一种新型工业炉监测诊断装置的制作方法

本发明涉及工业炉监测诊断设备，特别是用在石油、化工、电力等高危耗能领域中的工业炉监测诊断设备。

背景技术：

当前，工业炉在燃烧运行过程中，急须解决两大问题：一是安全问题，二是节能减排问题。关于安全问题，加热炉运行过程中的不安全因素多，燃烧过程脉动性大，温度场的建立和对燃烧状态的监测，可及时发现不稳定因素。如炉内工艺管道积炭堵塞导致积炭部位与其它部位热容量不同、管道内壁磨损或腐蚀内壁减薄导致该部位温度偏高、管道裂纹、泄漏等等。关于节能减排问题，目前，我国工业炉存在着监控水平低、热效率不高、氮氧化物生成量高等问题。这些问题的解决都依赖于对热状态的准确判断、热工参数的准确测量和和精确的量化控制，但是，由于热状态本身的复杂性和测量手段的限制，使用常规的测量方法和诊断手段难以实现。由于燃烧火焰是表明热状态稳定与否的直接反映，火焰燃烧状态是判断火焰燃烧是否正常驻的重要特征参数，它对热状态机理研究、监测、控制都具有重要的意义，但是在火焰燃烧中学合、分解的过程不断地变化，参加反应的各种物质成分、比例及燃烧条件也时有变化，因而使得火焰的燃烧状态不断发生变化，燃烧状态的实时监测变得十分困难。

目前，使用的一些传统的燃烧状态监视、诊断手段往往存在着难以解决的缺陷。软测量及数字图像处理技术的出现，为燃烧区域的热状态监测诊断开辟了一条新的思路。

技术实现要素：

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种可用于基于热成像图像技术、计算机数字处理与存贮技术、软测量和神经网络理论进行的热状态下识别和预测的智能监控与诊断装置。

本发明的技术方案是构造一种新型工业炉监测诊断装置，包括至少一个红外热像仪、气电辅助控制单元、多通道图像处理器和上位机，所述气电辅助控制单元连接并控制红外热像仪，所述多通道图像处理器连接红外热像仪及上位机，所述红外热像仪安装在工业炉上，所述的红外热像仪包括高温镜头、电动光圈、设置在高温镜头外的内层防护罩和外层防护罩，还包括红外热像仪防护罩，所述外层防护罩通过连接组件连接所述红外热像仪防护罩，所述连接组件上设置有外层进气口和内层进气口，

所述气电辅助控制单元包括电气控制箱，以及设置在电气控制箱上的温度控制器、指示灯和推进器控制按钮，所述电气控制箱底部还设置有推进器控制电缆接口、图像综合电缆接口、图像转接控制接口，分别连接控制红外热像仪的推进器、上位机、多通道图像处理器。

在其中一个实施例中，所述气电辅助控制单元还包括冷却风分配系统，所述冷却风分配系统包括依次连接的空气接口、空气过滤器、空气压力传感器、第一减压阀和第二减压阀，所述第一减压阀和第二减压阀之间设置第一空气输出接口，第二减压阀的末端设置第二空气输出接口，所述第一空气输出接口和第二空气输出接口分别连接所述外层进气口和内层进气口。

在其中一个实施例中，所述指示灯包括电源指示灯、冷却空气压力报警指示灯、镜头温度过高报警指示灯，所述推进器控制按钮包括推进器推进按钮和推进器退出按钮。

在其中一个实施例中，所述的推进器安装在红外热像仪的尾部，并且固定在工业炉壁上，所述工业炉壁上开设有通孔，使得所述红外热像仪的头部可以伸进工业炉内，并且可以在推进器的驱动下前后移动，红外热像仪的连接电缆通过设置在连接组件上的电缆座伸出。

在其中一个实施例中，所述的气电辅助控制单元还包括配对的遥控器和遥控接收装置，可遥控推进器的动作。

本发明的优点和有益效果：本发明通过设置一个或多个红外热像仪监测工业炉内燃烧热状态，使得上位机能通过多通道图像处理器读取不同数据，形成多种图像记录和显示模式，建立期望的安全系统，增加资源的利用。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图。

图2是红外热像仪的整体结构示意图。

图3是红外热像仪的分解示意图。

图4是红外热像仪和推进器的安装状态示意图。

图5是气电辅助控制单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”在另一个元件上，它可以是直接设置或连接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。

实施例1

如图1-5所示，一种新型工业炉监测诊断装置，包括红外热像仪1、气电辅助控制单元2、多通道图像处理器3和上位机4，所述气电辅助控制单元2连接并控制红外热像仪1，所述多通道图像处理器3连接红外热像仪1及上位机4，所述红外热像仪1安装在工业炉5上，所述的红外热像仪5包括高温镜头11、电动光圈12、设置在高温镜头11外的内层防护罩13和外层防护罩14，还包括红外热像仪防护罩15，所述外层防护罩14通过连接组件16连接所述红外热像仪防护罩15，所述连接组件14上设置有外层进气口17和内层进气口18，

所述气电辅助控制单元2包括电气控制箱21，以及设置在电气控制箱21上的温度控制器201、指示灯202和推进器控制按钮203，所述电气控制箱21底部还设置有推进器控制电缆接口204、图像综合电缆接口205、图像转接控制接口206，分别连接控制红外热像仪1的推进器6、上位机1、多通道图像处理器3。

在本实施例中，所述气电辅助控制单元2还包括冷却风分配系统，所述冷却风分配系统包括依次连接的空气接口221、空气过滤器222、空气压力传感器223、第一减压阀224和第二减压阀225，所述第一减压阀224和第二减压阀225之间设置第一空气输出接口226，第二减压阀225的末端设置第二空气输出接口227，所述第一空气输出接口226和第二空气输出接口227分别连接所述外层进气口17和内层进气口18。

所述指示灯202包括电源指示灯、冷却空气压力报警指示灯、镜头温度过高报警指示灯，所述推进器控制按钮203包括推进器推进按钮和推进器退出按钮。

所述的推进器6安装在红外热像仪1的尾部，并且固定在工业炉5壁上，所述工业炉5壁上开设有通孔，使得所述红外热像仪1的头部可以伸进工业炉5内，并且可以在推进器6的驱动下前后移动，红外热像仪1的连接电缆通过设置在连接组件上的电缆座19伸出。

更优地，所述的气电辅助控制单元2还包括配对的遥控器和遥控接收装置，可遥控推进器6的动作。

在上述实施例中，所述的红外热像仪数量可以是一个或一个以上，根据实际需要进行调整选择。

应用本发明监测诊断装置，基于热成像图像技术、计算机数字处理与存贮技术、软测量和神经网络理论，将热辐射图像信息，以数字信号的形式存贮在计算机内，充分利用工业炉内现有容易测量的热工参数及相关数据进行分析、建模，并利用计算机进行分析和处理，为燃烧区域的热状态监测诊断开辟了一条新思路。不但可以实现对工业炉在热状态下的实时安全监测，并且能够结合现有相关的热工参数建立热状态诊断算法，进行热状态下的设备识别和预测，为工业炉安全、节能、环保运行提供控制依据，从而实现对工业炉燃烧热状态（包括火焰温度场的分布状态、炉内衬里状态、炉管运行状态）下的智能监控与诊断的量化评价。是一种在线全自动的无损监测与诊断装置，该装置图像分辨率高，显示多样化，可连续在线监测、诊断物体表面的热辐射瞬态二维热分布场，便于发发现过热区、热区形状和热点分布，具有较高的应用价值。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。