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炼化行业飞行器巡检装置的研究

更新时间:2016-07-05

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就目前石油石化行业整体建设情况看,较多厂区仍然处于中等自动化控制水平。中国石油石化行业目前效益有所降低,精简员工成为趋势,员工身兼数岗,在日常完成巡检等必要人力工作的同时还承担着检修期间安全监护的职责。以中国石油大庆炼化公司为例,生产厂一线员工兼泵工、司炉、外操于一身,日常工作强度较大,并且夜班期间由于疲劳容易造成的不必要漏检及人为缩短巡检时间等问题,为安全生产埋下较大隐患。这只是正常厂区在开工状态下的工作强度,对于石化行业“一年一小检,三年一大检”的行业特点,在这种检修时期身兼数职员工的劳动强度和工作质量可想而知。

石化行业管道距离较远且布局繁琐,炼塔及操作平台高度较高,个别人员作业区域属于有毒有害或密闭空间,巡检过程耗时较长。如大庆炼化公司冬季水伴热系统,一根伴热管线需要横纵向巡检达30个点,才能及时发现伴热管线结冰现象,巡检一次大约需要30分钟。当遇到大风,冰雪等情况时,操作人员在20层楼高的炼塔上巡检,仅有护栏保护十分危险。

在中石油、中石化等大型石化企业,明确规定检修作业时为保证安全必须有车间员工监护检修工作,这就使原本人数不多的生产车间在人员调配上捉襟见肘,使日常工作无法完成,采用无人机进行安全监护,首先具有机动性强,哪里有检修作业可在哪里进行安全监护,其次可同时监护多个作业或多台无人机组成监护网,解放生产员工,保证安全生产有序进行。

综合上述基本情况,笔者研究一种无人机飞行器,来配合生产巡检系统和安全监护系统,并实现对石油石化行业生产巡检及作业安全监护,并且采用无人机采集、检测十分便捷和灵活,并且不受有毒有害气体限制,可以进入密闭空间巡检保证人员安全。笔者采用无人机基本技术参数为:载重5公斤,时速为120公里,最大平飞高度为500米,续航为90分钟。数据采集差范围±0.05,工作环境-25到35℃,抗四级风。

1 飞行器巡检系统研究

1.1 飞行器基本功能及条件

传统的石化行业巡检都是人工进行,巡检过程工具包括测振仪、测温器、巡检器、听针、巡检包、对讲器等一系列工具,巡检作业工具十分繁杂,在高空巡检过程中也十分不安全。高层平台及高层炼塔的巡检攀爬时间较长,检测时间周期全凭员工自觉,为数据采集带来极大不便,而且数据采集环境与员工操作有很大关系。如果能够采用自动化及智能分析代替传统人力,能够较大提升巡检质量及效率。

单学科服务产品一般会在本领域内会尽量汇总高质量资源与全文,保障更新速度,以求满足领域内最新最重要的研究需求;

为了满足市场推广需求,无人机地面监测应满足以下的限制条件:

(1)飞行器自重控制,除高精检测部位其他应控制成本;

(3)飞行器操作简单,稳定性性好,功耗低;

(2)飞行器的使用环境温度环境(<100℃);

飞行器巡检装置搭载检测系统和安全监护系统。检测系统主要由温度传感器、有毒有害气体传感器、氧含量传感器、振动传感器及数据接收器等组成。安全监护系统主要由图像采集模块、图像传输模块及GPS等组成。

(4)飞行器灵敏度高,数据实时传送。

终端设备能够通过移动数据网络与无人机检测装置耦合,所以终端设备能够通过移动数据网络向无人机检测装置发送信息获取指令。此外,终端设备也能够相应的接收到无人机检测装置根据信息获取指令而执回的检测信息。

1.2 飞行器主要部件及功能

飞行器按设定巡线路线进行巡检(包括管线、塔、平台、重点监测点等),实时传输当前巡检点数据给主控室。

1 系统结构图

氧量检测模块为电化学含氧量检测传感器,为MESA系列,含氧量检测模块能够具备氧气的反应电极。

含氢量检测模块为电化学含氢量检测传感器,为IGM100-H2型,含氢量检测模块能够具备氢气的反应电极。

有毒气体检测模块为多合一的有毒气体检测传感器,为JS-AC600/700系列,有毒气体检测模块可对各有毒气体,例如苯类、烯类、醇类、烃类、醚类、酮类和一氧化碳等均进行检测。

盛夏,我们在石阶上勤勤恳恳洗衣服,眼看远方一艘大轮犁着白浪逶迤而来,赶紧抱起一团湿衣,跳到高处的台阶躲浪……目送大轮远离,仿佛驾鹤西去,心下不免惆怅——什么时候,我也可以坐一次大轮,从上海去武汉玩一玩呢。那么豪华的白色巨轮,怕是可以装下几千人吧。

通信模块为具有信号处理能力的集成电路芯片,为GPRS-YJ200型。通信模块通过RS-232通信总线与主控模块耦合。

线下:由于线下实地调研的原因,原本是单选题的此题被很多参与者当成了多选题进行回答,现就以多选题形式对此题进行分析。有52.63%的人认为对于南京城墙应该以保护为主开发为辅,21.05%的人认为应与周围环境相协调,另外还有21.05%的人认为应该注重宣传。说明绝大多数人对于历史遗迹的态度还是以保护为主。

1.3 主要工作过程

(1)日常巡检过程

针对学生爱听有趣的奇闻轶事的心理特点,根据学生的年龄特征编制故事、用数学家的故事或数学发源的历史故事等营造情境引入新课,即能提高学生的学习兴趣又能丰富学生的数学知识。

飞行器监测系统主要包括飞行控制处理器、采集飞行数据的传感器、驱动与动力系统、遥控与检测系统,如图1所示。空气质量传感器、含氧量传感器、温度传感器及GPS采集的数据,通过DAQ设备进入处理器,处理器通过算法计算当前的飞行姿态和控制信号的调节姿态,作出相应判断、控制及输出,遥控信号和处理器的指令通过PWM的形式输出,通过控制电机来调节螺旋桨的转速来实现稳定飞行。同时摄像头采集的画面通过图像传感实时传输给地面监测系统。既可以读取当前画面和确定飞行器位置,还可以检测有毒气体和管道温度。

总体而言,国内一些机构与学者致力于引介汉学研究成果,为我们换个镜子认识自身做出了卓越贡献。但汉学或者说新汉学中的政治学研究,对于国内学界而言,仍然是新生事物,零星的介绍成果不少,但系统的梳理与完整的解读,仍然非常不够。我们将时间切片设置为1年,时间跨度选择2008—2018年,Node types选择为“author”,最终得到该领域高产作者结果。具体地说,在国内政治学界,专注于评介海外新汉学中的中国政治研究成果的作者,根据发文量由高到低,前五位的作者依次是路克利、梁怡、韩强、朱政惠、刘杉。

飞行器按临时设定路线及人工操作,其系统自动规划最短路径到达指定巡检点,进行巡检。

(2)安全生产监护

可以知道,当回波数目逐渐增加的时候,该算法对于当前波数据的权重较大,对于较早之前的回波数据的权重越来越小。这使得其对于起伏背景情况下可以较快地更新背景信息。

飞行器在动火、密闭空间等特种作业时,采用人工控制飞行器的方式,进入待检区域,检查待检区域的含氧量、有毒有害气体含量、易燃易爆气体含量等,数据传输回主控室作为现场作业参考依据。

飞行器在检修过程中,利用图像传输系统,实时传输已设定监察作业点的现场情况,最多同时可往返四个现场,同时可手动控制飞行器停留临时监查点。

在磨矿细度为-0.074 mm占80%、2#油用量为25 g/t、Z200与丁基黄药的质量比为31条件下,调整组合捕收剂的总用量,取得的试验结果如图3所示。

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目前国内石化行业都面临厂区较大,巡检内容较多,员工身兼数岗的问题,笔者所设计的产品针对石油石化行业生产特点,解决了巡检过程中数据实时及准确性问题,缩短了巡检时间,解决了多个检修作业同时进行的安全监护问题,可大大提高员工工作效率,为安全生产保驾护航。飞行器巡检装置适用行业定位准确、灵活性强,能够满足石化行业巡检和安全监护需求,解决了石化行业内亟待解决的问题,飞行器巡检装置是石油石化行业提高安全生产及减员增效的重要保证。

[参考文献]

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王馨玉,赵大伟,席宇昂
《大庆师范学院学报》2018年第03期文献

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