技术特征：
1.罐式煅烧炉烘炉火焰检测方法，其特征在于，包括上位机的人机交互后台与现场的罐式煅烧炉烘炉火焰检测装置通信采集表征火焰燃烧状态的信号数据，执行如下程序步骤，实现对现场的各个罐式煅烧炉的烘炉火焰进行实时检测；a.软件运行；b.首先读取数据库中的配置信息，包括煅烧炉罐数、轮询周期、通讯方式、报警方式；c.根据配置信息初始化图形界面；d.启动完成后，根据配置信息对火焰燃烧状态情况进行实时轮询；按照设定的轮询周期通过rs-485或can总线依次与各个检测器3进行数据交互；e.将采集的燃烧状态数据实时显示在界面上，包括燃烧罐图标、罐号、熄灭时间、重新点燃时间、报警方式；f.当检测到某个罐对应的烧嘴火焰熄灭后，输出指令控制声光语音报警、改变烧罐图标颜色或者闪烁提示；直至重新检测到火焰燃烧正常或检测是否有用户输入介入操作，包括改变报警方式或某罐不进行火焰检测；通过总线下指令给对应检测器3；g.直到恢复正常，并将罐号、熄灭时间、重新点燃时间信息记录入数据库中。2.罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，包括：烧嘴火焰检测传感器(1)、可调节固定组件(2)、检测器(3)、声光报警设备(4)、上位机(5)；所述烧嘴火焰检测传感器(1)通过可调节固定组件(2)装夹在罐式煅烧炉外的燃料管上；燃料管末端的烧嘴对准罐式煅烧炉口，用于燃料燃烧对炉体内加温；所述烧嘴火焰检测传感器(1)采集烧嘴燃料燃烧产生的紫外线信号，发送给检测器(3)；所述烧嘴火焰检测传感器(1)、声光报警设备(4)为可扩展组件，均为可可扩展至8路；所述检测器(3)、声光报警设备(4)设在罐式煅烧炉外；所述检测器(3)包括控制电路(31)和与其分别连接的火焰信号采集支路(32)、声光驱动支路(33)、电源支路(34)、通讯支路(35)；所述火焰信号采集支路(32)连接烧嘴火焰检测传感器(1)；所述声光驱动支路(33)连接声光报警设备(4)；当该罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统为多个组网时，通过通讯支路(35)连接组网内的相邻系统，以及上位机(16)，构成一个上位机对应多个罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统的网络；所述上位机(5)，为工控机或服务器，其上设有人机交互后台、前端可视化界面；所述人机交互后台与现场的罐式煅烧炉烘炉火焰检测装置通信采集表征火焰燃烧状态的信号数据并存储，统计一段时间内熄灭时间、点燃时间；所述前端可视化界面，用于通过可视化界面直观展示采集的对应各煅烧炉烧嘴火焰的工况状态参数，以及报警信息。3.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，可调节固定组件包括：烧嘴火焰检测传感器蟹钳(21)、燃气管蟹钳(22)、第一万向节(23)、第二万向节(24)、第一连接杆(25)、第二连接杆(26)和锁紧轮(27)；所述燃气管蟹钳(22夹持在燃气管路上，第二连接杆(26)的一端通过第二万向节(24)与燃气管蟹钳(22)连接，第二连接杆(26)的另一端与第一连接杆(25)的一端铰接，且通过锁紧轮(27)锁紧；第一连接杆(25)的另一端通过第一万向节(23)与烧嘴火焰检测传感器蟹钳(21)连接，烧嘴火焰检测传感器蟹钳(21)夹持烧嘴火焰检测传感器；所述烧嘴火焰检测传感器蟹钳(21)、燃气管蟹钳(22)内壁设有防滑橡胶垫。4.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，所述烧嘴火焰检测传感器(1)的电路包括：依次连接的电压转换支路、紫外线光敏管、模数转换支路；电压转
换支路连接直流24v，经电压转换支路转换为直流350v输出连接至紫外线光敏管一端；紫外线光敏管另一端连接模数转换支路的输入端，模数转换支路的输出端连接至火焰信号采集支路(32)的光耦芯片u8的n极。5.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，火焰信号采集支路(32)包括：光耦芯片u8的发光二极管的p极经电阻r30连接+5vdc，n极连接烧嘴火焰检测传感器(1)的电路；光耦芯片u8的发光二极管两极还并联有电容c30、瞬态抑制二极管tvs1、电阻r31；光耦芯片u8的光敏三极管集电极连接控制电路，还经电阻r32连接+3.3vdc；光敏三极管发射极接地。6.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，声光驱动支路(33)包括：控制电路输出信号do5经电阻r70连接光耦芯片u20的发光二极管的p极，n极接地；光耦芯片u20的光敏三极管集电极连接+24vdc，光敏三极管发射极经电阻r71连接三极管q5的基极、经r72接地；三极管q5发射极接地，集电极连接继电器k5一端，继电器k5另一端经整流二极管d9连接三极管q5集电极、经过整流二极管d10连接+24vdc；继电器k5的开关两端分别连接+24vdc、外部的声光报警设备(4)。7.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，所述电源支路(34)包括：外部+24vdc经过电源芯片u3降压至+5vdc输出，再经过电源芯片u2降压至+3.3vdc输出；所述通讯支路(35)为can通讯电路或rs485电路；can通讯电路，包括：cntx信号经电阻r17连接can芯片u5的txd端；cnrx信号经电阻r18连接can芯片u5的rxd端；cns信号经电阻r19连接can芯片u5的s端；cntx信号、cnrx信号、cns信号分别连接控制芯片u1的can通讯引脚；can芯片u5的canl端、canh端，经过共模滤波器芯片u6后输出。8.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，所述控制电路(31)包括控制芯片u1，其di1端口-di8端口分别连接若干路信号采集支路，其do1端口-do8端口分别连接若干路声光驱动支路；其两个晶振端口(pd0-osc_in、pdi-osc_out)分别经过电容c1、c2接地，两个晶振端口之间还连接有晶振y1；其can端口(cntx端口、cnrx端口、cns端口)连接通讯电路的can芯片。9.根据权利要求8所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，还包括数码显示电路，包括：数码管驱动芯片u7和与其连接的数码管u4，数码管u4为8段位数码管，其与控制芯片u1连接。10.根据权利要求2所述的罐式煅烧炉烘炉火焰检测系统，其特征在于，所述上位机(5)可视化界展示的烧嘴火焰的工况状态参数包括：煅烧炉图标、罐号信息、烧嘴火焰燃烧状态信息、熄灭时间、重新点燃时间；所述上位机(5)人机交互后台与现场的罐式煅烧炉烘炉火焰检测装置通信采集表征火焰燃烧状态的信号数据，是执行如权利要求1所述的方法步骤实现的。
技术总结
本发明涉及罐式煅烧炉烘炉火焰检测方法及系统，包括烧嘴火焰检测传感器，可调节固定组件，声光报警设备，检测器和上位机人机交互软件，实现了对罐式煅烧炉烘炉时各个烧嘴火焰是否熄灭的实时检测，并当检测到异常时进行本地声光报警以及中控室软件界面上的语音提示和数据自动记录，可辅助操作人员快速发现并定位火焰熄灭位置，避免因燃气泄漏发现不及时导致的爆炸等严重事故的发生。本发明基于紫外线火焰检测原理，抗干扰性强、灵敏度高，同时采用RS-485总线或者CAN总线实现各个检测设备和上位机间的数据和指令传输，部署简单快捷且成本较低。应用本发明，可以解决目前罐式煅烧炉烘炉阶段烧嘴火焰是否熄灭检测时的高实时和低成本兼顾的难题。成本兼顾的难题。成本兼顾的难题。
技术研发人员：赵伟 刘博 王玉 李永庆
受保护的技术使用者：中国科学院沈阳自动化研究所
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/3/7