向分光棱镜且二向分光棱镜的斜边对应光学镜头布置，二向分光棱镜的两直角边分别对应布置有感红外彩色传感器、近红外传感器，信号处理装置与感红外彩色传感器、近红外传感器连接用于采集图像信号进行温度分析及图像处理，信号处理装置依次连接有综合服务平台、客户服务平台，综合服务平台用于对温度分析结果及图像处理结果进行二次处理修正再转发至客户服务平台，客户服务平台实时显示处理结果并通过综合服务平台发送控制指令。
Description
技术领域
本发明属于石油化工生产领域，特别涉及一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统。
背景技术
乙烯裂解炉为石油化工炼化企业中的一种高能耗加热炉，在裂解过程中，温度过高会造成裂解过度、产品降级、炉管寿命降低，同时会带来安全事故隐患，也增加了燃料消耗；而温度过低，直接会使产品收率降级，同时浪费原材料。出现上述故障，会造成检修时间过长，生产也受到影响，因此在裂解过程中持续的监测燃烧的温度变化并对其进行有效的调节和控制是石油化工生产工艺的基础。目前针对乙烯裂解炉温度场的监测分为红外测温枪进行人工定期检测和利用模拟红外相机进行温度场在线检测。采用红外测温枪检测时，被测量区域数量有限，每次测量空间的一致性差，且无法实现实时在线检测；而基于模拟红外相机的检测方案，虽能够实现温度场的在线检测，但是模拟相机的清晰度差、传输过程易受干扰，另外温度场的分析主要由后台计算机完成，从而造成计算机的负载大，系统组网、维护不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统，采用双传感器相机进行检测，通过综合服务平台、客户服务平台实现温度场的实时在线检测。
为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统，包括双传感器相机，双传感器相机开设有安装孔用于装载光学镜头，双传感器相机的内腔设有二向分光棱镜且二向分光棱镜的斜边对应光学镜头布置，二向分光棱镜的两直角边分别对应布置有感红外彩色传感器、近红外传感器，信号处理装置与感红外彩色传感器、近红外传感器连接用于采集图像信号进行温度分析及图像处理，信号处理装置依次连接有综合服务平台、客户服务平台，综合服务平台用于对温度分析结果及图像处理结果进行二次处理修正再转发至客户服务平台，客户服务平台实时显示处理结果并通过综合服务平台发送控制指令。
上述技术方案中，利用双传感器相机的感红外彩色传感器、近红外传感器采集可见光图像信号、近红外光图像信号，信号处理装置设置在双传感器相机的后端，直接对图像信号进行处理得到温度分析及图像处理结果，避免计算机进行负载运算，随后综合服务平台对处理结果进行处理修正，得到检测区域精确的可见光彩色图像及温度数据，随后将图像数据转发至客户服务平台实时展示给用户，并且用户可以在客户服务平台发出控制命令，经综合服务平台转发完成对双传感器相机的控制。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为双传感器相机示意图。
具体实施方式
结合附图1、2对本发明做出进一步的说明：
一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统，包括双传感器相机10，双传感器相机10开设有安装孔用于装载光学镜头11，双传感器相机10的内腔设有二向分光棱镜12且二向分光棱镜12的斜边对应光学镜头11布置，二向分光棱镜12的两直角边分别对应布置有感红外彩色传感器13、近红外传感器14，信号处理装置20与感红外彩色传感器13、近红外传感器14连接用于采集图像信号进行温度分析及图像处理，信号处理装置20依次连接有综合服务平台30、客户服务平台40，综合服务平台30用于对温度分析结果及图像处理结果进行二次处理修正再转发至客户服务平台40，客户服务平台40实时显示处理结果并通过综合服务平台30发送控制指令。利用双传感器相机10的感红外彩色传感器13、近红外传感器14采集可见光图像信号、近红外光图像信号，信号处理装置20设置在双传感器相机10的后端，直接对图像信号进行处理得到温度分析及图像处理结果，避免计算机进行负载运算，随后综合服务平台30对处理结果进行处理修正，得到检测区域精确的可见光彩色图像及温度数据，随后将图像数据转发至客户服务平台40实时展示给用户，并且用户可以在客户服务平台40发出控制命令，经综合服务平台30转发完成对双传感器相机10的控制。
所述的双传感器相机10外周套设有保护筒15，传动装置16驱动保护筒15进行位移，所述的保护筒15内设有喷气嘴17和测温元件18。设有保护筒15用于保护双传感器相机10，避免其受到裂解炉内环境影响，喷气嘴17工作吹走粉尘并对相机镜头进行降温，测温元件18实时采集双传感器相机10的工作温度，避免温度过高对双传感器相机10造成损伤。
所述的信号处理装置20包括：气路检测模块21，用于检测喷气嘴17的喷气压力，并设置有报警压力阈值；电气控制模块22，接收喷气嘴17的喷气压力及测温元件18的测量温度信息，据此调节喷气嘴17的喷气压力及传动装置16的进退；图像处理模块23，将感红外彩色传感器13、近红外传感器14采集的可见光图像信号、近红外光图像信号转换为可见光彩色图像、近红外图像；温度分析模块24，根据近红外图像进行温度场计算得出温度数据。气路检测模块21检测到喷气嘴17喷气压力过大时进行报警，并传递信号至电气控制模块22进而调节喷气嘴17的喷气压力，当测温元件18测得的温度过高时，电气控制模块22控制传动装置16的进退进而驱动保护筒15位移，同时控制喷气嘴17进行吹气降温，确保双传感器相机10正常工作。
所述的综合服务平台30包括：温度服务模块31，用于接收温度分析模块24传递的温度数据并对其进行修正整理并存储；图像服务模块32，用于对图像处理模块23处理的可见光彩色图像、近红外图像进行修正整理并存储；控制服务模块33，用于转发客户服务平台40的控制指令调节传动装置16的进退，同时采集电气控制模块22的工作信号并存储；报警服务模块34，用于判断当前检测区域的温度数据是否达到报警阈值，报警并存储报警信息。综合服务平台30为中转处理站，实时监测信号处理装置20的工作状态，并对信号处理装置20传递的图像信息、温度数据进行分析和修正，同时进行温度报警，然后将综合服务平台30的工作信息传递至客户服务平台。
所述的客户服务平台40包括：温度显示模块41，实时展示温度服务模块31修正整理的温度数据；图像显示模块42，实时展示图像服务模块32修正整理的可见光彩色图像；设备控制模块43，用于人员进行监控发出控制指令调节传动装置16的进退；信息服务模块44，用于显示综合服务平台30各个模块存储的数据、工作日志及报警信息。客户服务平台40为工作人员操控终端，工作人员通过客户服务平台观看乙烯裂解炉的实时温度数据和燃烧工况，并且可通过设备控制模块43输出控制指令调节传动装置16的进退，驱动保护筒15位移，调节双传感器相机10的工作状态，工作人员还可以通过信息服务模块44去检查工作日志，实时了解双传感器相机10、信号处理装置20的工作状态。
Claims (5)
1.一种乙烯裂解炉温度场在线检测系统，其特征在于：包括双传感器相机(10)，双传感器相机(10)开设有安装孔用于装载光学镜头(11)，双传感器相机(10)的内腔设有二向分光棱镜(12)且二向分光棱镜(12)的斜边对应光学镜头(11)布置，二向分光棱镜(12)的两直角边分别对应布置有感红外彩色传感器(13)、近红外传感器(14)，信号处理装置(20)与感红外彩色传感器(13)、近红外传感器(14)连接用于采集图像信号进行温度分析及图像处理，信号处理装置(20)依次连接有综合服务平台(30)、客户服务平台(40)，综合服务平台(30)用于对温度分析结果及图像处理结果进行二次处理修正再转发至客户服务平台(40)，客户服务平台(40)实时显示处理结果并通过综合服务平台(30)发送控制指令。
2.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉温度场在线检测系统，其特征在于：所述的双传感器相机(10)外周套设有保护筒(15)，传动装置(16)驱动保护筒(15)进行位移，所述的保护筒(15)内设有喷气嘴(17)和测温元件(18)。
3.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉温度场在线检测系统，其特征在于：所述的信号处理装置(20)包括：气路检测模块(21)，用于检测喷气嘴(17)的喷气压力，并设置有报警压力阈值；电气控制模块(22)，接收喷气嘴(17)的喷气压力及测温元件(18)的测量温度信息，据此调节喷气嘴(17)的喷气压力及传动装置(16)的进退；图像处理模块(23)，将感红外彩色传感器(13)、近红外传感器(14)采集的可见光图像信号、近红外光图像信号转换为可见光彩色图像、近红外图像；温度分析模块(24)，根据近红外图像进行温度场计算得出温度数据。
4.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉温度场在线检测系统，其特征在于：所述的综合服务平台(30)包括：温度服务模块(31)，用于接收温度分析模块(24)传递的温度数据并对其进行修正整理并存储；图像服务模块(32)，用于对图像处理模块(23)处理的可见光彩色图像、近红外图像进行修正整理并存储；控制服务模块(33)，用于转发客户服务平台(40)的控制指令调节传动装置(16)的进退，同时采集电气控制模块(22)的工作信号并存储；报警服务模块(34)，用于判断当前检测区域的温度数据是否达到报警阈值，报警并存储报警信息。
5.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉温度场在线检测系统，其特征在于：所述的客户服务平台(40)包括：温度显示模块(41)，实时展示温度服务模块(31)修正整理的温度数据；图像显示模块(42)，实时展示图像服务模块(32)修正整理的可见光彩色图像；设备控制模块(43)，用于人员进行监控发出控制指令调节传动装置(16)的进退；信息服务模块(44)，用于显示综合服务平台(30)各个模块存储的数据、工作日志及报警信息。
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