火焰电视监视系统的应用

火焰电视监视系统的应用

[摘要]在石油化工装置中加热炉的作用是不可或缺的，炉膛火焰电视监视系统在确保加热炉正常工作过程中起了重要的作用。本文以ftv-a-ⅰ型火焰电视监视装置为例，从原理、组成、安装等方面阐述如何应用。

[关键词]电视显示系统潜望镜视频采集卡

中图分类号：tp277 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）10-0196-01

ftv-a-ⅰ型火焰电视监视装置具有体积小、重量轻、外形美观、用风量小、耐高温、安全可靠等优点，在石油化工领域被广泛的应用。该监视系统镜头从炉壁上部插入炉膛内，通过内置摄像机监控炉膛燃烧状态，可使操作者在控制室内的监视器上看到炉膛内火焰的真实图像，同时通过计算机操作站进行控制。它是加热炉安全、经济运行不可缺少的装置。

1 炉膛火焰电视监视系统工作原理

将潜望镜管安装在炉壁上，火焰信号通过光学系统传递给摄像机，通过摄像机转换成电信号送到控制室的监视器屏幕上，从而使监控人员在控制室内就能清晰的看到炉内火焰燃烧的真实景象。由于工作环境温度高，系统采用供风系统和运动系统对摄像机进行保护。风在镜管与风管的间隙中高速流过，这样既冷却潜望镜管，也吹走了脏物；同时采用魔管制冷器，在魔管制冷器进口加入仪表风，用此冷风对摄像机环境进行冷却。当潜望镜一旦失去风冷保护或摄

像机保护部分出现故障至使保护罩超温时，运动系统会带动输像系统自动退出现场，以保护输像系统不被损坏。

2 炉膛火焰电视监视系统装置构成

炉膛火焰监视系统构成（如图1）

装置由输像系统、运动系统、控风系统、监测系统、控制系统组成。

2.1 输像系统

由于炉内温度高达1000℃以上，所以摄像机不能直接装于炉内摄取火焰图像，为此专门设计很长的潜望镜管插入炉膛内，其前端的镜头对炉内火焰成像，经潜望管传输到摄像机靶面上，再经电缆传给监视器。

输像系统构成如图2：

2.2 运动系统

为了使潜望管在失去风保护时不被烧损，以及便于日常维护，本装置给潜望管配备了电动退膛系统，使其在需要时能将潜望管退出炉膛，运动系统由支承板（用户自备）、连接板、保护套、支架、等主要部件组成。使用220v电带动电机完成退堂工作。

2.3 火焰图像监视系统

火焰图像监视系统包括监视器和视频采集卡。为了让监控人员能同时看到所有监控点的情况，往往采用的多画面分割器使得多路图像同时显示在一台监视器上。这样，既减少了监视器的数量，又能使监控人员一目了然地监视各个部位的情况。常用的画面分割器为

4画面、9画面和16画面。四画面分割器是最常用的设备之一，其性能价格比也较好，图像的质量和连续性可以满足大部分要求。大部分分割器除了可以同时显示图像外，也可以显示单幅画面，可以叠加时间和字符，设置自动切换等。画面分割器的基本工作原理是采用图像压缩和数字化处理的方法，把几个画面按同样的比例压缩在一个监视器的屏幕上。

3 装置的安装

本装置在设计时考虑到不同用户的现场实际情况，为了便于搬运特将整个装置解体为部件形式，但不能随意分解。因此安装人员必须全面了解使用说明书，为产品安装铺平道路。

安装组成（如图3）

3.1 支承板固定

支承板是用户根据自家炉体情况准备的（用户只需准备5mm厚、0.25平方米钢板，在我方服务人员的指导下制作完成），它应与炉体焊接在一起，支承板是本装置的支承件，一定要焊接牢固。

3.2 运动系统的安装

当支承板固定后，按计算的角度并参考图所示将支架的联接板焊接在支承板上。首先在炉膛观察范围内的四角各安装一只100w以上灯泡，以确定观察范围外轮廓，此时便在监视器屏幕上看到灯泡的图像。如果监视器屏幕上四个灯泡图像不以中心对称则说明支架的安装角度不对，此时应改变支架的安装角，直到监视器屏幕上看到全部灯像为止，最后将支架焊牢，将保护套用m8×25螺栓固定

在连接板上。

3.3 输像系统与运动系统连接

将输像系统按图3所示，用螺栓固定在小车上，使之伸入炉膛内80～100mm并能退出炉墙外。将现场仪表风源与风管路入口连接起来，用两根金属软管送往潜望管保护系统和摄像机保护系统。

在各部分安装工作完成之后，便可进行系统接线工作。

4 结束语

随着自动化水平的不断提高，人们对生产的安全性、控制的精确性有了更高的要求。在冶金、建材、电力、化工等行业，各系列内窥式、炉壁式、固定式高温工业电视系统得到广泛应用，用户在使用该系统设备时既可以保证生产安全，提高产品质量，又可改善工作环境，降低劳动强度，还便于用户实现了集中调度及生产过程的自动化。能够熟练的操作使用、熟悉日常的调试和维护将会对我们的工作起到极大的帮助。

作者简介

高明宇（1984—），男，吉林省辽源市人，本科，中国石油大连石化分公司仪表车间技术员，主要从事自动化仪表的安装与维护工作。

吴志超（1984—），男，黑龙江省牡丹江市，本科，中国石油大连石化分公司仪表车间技术员，主要从事自动化仪表的安装与维护工作。