一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置的制作方法

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1.本实用新型涉及焦炉生产技术领域，具体为一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置。

背景技术：

2.现代焦炉是指以生产冶金焦为主要目的、可以回收炼焦化学产品的水平室式焦炉，由炉体和附属设备构成。炼焦煤装入焦炉炭化室在隔绝空气条件下加热到1000℃左右(高温干馏)，通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和其他炼焦化学产品。由煤热分解产生的荒煤气(未净化的焦炉煤气统称)经过上升管、桥管进入集气管，被喷洒的循环氨水冷却并使大部分焦油冷凝，然后经过吸气管送至煤气净化车间进行净化处理并同时回收化工产品。
3.在荒煤气冷却过程中，会在集气管产生大量的焦油沉积下来，焦油根据集气管、吸气管高低落差以及氨水流淌作用，使得焦油往下游流动。在集气管和吸气管中，形成了上部是荒煤气、中部是氨水和下部是焦油的状态。在焦化生产过程中，焦油和氨水的液位由人工定期测量，测量工作量大，测量过程中，也会导致空气进入集气管和吸气管，增加了煤气系统安全风险。最为重要的是，人工测量间隔时间长，不能时刻把握集气管和吸气管中焦油液位情况，一旦焦油沉积过多，导致氨水液位上升，一旦氨水液位过高，将导致荒煤气无法输送，荒煤气将从炉盖、上升管等区域四处冒散，导致安全和环保事故，影响焦炉生产，该种类型事故已在国内多个焦化企业反复发生。后期在集气管和吸气管疏通过程中也十分困难。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种成套的、完整的、系统的、先进的焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，具有低成本，高安全性，与车道现有设备紧密结合等优点，以解决不能监测荒煤气导出系统运行状态及氨水液位的变化趋势等问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，包括现场数据获取层、数据传输层、逻辑运算层和用户终端，所述现场数据获取层由多个现场传感器或仪表以及现场监控设备组成；多个所述现场传感器或仪表分别对应安装在焦炉集气管和焦炉吸气管的不同位置上，用于实现焦炉数据的实时获取；所述现场监控设备通过支撑架架设安装在焦炉气管的周边；所述现场传感器或仪表和现场监控设备通过有线信号与数据传输层建立通讯连接，数据传输层的信号输出端与逻辑运算层建立通讯连接，逻辑运算层的信号输出端与用户终端的信号输入端连接。
6.优选的，所述现场传感器或仪表采用超声波液位计，用于监测焦炉系统内氨水的液位的工作状态信息数据。
7.优选的，所述现场监控设备采用具有红外成像及图像识别处理的摄像头。
8.优选的，所述逻辑运算层为一种可编程的plc逻辑控制器，plc逻辑控制器()根据焦炉系统规模选型。
9.优选的，所述用户终端为具有hmi人机界面以及数据处理及图像识别功能的平板电脑或手机或计算机。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.1、本焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，能够实现对焦炉氨水液位数据进行理论分析，实时参数达到报警阈值时及时发出报警信息，以便生产人员及时采取处理措施避免事故的发生。
12.2、本焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，对荒煤气导出系统的运行状态通过红外成像的方式显现出来，并和正常状态图片进行对比识别，辨别非正常状态，本实用新型通过先进的大数据分析及图像识别技术让岗位人员及时把握动态的、准确的、实时的系统运行状态；另外，可根据现场实际监控点位需要采取不同的硬件配置组合，对焦炉荒煤气导出系统进行实时监测，保证系统的稳定运行。
附图说明
13.图1为本实用新型的系统模块连接图；
14.图2为本实用新型的系统框架图。
15.图中：1、现场数据获取层；101、现场传感器或仪表；102、现场监控设备；2、数据传输层；3、逻辑运算层；301、plc逻辑控制器；4、用户终端；5、焦炉集气管；6、焦炉吸气管。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1-2，一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，包括现场数据获取层1、数据传输层2、逻辑运算层3和用户终端4，现场数据获取层1由多个现场传感器或仪表101以及现场监控设备102组成；多个现场传感器或仪表101分别对应安装在焦炉集气管5和焦炉吸气管6的不同位置上，用于实现焦炉数据的实时获取；所述现场监控设备102通过支撑架架设安装在焦炉气管的周边；所述现场传感器或仪表101和现场监控设备102通过有线信号与数据传输层2建立通讯连接，数据传输层2的信号输出端与逻辑运算层3建立通讯连接，逻辑运算层3的信号输出端与用户终端4的信号输入端连接，用户终端4为具有hmi人机界面以及数据处理及图像识别功能的平板电脑或手机或计算机，通过平板电脑或手机或计算机进行数据和图像分析，并在hmi人机界面进行显示和数值预警。
18.在上述实施例中，现场传感器或仪表101采用超声波液位计，用于监测焦炉系统内氨水的液位的工作状态信息数据。
19.在上述实施例中，现场监控设备102采用具有红外成像及图像识别处理的摄像头，可以实时呈现系统内运行状态。
20.在上述实施例中，逻辑运算层3为一种可编程的plc逻辑控制器301，plc逻辑控制器301根据焦炉系统规模选型，通过plc逻辑控制器301对采集的参数进行工程量处理，逻辑运算。
21.在上述实施例中，用户终端4用于查看参数实时变化趋势，掌握各项系统参数稳定情况，存储查看历史报警记录，跟踪荒煤气导出系统实时运行状况，参数超过报警阈值，发出报警提醒现场人员及时处理故障。
22.工作原理：本焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，目前许多焦化企业对焦炉荒煤气导出系统运行状态及各项参数无监控预警系统，不能及时准确的把握荒煤气导出系统中集气管、吸气管的运行状态，一旦荒煤气导出系统中压力、温度、氨水液位、温度等参数出现问题，不能及时的被发现，从而可能导致生产事故或者安全事故的发生；本实用新型采用了可编程的plc逻辑控制器301、大数据分析和图像识别技术，利用安装在荒煤气导出系统的现场传感器或仪表101获得参数，参数传给plc逻辑控制器301进行逻辑处理，通过用户终端4的数据和图像分析输出处理结果，并进行预警，能够实现对荒煤气导出系统中各项参数集中处理显示，实时参数达到报警阈值时及时发出报警信息，以便生产人员及时采取处理措施避免事故的发生，整个系统具有历史数据查询荒煤气导出系统氨水液位等参数变化趋势跟踪；用户需求，实现功能与成本效益并存。
23.综上所述：本焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，能够实现对焦炉氨水液位数据进行理论分析，实时参数达到报警阈值时及时发出报警信息，以便生产人员及时采取处理措施避免事故的发生；其次，对荒煤气导出系统的运行状态通过红外成像的方式显现出来，并和正常状态图片进行对比识别，辨别非正常状态，本实用新型通过先进的大数据分析及图像识别技术让岗位人员及时把握动态的、准确的、实时的系统运行状态；另外，可根据现场实际监控点位需要采取不同的硬件配置组合，对焦炉荒煤气导出系统进行实时监测，保证系统的稳定运行。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，包括现场数据获取层(1)、数据传输层(2)、逻辑运算层(3)和用户终端(4)，其特征在于：所述现场数据获取层(1)由多个现场传感器或仪表(101)以及现场监控设备(102)组成；多个所述现场传感器或仪表(101)分别对应安装在焦炉集气管(5)和焦炉吸气管(6)的不同位置上，用于实现焦炉数据的实时获取；所述现场监控设备(102)通过支撑架架设安装在焦炉气管的周边；所述现场传感器或仪表(101)和现场监控设备(102)通过有线信号与数据传输层(2)建立通讯连接，数据传输层(2)的信号输出端与逻辑运算层(3)建立通讯连接，逻辑运算层(3)的信号输出端与用户终端(4)的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，其特征在于：所述现场传感器或仪表(101)采用超声波液位计，用于监测焦炉系统内氨水的液位的工作状态信息数据。3.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，其特征在于：所述现场监控设备(102)采用具有红外成像及图像识别处理的摄像头。4.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，其特征在于：所述逻辑运算层(3)为一种可编程的plc逻辑控制器(301)，plc逻辑控制器(301)根据焦炉系统规模选型。5.根据权利要求1所述的一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，其特征在于：所述用户终端(4)为具有hmi人机界面以及数据处理及图像识别功能的平板电脑或手机或计算机。

技术总结

本实用新型公开了一种焦炉荒煤气导出系统监测预警装置，包括现场数据获取层、数据传输层、逻辑运算层和用户终端，现场数据获取层由多个现场传感器或仪表以及现场监控设备组成，用于实现焦炉数据的实时获取；现场传感器或仪表和现场监控设备通过有线信号与数据传输层建立通讯连接，数据传输层的信号输出端与逻辑运算层建立通讯连接，逻辑运算层的信号输出端与用户终端的信号输入端连接。本实用新型通过大数据分析及图像识别技术让岗位人员及时把握动态的、准确的、实时的系统运行状态；并可根据现场实际监控点位需要采取不同的硬件配置组合，对焦炉荒煤气导出系统进行实时监测，保证系统的稳定运行。保证系统的稳定运行。保证系统的稳定运行。