[发明专利]一种裂解炉管智能结焦监测边云协同平台及其工作方法

说明书

本发明涉及裂解炉智能监测技术领域，提供一种裂解炉管智能结焦监测边云协同平台及其工作方法。包括边缘层和云端层，所述边缘层包括裂解炉管外表面智能测温装置和/或乙烯DCS/数采装置；所述云端层包括裂解炉安全预警装置、裂解炉管智能结焦诊断与预测装置、混合作业调度装置、多工作流调度装置、虚拟化资源调度装置、虚拟资源优化装置；所述裂解炉管外表面智能测温装置包括炉管重管识别装置和异常数据检测装置。与现有技术相比，本发明的云端层可进行大数据的储存与分析，并提出优化改进意见，并将意见反馈至边缘层。所述工作方法可进行高精度的重管识别，并快速而准确的检测出离群点。

技术领域

本发明涉及裂解炉智能监测技术领域，更具体地，涉及一种裂解炉管智能结焦监测边云协同平台及其工作方法。

背景技术

乙烯工业作为石油化工产业的核心，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。裂解炉是乙烯工业的核心设备，裂解炉炉管又是其关键部件。由于裂解炉炉管长期处于高温火焰的烟气中，在生产中不可避免出现炉管内部结焦而造成的炉管局部过热等现象，导致炉管渗碳、开裂、堵漏、漏管、减薄等形式的失效。在裂解炉炉管失效的各种形式中，大多与温度有直接关系，因此乙烯生产企业极为重视炉炉管外表面温度的监测。

现有技术中，裂解炉炉管外表面温度测温方式主要为：使用智能测温装置对裂解炉炉管外表面温度监测，实现裂解炉炉管外表面温度的非接触式自动测量。但是，智能测温仪之间没有数据传输，只是进行单独的储存或处理。获取数据时，只能从每个智能测温仪单独获取。在实际生产过程中，设备数量较多，裂解炉炉管在高温、高压，燃烧嘴喷射火焰带动的强烈气流和振动环境下，情况较为复杂，通常需要对设备的运行状态进行监控，以便于及时发现设备及数据的异常情况。而现有的监测方式一般为工作人员在线进行系统监测，成本高，结构复杂，不易维护。

智能测温装置对裂解炉炉管外表面温度监测的过程中，还会发现炉管会经常存在互相遮挡、严重重叠的现象，这种现象也被称作为重管。重管现象的存在，会导致在区分和计算每根裂解炉炉管外表面温度的过程中存在一定的难度。

同时，在测量得到的数据集中，往往会出现明显偏离其他数据、不服从数据一般行为或模式的数据，这些数据称为离群点。离群点的出现有可能是由于数据噪声，或于数据源出现了特殊了异常行为和状态而造成的。但是目前离群点检测方法大都只能用于单变量的数值型离群点检测，而不适用于高维空间多变量数据的情形，还有些方法必须要计算每个样本点之间的距离，使得检测性能较差，效率低。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种裂解炉管智能结焦监测边云协同平台，该平台可在云端层进行大数据的储存与分析，并提出优化改进意见，并将意见反馈至边缘层。

本发明采取的技术方案是，提供一种裂解炉管智能结焦监测边云协同平台，包括边缘层和云端层，所述边缘层包括裂解炉管外表面智能测温装置和/或乙烯DCS/数采装置；所述裂解炉管外表面智能测温装置包括炉管温度计量装置、目标温度距离测量装置、位置角度优化装置；所述乙烯DCS/数采装置包括炉管出口温度装置、文丘里压力装置、横跨段压力装置的一个或多个；所述裂解炉管外表面智能测温装置包括炉管重管识别装置和异常数据检测装置。

在上述技术方案中，边云协同平台，包括边缘层和云端层，所述边缘层包括裂解炉管外表面智能测温装置和/或乙烯DCS/数采装置；可进行大范围、深层次的裂解炉数据采集，以及异构数据的协议转换与边缘处理，并实现数据向云端平台的集成。所述裂解炉管外表面智能测温装置包括炉管温度计量装置、目标温度距离测量装置、位置角度优化装置；所述乙烯DCS/数采装置包括炉管出口温度装置、文丘里压力装置、横跨段压力装置的一个或多个。

在上述技术方案中，所述云端层包括裂解炉安全预警装置、裂解炉管智能结焦诊断与预测装置、混合作业调度装置、多工作流调度装置、虚拟化资源调度装置、虚拟资源优化装置；