本發(fā)明涉及石油化工行業(yè)水力除焦過程焦炭塔內(nèi)焦層硬度分布在線分析領(lǐng)域，具體涉及一種水力除焦過程焦炭塔內(nèi)焦層硬度分布在線分析方法。

背景技術(shù)：

目前，在石化焦炭塔水力除焦過程中，除焦工藝相對固定。然而，由于煉焦原料和生焦工藝的差別，每次生焦的質(zhì)量會有差別，導(dǎo)致焦炭塔內(nèi)不同高度焦層的硬度分布不同。在相對固定的除焦工藝下，由于企業(yè)工藝制定者無法預(yù)知焦層的硬度分布，通常以操作工人的重復(fù)切焦來保證正常生產(chǎn)。這會導(dǎo)致水電損耗巨大，并且除焦效率相對較低。并且，由于操作工人不了解焦炭塔內(nèi)不同高度焦層的硬度分布，僅憑經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行切焦操作，會極大地增加水力除焦過程中出現(xiàn)因垮焦造成的抱鉆、卡鉆等除焦事故的風(fēng)險(xiǎn)，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以處理會引起重大生產(chǎn)和安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種水力除焦過程焦炭塔內(nèi)焦層硬度分布在線分析方法，用于在線實(shí)時(shí)顯示水力除焦過程焦炭塔內(nèi)不同高度焦層硬度。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種水力除焦過程焦炭塔內(nèi)焦層硬度分布在線分析方法，其特征在于：它包括以下步驟：

S1、信號的采集與預(yù)處理：采集除焦過程中水力除焦鉆桿的高度信號、以及高壓水噴射在焦炭上的聲音信號，對高度信號和聲音信號進(jìn)行去噪處理并存儲；所述的焦炭是指焦炭塔內(nèi)壁的焦炭；

S2、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：以采樣時(shí)間為序，建立采樣時(shí)間、對應(yīng)的水力除焦鉆桿的高度、高壓水噴射在焦炭上的聲音的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫；

S3、利用高壓水噴射在焦炭上的聲音與硬度之間的關(guān)系，關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，獲得焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律；

S4、根據(jù)硬度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和所獲得的焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律，在線實(shí)時(shí)顯示不同高度焦層的硬度。

按上述方法，所述的S1利用電纜傳輸除焦過程中水力除焦鉆桿的高度信號，利用沿焦炭塔外壁高度方向均勻分布的光纖F-P聲學(xué)傳感器采集高壓水噴射在焦炭上的聲音信號，通過光纜傳輸聲音信號至控制中心，由位于控制中心的解調(diào)單元解調(diào)為電信號。

按上述方法，加入以時(shí)間為序的除焦操作流程，從而獲得采樣時(shí)間、對應(yīng)的除焦操作步驟、對應(yīng)的水力除焦鉆桿的高度、高壓水噴射在焦炭上的聲音的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。

按上述方法，所述的S2中，對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)采用自適應(yīng)壓縮算法進(jìn)行無損壓縮處理。

按上述方法，所述的S3中，通過焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律，分析石化每次生焦產(chǎn)生的焦炭質(zhì)量。

按上述方法，所述的S3中，存儲每次除焦過程的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行橫向比較分析，對生焦工藝進(jìn)行優(yōu)化指導(dǎo)。

按上述方法，它還包括S5、根據(jù)在線實(shí)時(shí)顯示的不同高度焦層的硬度，指導(dǎo)操作工人進(jìn)行除焦工作。

本發(fā)明的有益效果為：

1、通過建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫來在線分析不同高度焦層硬度分布，并在線顯示焦層硬度，根據(jù)顯示的實(shí)時(shí)焦層硬度，輔助指導(dǎo)操作工人進(jìn)行除焦工作，能夠降低能耗，縮短除焦作業(yè)時(shí)間，避免因垮焦造成的抱鉆、卡鉆等除焦事故，減少安全隱患；本發(fā)明實(shí)時(shí)性好，特別適用于對實(shí)時(shí)性要求較高的工業(yè)控制現(xiàn)場。

2、通過光纖類傳感器，實(shí)現(xiàn)信號的無源傳播，避免了電類傳感器可能會遇水失靈，降低了傳感器的安裝要求。

3、由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是海量的，采用自適應(yīng)壓縮算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行無損壓縮處理，可以剔除重復(fù)或多余的數(shù)據(jù)，節(jié)約存儲空間。

4、通過本發(fā)明方法，還可以進(jìn)行橫向和縱向的擴(kuò)展，幫助石化生產(chǎn)人員分析生焦過程的變化規(guī)律，對生焦工藝進(jìn)行優(yōu)化指導(dǎo)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明提供一種水力除焦過程焦炭塔內(nèi)焦層硬度分布在線分析方法，如圖1所示，包括以下步驟：

S1、信號的采集與預(yù)處理：采集除焦過程中水力除焦鉆桿的高度信號、以及高壓水噴射在焦炭上的聲音信號，對高度信號和聲音信號進(jìn)行去噪處理并存儲；所述的焦炭是指焦炭塔內(nèi)壁的焦炭。

S2、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：以采樣時(shí)間為序，建立采樣時(shí)間、對應(yīng)的水力除焦鉆桿的高度、高壓水噴射在焦炭上的聲音的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。

本實(shí)施例中，在Microsoft Visual Studio 2010平臺下編寫管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一組程序，通過這組程序可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的定義、修改、查詢和制定規(guī)則，進(jìn)而建立一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。

S3、利用高壓水噴射在焦炭上的聲音與硬度之間的關(guān)系，關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，獲得焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律。詳細(xì)的，通過對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中水力除焦?fàn)顟B(tài)數(shù)據(jù)的處理獲得焦炭塔內(nèi)焦層硬度的特征信息，分析特征參數(shù)、石化生焦工藝參數(shù)指標(biāo)和現(xiàn)場工況，獲得該塔內(nèi)不同高度焦層的硬度分布規(guī)律。

此處，預(yù)設(shè)的高壓水噴射在焦炭上的聲音與硬度之間的關(guān)系，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和操作工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)置，還可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整。

S4、根據(jù)硬度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和所獲得的焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律，在線實(shí)時(shí)顯示不同高度焦層的硬度。

優(yōu)選的，它還包括S5、根據(jù)在線實(shí)時(shí)顯示的不同高度焦層的硬度，指導(dǎo)操作工人進(jìn)行除焦工作。具體的，若發(fā)現(xiàn)當(dāng)前高度焦層的硬度較硬，則鉆頭在此處多停留一段時(shí)間；若發(fā)現(xiàn)當(dāng)前高度焦層的硬度較軟，則鉆頭在此處少停留一段時(shí)間。

優(yōu)選的，所述的S1利用電纜傳輸除焦過程中水力除焦鉆桿的高度信號，利用沿焦炭塔外壁高度方向均勻分布的光纖F-P聲學(xué)傳感器采集高壓水噴射在焦炭上的聲音信號，通過光纜傳輸聲音信號至控制中心，由位于控制中心的解調(diào)單元解調(diào)為電信號。電信號經(jīng)過去噪處理（例如小波去噪原理等）后，通過數(shù)據(jù)采集卡采集并存儲。

優(yōu)選的，所述的S2中，加入以時(shí)間為序的除焦操作流程，從而獲得采樣時(shí)間、對應(yīng)的除焦操作步驟、對應(yīng)的水力除焦鉆桿的高度、高壓水噴射在焦炭上的聲音的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。更具體的，S2包括i.定義，根據(jù)步驟S2中處理得到的反映焦炭狀態(tài)的信息，在Microsoft Visual Studio 2010平臺下運(yùn)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的管理工具，將所有采集的數(shù)據(jù)分門別類地定義進(jìn)去；ii.修改，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行過程中，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)對具體數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入操作；iii.查詢，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行過程中，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供的函數(shù)對具體數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取操作；iv. 制定規(guī)則，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的管理工具，將除焦操作流程寫入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，形成一條條邏輯規(guī)則。

此處，除焦操作流程為本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)的流程，具體包括：開蓋、鉆孔、擴(kuò)孔、提鉆、切焦、掃塔幾個(gè)步驟。實(shí)際操作時(shí)，根據(jù)當(dāng)前的除焦操作步驟，以及水力除焦鉆桿的高度、高壓水噴射在焦炭上的聲音，來判斷需要何種操作，更好的知道操作工人的除焦工作。

優(yōu)選的，所述的S2中，對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)采用自適應(yīng)壓縮算法進(jìn)行無損壓縮處理。

進(jìn)一步拓展的，所述的S3中，通過焦炭塔不同高度焦層的硬度分布規(guī)律，分析石化每次生焦產(chǎn)生的焦炭質(zhì)量。

進(jìn)一步可擴(kuò)展的，所述的S3中，存儲每次除焦過程的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行橫向比較分析，對生焦工藝進(jìn)行優(yōu)化指導(dǎo)。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述實(shí)施例。所以，凡依據(jù)本發(fā)明所揭示的原理、設(shè)計(jì)思路所作的等同變化或修飾，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。