專利名稱：一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及焦化管式爐工況監(jiān)測(cè)裝置，尤其是基于數(shù)字圖像技術(shù)的焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]焦油管式加熱爐是焦油生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，簡(jiǎn)稱焦油管式爐。爐內(nèi)壁安裝有等距離盤旋上升的或者平行的焦油物料管，爐底均勻安裝著多個(gè)火盤式的燃燒器，按照工藝要求給物料管內(nèi)的焦油加熱。管式爐以焦?fàn)t煤氣為燃料，結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高，是目前焦油加工使用最廣泛的裝置之一。[0003]管式爐的安全運(yùn)行在很大程度上取決于燃燒的穩(wěn)定性，工業(yè)上要求在爐膛內(nèi)有比較穩(wěn)定、均勻的火焰，保證強(qiáng)烈、充分的燃燒，盡量減少燃燒不穩(wěn)定情況的發(fā)生，從而防止因爐膛滅火而引發(fā)爐膛爆燃等事故。燃燒火焰是管式爐燃燒狀態(tài)最直接、最迅速的反映，為此要求對(duì)爐膛的火焰進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)，并且在異常狀態(tài)時(shí)提供報(bào)警和保護(hù)措施。[0004]目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的火檢器是紅外或可見(jiàn)光火檢器(自動(dòng)化與儀表.2006 年5期)，這類火檢器只能判斷火焰是否存在，且只能設(shè)計(jì)成較小的視角，針對(duì)特定燃料和負(fù)荷一次設(shè)定，這種定值比較判斷策略無(wú)法很好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)變化的情況。[0005]火焰圖像檢測(cè)系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)與燃燒學(xué)等相結(jié)合的產(chǎn)物，采用耐高溫傳像光學(xué)鏡片和數(shù)字圖像處理技術(shù)等新技術(shù)，是新一代的火焰檢測(cè)設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)外火焰圖像檢測(cè)系統(tǒng)主要用于電廠鍋爐火焰監(jiān)測(cè)，其燃料為煤粉，與以煤氣為燃料的火焰特征不同。因此，現(xiàn)有的火焰圖像檢測(cè)系統(tǒng)不適用于焦油管式爐火盤燃燒狀況的監(jiān)測(cè)。[0006]由上可知，現(xiàn)有的焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置，還為空白。[0007]由此，本實(shí)用新型乃特潛心研究并配合反復(fù)試驗(yàn)，終于提出一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置。發(fā)明內(nèi)容[0008]本實(shí)用新型旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于數(shù)字圖像技的、能實(shí)時(shí)有效地監(jiān)測(cè)焦油管式爐火盤燃燒狀況的裝置，以保證焦油管式爐安全可靠地運(yùn)行。[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置，包括爐膛、火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻分配器、硬盤錄像機(jī)、電纜、視頻/圖像處理系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)操作顯示器和圖像控制器，火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括攝像探頭、推進(jìn)器、氣源控制柜、電氣控制柜；推進(jìn)器與攝像探頭一端相連，攝像探頭的另一端與視頻分配器相連，視頻分配器的輸出端分別與硬盤錄像機(jī)和視頻/圖像處理系統(tǒng)相連；視頻/圖像處理系統(tǒng)包括中央處理器、圖像采集卡、以及嵌入智能處理軟件的I/o接口板；視頻/圖像處理系統(tǒng)與數(shù)字信號(hào)操作顯示器相連，電氣控制柜與推進(jìn)器和氣源控制柜相連，電氣控制柜與圖像控制器相連。[0010]在視頻/圖像處理系統(tǒng)上還設(shè)置有用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的TCP/IP以太網(wǎng)卡。[0011]中央處理器處理通過(guò)圖像采集卡采集進(jìn)來(lái)的圖像，然后通過(guò)I/O模塊進(jìn)行輸出； 系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)在操作臺(tái)上的顯示器上實(shí)時(shí)顯示。[0012]在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)攝像機(jī)采集進(jìn)來(lái)圖像，一部分傳給錄像機(jī)進(jìn)行備份操作，一部分傳給圖像采集卡，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)置的算法處理，然后在將焦油管式爐火盤的燃燒狀況在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示，包括火焰完全燃燒的程度，并及時(shí)輸出火焰熄滅預(yù)警和報(bào)警信號(hào)，以及與燃燒控制系統(tǒng)的連鎖信號(hào)。[0013]由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型首先通過(guò)攝像機(jī)從爐膛內(nèi)采集進(jìn)連續(xù)的火焰視頻，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控；然后對(duì)于采集進(jìn)來(lái)的視頻進(jìn)行處理，一是通過(guò)電纜直接傳送給錄像機(jī)進(jìn)行備份處理，二是直接將傳送來(lái)的圖像交由圖像采集卡進(jìn)行采集；再通過(guò)嵌入的智能軟件針對(duì)爐膛內(nèi)火焰燃燒情況給出的閾值來(lái)對(duì)從采集卡進(jìn)來(lái)的圖像進(jìn)行處理；最后將處理之后的結(jié)果在計(jì)算機(jī)顯示屏上進(jìn)行顯示，給出結(jié)果判定和出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的報(bào)警信號(hào)，提醒在場(chǎng)工作人員對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，從而達(dá)到人機(jī)交互的功能。提高了處理的響應(yīng)時(shí)間，以及整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。[0014]本實(shí)用新型具有抗干擾性強(qiáng)、工作可靠、監(jiān)測(cè)反應(yīng)速度快以及處理結(jié)果精度高的特點(diǎn)，能實(shí)時(shí)直觀地給出焦油管式爐火盤的燃燒狀況信息以及火焰熄滅預(yù)警和報(bào)警信號(hào)， 從而為焦油管式爐的安全可靠運(yùn)行提供了保障。


[0015]圖I是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2是本實(shí)用新型的火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖；[0017]圖3是本實(shí)用新型的視頻/圖像處理系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述[0019]如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型包括爐膛I、火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2、視頻分配器3、硬盤錄像機(jī)4、電纜5、視頻/圖像處理系統(tǒng)6、數(shù)字信號(hào)操作顯示器7和圖像控制器8?；鹧姹O(jiān)測(cè)系統(tǒng)2采集焦油管式爐爐膛I內(nèi)的火焰信息，該信息通過(guò)電纜5傳送到視頻分配器3 ;視頻分配器3的輸出端分別與硬盤錄像機(jī)4和視頻/圖像處理系統(tǒng)6相連，視頻分配器3將采集到的視頻分成完全一樣的兩部分，一部分送到硬盤錄像機(jī)4的信息用來(lái)備份視頻，另一部分傳送到視頻/圖像處理系統(tǒng)6用于對(duì)焦油管式爐火盤燃燒狀況的視頻圖像進(jìn)行分析和處理；視頻/圖像處理系統(tǒng)6與數(shù)字信號(hào)操作顯示器7相連，視頻/圖像處理系統(tǒng)6對(duì)視頻圖像分析和處理的結(jié)果在數(shù)字信號(hào)操作顯示器7上顯示，包括火焰完全燃燒的程度，火焰熄滅預(yù)警和報(bào)警信號(hào)，以及與燃燒控制系統(tǒng)的連鎖信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)的工人可以根據(jù)對(duì)視頻信號(hào)質(zhì)量的觀測(cè)結(jié)果，操作圖像控制器8以控制火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2的攝像探頭9在爐膛I中的進(jìn)退以及聚焦。[0020]火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2包括攝像探頭9、推進(jìn)器10、氣源控制柜11、電氣控制柜12。推進(jìn)器10與攝像探頭9 一端相連，推進(jìn)器10用于驅(qū)動(dòng)攝像探頭9進(jìn)入或者退出爐膛1，攝像探頭9的另一端與視頻分配器3相連，將所采集的焦油管式爐火焰信息視頻信號(hào)傳送到視頻分配器3 ;氣源控制柜11提供吹風(fēng)風(fēng)源，用來(lái)給攝像探頭9鏡頭吹風(fēng)，起到冷卻攝像探頭 9的作用；電氣控制柜12與推進(jìn)器10和氣源控制柜11相連，用于控制它們的工作；同時(shí)， 電氣控制柜12與圖像控制器8相連，接收來(lái)自圖像控制器8的控制信號(hào)。[0021]如圖3所示，視頻/圖像處理系統(tǒng)6包括圖像采集卡、中央處理器(CPU)、I/0接口板，還可以設(shè)置USB接口和TCP/IP以太網(wǎng)卡。視頻分配器3與圖像采集卡相連，接收采樣視頻信號(hào)，提供給火焰視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2的軟件進(jìn)行識(shí)別和處理；識(shí)別和處理的結(jié)果在數(shù)字信號(hào)操作顯示器7上顯示；當(dāng)燃燒狀況異常時(shí)，通過(guò)I/O接口板14輸出對(duì)燃燒控制系統(tǒng)的連鎖信號(hào)；TCP/IP以太網(wǎng)卡用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
權(quán)利要求1.一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置，包括爐膛(I)、火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)、視頻分配器(3)、硬盤錄像機(jī)(4)、電纜(5)、視頻/圖像處理系統(tǒng)(6)、數(shù)字信號(hào)操作顯示器(7)和圖像控制器(8)，其特征在于火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(2)包括攝像探頭(9)、推進(jìn)器(10)、氣源控制柜(11)、電氣控制柜(12);推進(jìn)器(10)與攝像探頭(9) 一端相連，攝像探頭(9)的另一端與視頻分配器⑶相連；視頻分配器⑶的輸出端分別與硬盤錄像機(jī)⑷和視頻/圖像處理系統(tǒng)(6)相連，視頻/圖像處理系統(tǒng)(6)包括中央處理器、圖像采集卡、以及I/O接口板；視頻/圖像處理系統(tǒng)(6)與數(shù)字信號(hào)操作顯示器(7)相連，電氣控制柜(12)與推進(jìn)器(10)和氣源控制柜(11)相連，電氣控制柜(12)與圖像控制器(8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于在視頻/圖像處理系統(tǒng)(6)上還設(shè)置有用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的TCP/IP以太網(wǎng)卡。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種焦油管式爐火盤燃燒狀況監(jiān)測(cè)裝置，包括爐膛、火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻分配器、硬盤錄像機(jī)、電纜、視頻/圖像處理系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)操作顯示器和圖像控制器，火焰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由攝像探頭、推進(jìn)器、氣源控制柜、電氣控制柜，首先通過(guò)攝像機(jī)從爐膛內(nèi)采集進(jìn)連續(xù)的火焰視頻，然后對(duì)于采集進(jìn)來(lái)的視頻進(jìn)行處理，將處理之后的結(jié)果在計(jì)算機(jī)顯示屏上進(jìn)行顯示，給出結(jié)果判定和出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的報(bào)警信號(hào)，提醒在場(chǎng)工作人員對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能實(shí)時(shí)直觀地給出焦油管式爐火盤的燃燒狀況信息以及火焰熄滅預(yù)警和報(bào)警信號(hào)，從而為焦油管式爐的安全可靠運(yùn)行提供了保障。
文檔編號(hào)G01J1/00GK202814544SQ201220408888
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者姚學(xué)文, 方康玲, 徐望明, 姜廣萍, 方紅萍, 李小龍 申請(qǐng)人:首鋼水城鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司