加热炉火焰的远程监测

论文摘要

在石油化工、化工等过程工业中,高温加热炉是保证工业生产无故障运行的关键设备。高温加热炉的功能是保证工艺介质能够均匀受热,主要是通过燃烧产生的烟气的辐射和传递效应加热介质。所以保证炉膛内燃烧稳定、均匀是使介质能够均匀受热的关键因素。火焰是表示燃烧状态稳定与否最直接的反映。燃烧调整不好或者不稳定导致热效率下降,污染物增加,设备寿命减短等不良后果。火焰的实时监测对于掌握火焰的燃烧状态,炉内温度场的建立都有积极的作用。传统的火焰监测是直接肉眼观测,受到时间和空间的限制,而且不可能做到实时监测,其监测的结果也依个人经验的不同而有很大差别。随着计算机图像处理技术的进步,使得通过计算机进行实时火焰监测成为可能。火焰监测技术涉及到光学、计算机技术、图像处理等多门学科。同时网络技术的迅速发展,使得火焰的远程监测成为可能,也进一步避免了火焰周围恶劣环境对监测人员的影响。基于以上研究背景,本文采用J2EE 技术,Spring Framework、Hibernate、Struts Framework 等开源的工具,开发了火焰的实时监测系统。本文的研究思路如下:首先通过高温CCD,对计算机进行视频输入,图像采集,然后通过图像处理技术,对火焰图像进行分析,得到相关的参数,写入数据库。然后利用J2EE 技术,开发了火焰信息发布诊断平台,进行网络发布,提供给远程用户访问分析,并保存分析结果。本文开展的主要工作和研究成果包括: 第一章主要对国内外火焰监测技术和远程故障诊断的现状进行了阐述,同时分析了课题的可行性。第二章介绍了开发系统所用到的相关技术。鉴于火焰远程监测涉及多个学科的内容,本文主要介绍了图像处理技术,Windows 编程开发图像采集技术、Struts 框架、Hibernate、Spring 框架等技术。第三章给出了系统的整体设计和程序实现的具体方法,同时分别介绍了服务器端图像采集分析软件和火焰信息发布诊断平台开发过程。第四章给出了系统运行实例。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外火焰监测的研究状况
• 1.3 远程监测诊断技术
• 1.4 课题的提出及本人的主要工作
• 参考文献
• 第二章 基本原理及相关技术
• 2.1 加热炉火焰的图像采集处理原理
• 2.1.1 CCD 工作原理
• 2.1.2 视频图像采集的方法
• 2.1.3 图像处理
• 2.1.4 Windows 编程
• 2.1.5 ODBC 直连数据库技术
• 2.2 火焰信息发布诊断平台的原理及相关技术
• 2.2.1 平台的总体架构
• 2.2.2 MVC 及Struts 介绍
• 2.2.3 spring 框架介绍
• 2.2.4 持久层解决方案（DAO+Hibernate）
• 参考文献
• 第三章 整体设计和具体实现
• 3.1 系统整体设计方案
• 3.2 火焰图像采集处理分析软件
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 图像采集模块
• 3.2.3 图像处理模块
• 3.2.4 数据存储模块
• 3.3 火焰信息发布诊断平台
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 域模块层
• 3.3.3 持久层的实现
• 3.3.4 业务层的实现
• 3.3.5 表示层的实现
• 3.3.6 开发过程中一些问题的解决方案
• 参考文献
• 第四章 远程火焰监测系统的工程应用
• 4.1 图像采集分析处理软件的运行
• 4.2 火焰信息发布诊断平台的运行
• 4.3 火焰信息发布诊断平台的使用
• 4.3.1 普通用户浏览
• 4.3.2 授权用户浏览
• 4.4 系统分析
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 在读期间参加科研工作情况
• 论文情况
• 参加研究项目情况