CN116580000A - 化工换热器清洁效果辨识系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化工换热器清洁效果辨识系统，包括：网体识别器件，用于基于化工换热器的管网的亮度数值范围识别接收到的多级转化图像中的每一个管网构成像素点，并对接收到的多级转化图像中的各个管网构成像素点进行拟合以获得多个管网网孔分别对应的多个成像区域；状态鉴定器件，用于获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，基于所述多个像素点总数的标准差确定是否触发再次管网清洁请求。通过本发明，能够定时触发水下成像机构对完成清洁操作后的化工换热器的管网执行数据采集，并基于采集数据的数值分析结果确定管网当前的清洁程度，从而为化工换热器换热效果的维护提供保障机制。

Description

化工换热器清洁效果辨识系统

技术领域

本发明涉及机场调度领域，尤其涉及一种化工换热器清洁效果辨识系统。

背景技术

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

具体操作时，换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

发明公布：一种带有杂质处理装置的化工换热器

申请公布号：CN114963847A

申请人：陕西能源职业技术学院

上述化工换热器包括换热器壳体，所述换热器壳体的内部开设有换热腔，所述换热腔的内部设置有换热管，且换热管的端部均贯穿换热器壳体的外表面，且换热管的端部均延伸至换热器壳体的外部，所述换热器壳体的外表面固定连接有介质管A，且介质管A与换热腔的内部相通，所述换热器壳体的外表面固定连接有介质管B，且介质管B与换热腔的内部相通，所述换热器壳体的外表面固定连接有固定板A。通过设置除垢组件使得在生产过程中也能将换热器内部产生的大部分水垢刮除，保证了换热器的换热效率以及生产的有序进行，通过设置排垢组件可在不停机的情况下将落入安装槽的水垢排出。

发明公布：一种用于化工生产的化工换热器

申请公布号：CN112484558A

申请人：盘锦中瑞机械制造有限公司

上述化工换热器包括换热器外壳和电机，所述换热器外壳开设有入水口和出水口，所述换热器外壳侧壁设有连接盒，所述连接盒远离换热器外壳的侧壁与电机固定连接，所述电机的输出头固定连接有第一转杆，所述第一转杆贯穿连接盒，所述连接盒靠近电机的侧壁转动连接有第二转杆和短杆所述第一转杆和所述短杆侧壁固定连接有第一齿轮。通过第一长杆和第二长杆等结构可以带动多个换热片转动，从而促进换热器外壳内的液体循环，使液体更均匀，通过清洁辊和毛刷等结构可以对换热片和换热器外壳内壁进行清理，从而保证整个装置的清洁性，减少装置的清洁周期，减少工人工作量。

针对于化工换热器，其管网的清洁程度直接决定了化工换热器的换热效果，如果管网清洁效果不佳，表现为部分堵塞状态，很容易导致化工换热器的热量交互效率下降，进而影响整个化工换热器的换热效果。然而，化工换热器的管网清洁程度的准确获取，因为其所处的水下环境以及检测的精度要求而一直难以有效实施。

发明内容

本发明提供了一种化工换热器清洁效果辨识系统，致力于解决相关领域的技术问题。

所述系统可以包括：

周期计数机构，用于在化工换热器的管网被执行清洁操作后，开始执行对脉冲时钟周期的计数操作，并在当前计数数值每增加设定数值时，发出一次摄像启动指令；

石英振荡机构，与所述周期计数机构连接，用于为所述周期计数机构提供脉冲信号，所述脉冲信号由多个脉冲时钟周期构成且每一个脉冲时钟周期的持续时长固定；

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像；

内容选择机构，与所述水下成像机构连接，用于从所述多个即时水下图像中选择画质最佳的即时水下图像作为参考水下图像输出；

多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像；

网体识别器件，与所述多级转化器件连接，用于基于化工换热器的管网的亮度数值范围识别接收到的多级转化图像中的每一个管网构成像素点，并对接收到的多级转化图像中的各个管网构成像素点进行拟合以获得多个管网网孔分别对应的多个成像区域；

状态鉴定器件，与所述网体识别器件连接，用于获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求；

其中，获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求包括：在所述标准差大于设定标准差阈值时，触发再次管网清洁请求。

本发明提供的一种化工换热器清洁效果辨识系统能够采用针对性设计的定制触发机制，采用水下成像机构对完成清洁操作后的化工换热器的管网执行定时数据采集，并基于采集数据的数值分析结果确定管网当前的清洁程度，从而为再次管网清洁请求的触发时机提供有价值的参考信息。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述。

图1为根据本发明第一实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的内部结构图。

图2为根据本发明第二实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的内部结构图。

图3为根据本发明第三实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的内部结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的化工换热器清洁效果辨识系统的实施方案进行详细说明。

第一实施方案

图1为根据本发明第一实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的结构方框图，所述系统包括：

周期计数机构，用于在化工换热器的管网被执行清洁操作后，开始执行对脉冲时钟周期的计数操作，并在当前计数数值每增加设定数值时，发出一次摄像启动指令；

示例地，所述周期计数机构用于计数的对象是方形波，所述方形波在时间轴上表现为多个连续的脉冲时钟周期，每一个脉冲时钟周期包括两个方形的子波形；

石英振荡机构，与所述周期计数机构连接，用于为所述周期计数机构提供脉冲信号，所述脉冲信号由多个脉冲时钟周期构成且每一个脉冲时钟周期的持续时长固定；

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像；

示例地，所述水下成像机构还内置有深度传感器，用于实时测量所述水下成像机构当前所在水下环境的实时深度；

内容选择机构，与所述水下成像机构连接，用于从所述多个即时水下图像中选择画质最佳的即时水下图像作为参考水下图像输出；

多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像；

网体识别器件，与所述多级转化器件连接，用于基于化工换热器的管网的亮度数值范围识别接收到的多级转化图像中的每一个管网构成像素点，并对接收到的多级转化图像中的各个管网构成像素点进行拟合以获得多个管网网孔分别对应的多个成像区域；

状态鉴定器件，与所述网体识别器件连接，用于获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求；

其中，获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求包括：在所述标准差大于设定标准差阈值时，触发再次管网清洁请求。

第二实施方案

图2为根据本发明第二实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的内部结构图。

与图1的差别在于，图2中的化工换热器清洁效果辨识系统还可以包括：

开关控制器件，与所述化工换热器连接的同时与所述状态鉴定器件连接，用于在接收到再次管网清洁请求时，暂时关闭所述化工换热器。

第三实施方案

图3为根据本发明第三实施方案示出的化工换热器清洁效果辨识系统的内部结构图。

与图1的差别在于，图3中的化工换热器清洁效果辨识系统还可以包括：

无线通信接口，与所述状态鉴定器件连接，用于将接收到的再次管网清洁请求通过无线通信链路无线发送给远端的化工设备管理服务器；

示例地，所述无线通信接口为时分双工通信接口或者频分双工通信接口中的一种。

接着，继续对本发明的化工换热器清洁效果辨识系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述化工换热器清洁效果辨识系统中：

对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述复原处理单元用于对接收到的参考水下图像执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理；

其中，对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述滤波处理单元用于对所述复原处理单元输出的画面信号执行几何均值滤波处理；

其中，对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述去噪处理单元用于对所述滤波处理单元输出的画面信号执行高斯白噪声去噪处理。

在所述化工换热器清洁效果辨识系统中：

从所述多个即时水下图像中选择画质最佳的即时水下图像作为参考水下图像输出包括：选择的画质最佳的即时水下图像为所述多个即时水下图像中信噪比最高的即时水下图像。

在所述化工换热器清洁效果辨识系统中：

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像包括：所述水下成像机构包括水密封装结构和光电成像结构；

其中，水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像包括：所述光电成像结构设置在所述水密封装结构的内部。

以及在所述化工换热器清洁效果辨识系统中：

多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述多级转化器件内置同步控制接口，分别与复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于实现复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元两两动作的同步控制。

另外，在所述化工换热器清洁效果辨识系统中，多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：采用不同运算性能的ASIC芯片分别实现复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元。

本发明的技术进步在于：

(1)在针对性设计的定制触发机制的基础上，采用水下成像机构每隔设定间隔时长对完成清洁操作后的化工换热器的管网执行清洁程度的可视化辨识，并在辨识到管网当前清洁程度欠佳时，触发再次管网清洁请求；

(2)具体的可视化辨识机制中，根据管网的各个网孔占据视觉面积的标准差大小辨识管网当前清洁程度是否欠佳，所述标准差的具体数值代表了管网的各个网孔实体大小的偏差程度。

(3)采用本发明的化工换热器清洁效果辨识系统，针对现有技术中化工换热器管网的实时清洁程度难以有效辨识的技术问题，通过定时触发水下成像机构对完成清洁操作后的化工换热器的管网执行数据采集，并基于采集数据的数值分析结果确定管网当前的清洁程度，从而为化工换热器换热效果的维护提供保障机制。

虽然以上描述参考了优选设计，但可在本发明内容的精神和范围内对优选设计进行进一步修改。因此，本申请被用来涵盖使用本文揭示的普遍原理对优选设计所作出的任何改变、使用或调整。进一步地，本申请被用来涵盖属于相关领域中的已知或惯例实践并且属于所附权利要求书的限制内的自本发明揭示内容的改变。

Claims (10)

1.一种化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于，所述系统包括：

周期计数机构，用于在化工换热器的管网被执行清洁操作后，开始执行对脉冲时钟周期的计数操作，并在当前计数数值每增加设定数值时，发出一次摄像启动指令；

石英振荡机构，与所述周期计数机构连接，用于为所述周期计数机构提供脉冲信号，所述脉冲信号由多个脉冲时钟周期构成且每一个脉冲时钟周期的持续时长固定；

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像；

内容选择机构，与所述水下成像机构连接，用于从所述多个即时水下图像中选择画质最佳的即时水下图像作为参考水下图像输出；

多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像；

网体识别器件，与所述多级转化器件连接，用于基于化工换热器的管网的亮度数值范围识别接收到的多级转化图像中的每一个管网构成像素点，并对接收到的多级转化图像中的各个管网构成像素点进行拟合以获得多个管网网孔分别对应的多个成像区域；

状态鉴定器件，与所述网体识别器件连接，用于获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求；

其中，获取多个成像区域分别占据的像素点总数以获得多个像素点总数，计算所述多个像素点总数的标准差，基于所述标准差确定是否触发再次管网清洁请求包括：在所述标准差大于设定标准差阈值时，触发再次管网清洁请求。

2.如权利要求1所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

开关控制器件，与所述化工换热器连接的同时与所述状态鉴定器件连接，用于在接收到再次管网清洁请求时，暂时关闭所述化工换热器。

3.如权利要求1所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于，所述系统还包括：

无线通信接口，与所述状态鉴定器件连接，用于将接收到的再次管网清洁请求通过无线通信链路无线发送给远端的化工设备管理服务器。

4.如权利要求1-3任一所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述复原处理单元用于对接收到的参考水下图像执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理。

5.如权利要求4所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述滤波处理单元用于对所述复原处理单元输出的画面信号执行几何均值滤波处理。

6.如权利要求5所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述去噪处理单元用于对所述滤波处理单元输出的画面信号执行高斯白噪声去噪处理。

7.如权利要求1-3任一所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

从所述多个即时水下图像中选择画质最佳的即时水下图像作为参考水下图像输出包括：选择的画质最佳的即时水下图像为所述多个即时水下图像中信噪比最高的即时水下图像。

8.如权利要求1-3任一所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像包括：所述水下成像机构包括水密封装结构和光电成像结构。

9.如权利要求8所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

水下成像机构，与所述周期计数机构连接，用于在每接收到一次摄像启动指令时，对化工换热器的管网执行多次水下拍照处理以获得多个即时水下图像包括：所述光电成像结构设置在所述水密封装结构的内部。

10.如权利要求1-3任一所述的化工换热器清洁效果辨识系统，其特征在于：

多级转化器件，与所述内容选择机构连接且包括复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于对接收到的参考水下图像次序执行基于所述水下成像机构的光学元件的光学特性的点像复原处理、几何均值滤波处理以及高斯白噪声去噪处理，以获取多级转化图像包括：所述多级转化器件内置同步控制接口，分别与复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元，用于实现复原处理单元、滤波处理单元以及去噪处理单元两两动作的同步控制。