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焙烧加热器的远程监测

阅读：772发布：2020-12-29

专利汇可以提供焙烧加热器的远程监测专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种化学工厂，所述化学工厂可包括用于对工艺料流进行加热的一个或多个焙烧加热器。焙烧加热器可包括直接焙烧的热交换器，所述直接焙烧的热交换器使用燃烧的热气体来升高流经位于所述加热器内的管的工艺流体进料的温度。焙烧加热器可在预先确定的温度下向反应过程的下一阶段递送进料，或者进行诸如热裂化的反应。本发明公开了优化焙烧加热器的性能或减少焙烧加热器的能量损耗的系统和方法。，下面是焙烧加热器的远程监测专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种系统，包括：
工厂，所述工厂包括：
焙烧加热器单元；
一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为测量所述工厂的所述焙烧加热器单元的操作信息；
数据收集平台，所述数据收集平台包括：
所述数据收集平台的一个或多个处理器；
所述数据收集平台的通信接口，所述通信接口与所述一个或多个传感器通信；和存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，所述可执行指令在被执行时使得所述数据收集平台：
接收传感器数据，所述传感器数据包括所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述操作信息；
使所述传感器数据与时间数据相关联；以及
传输所述传感器数据；
数据分析平台，所述数据分析平台包括：
所述数据分析平台的一个或多个处理器；
存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
从所述数据收集平台接收所述传感器数据；
分析所述传感器数据以确定所述工厂的燃料输入信息、所述工厂的空气信息和所述工厂的排放信息；
基于所述工厂的所述燃料输入信息、所述工厂的所述空气信息和所述工厂的所述排放信息，确定对所述工厂的操作参数的调节以减少所述工厂的能量损耗；以及传输被配置为引起对所述工厂的所述操作参数的所述调节的命令；和
控制平台，所述控制平台包括：
所述控制平台的一个或多个处理器；
存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，所述可执行指令在被执行时使得所述控制平台：
接收用于调节所述工厂的所述操作参数的所述命令；以及
调节所述工厂的所述操作参数。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据分析平台的所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
接收传感器数据，所述传感器数据包括以下项中的一者或多者：所述工厂的所述焙烧加热器单元的桥墙温度、所述工厂的所述焙烧加热器的散热损失、所述工厂的所述焙烧加热器的体积热损失、所述工厂的所述焙烧加热器的体积放热量、所述工厂的所述焙烧加热器的吸热量、所述工厂的所述焙烧加热器的污垢热阻、所述工厂的所述焙烧加热器的总放热量、所述工厂的所述焙烧加热器的过剩空气量、所述工厂的所述焙烧加热器的烟气、所述工厂的所述焙烧加热器的压降、所述工厂的所述焙烧加热器的燃料效率、所述工厂的所述焙烧加热器的热效率或所述工厂的所述焙烧加热器的平均热通量密度。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据分析平台的所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
确定所述工厂的至少一个关键性能指标的值，所述工厂的所述至少一个关键性能指标包括以下项中的一者或多者：所述工厂的O2水平、所述工厂的CO排放水平、所述工厂的NOx排放水平或所述工厂的燃料气体压力。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述数据分析平台的所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
基于由所述一个或多个传感器收集的传感器数据来确定所述工厂的所述至少一个关键性能指标的所述值，所述一个或多个传感器包括以下项中的一者或多者：温度传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器、红外摄像机、可调谐激光二极管、光学高温计、化学传感器或气阀位置传感器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制平台的所述可执行指令在被执行时使得所述控制平台：
通过调节阀以调节到所述工厂的所述焙烧加热器单元的燃料气体流量来调节所述工厂的所述操作参数。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据分析平台的所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
使所述传感器数据与同所述工厂相关联的天气数据相关联，以确定天气对所述工厂的所述能量损耗的影响。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据分析平台的所述可执行指令在被执行时使得所述数据分析平台：
分析包括所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述操作信息的所述传感器数据，以确定所述工厂的所述焙烧加热器单元的最近操作性能与所述工厂的所述焙烧加热器单元的最佳操作性能之间是否存在差值；以及
基于确定所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述最近操作性能与所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述最佳操作性能之间的差值高于阈值，确定对所述工厂的操作参数的调节，以减小所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述最近操作性能与所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述最佳操作性能之间的所述差值。
8.一种存储可执行指令的非暂态计算机可读介质，当所述可执行指令由一个或多个处理器执行时使得系统：
接收包括工厂的焙烧加热器单元的操作信息的传感器数据；
分析所述传感器数据以确定所述工厂的燃料输入信息、所述工厂的空气信息和所述工厂的排放信息；
基于所述工厂的所述燃料输入信息、所述工厂的所述空气信息和所述工厂的所述排放信息，确定对所述工厂的操作参数的调节以减少所述工厂的能量损耗；以及传输被配置为引起对所述工厂的所述操作参数的所述调节的命令。
9.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
使用所述工厂的一个或多个设计参数来确定所述工厂的所述焙烧加热器单元的状态。
10.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
检查所述传感器数据的原始值以确定所述传感器数据的所述原始值是否包括坏值；以及
基于确定所述传感器数据的所述原始值包括所述坏值，将包括所述坏值的所述传感器数据的所述原始值替换为空数据。
11.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
经由仪表板提供关于以下项中的一者或多者的信息：所述工厂的气体浓度水平、所述工厂的排放水平、所述工厂的温度、所述工厂的压力、所述工厂的效率或所述工厂的生产水平。
12.根据权利要求8所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
确定所述焙烧加热器单元应该被操作以实现优化目标的最佳水平；以及
经由仪表板提供关于所述焙烧加热器单元应该被操作以实现所述优化目标的所述最佳水平的信息。
13.根据权利要求12所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
使用所述焙烧加热器单元的一个或多个操作特性或所述焙烧加热器单元的设计特性来确定所述焙烧加热器单元应该被操作以实现所述优化目标的所述最佳水平。
14.根据权利要求13所述的非暂态计算机可读介质，其中所述可执行指令在被执行时使得所述系统：
经由所述仪表板显示所述工厂的所述焙烧加热器单元的烟囱中的O2浓度的曲线图。
15.一种方法，包括：
由数据分析计算装置接收与工厂的焙烧加热器单元相关联的传感器的传感器数据；
基于分析所述传感器数据，由所述数据分析计算装置确定所述焙烧加热器单元的元件的当前操作条件；
由所述数据分析计算装置确定所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的设计操作条件之间的差值；
基于所述分析的传感器数据，由所述数据分析计算装置确定用于调节所述焙烧加热器单元的所述元件的命令，以减小所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的所述设计操作条件之间的所述差值；
由所述数据分析计算装置使得在仪表板上显示所述当前操作条件与所述设计操作条件之间的差值，概述了用于调节所述焙烧加热器单元的所述元件的推荐，以减小所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的所述设计操作条件之间的所述差值；以及
发送用于调节所述焙烧加热器单元的所述元件的所述命令，以减小所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的所述设计操作条件之间的所述差值。
16.根据权利要求15所述的方法，包括：
使得经由仪表板显示所述工厂的所述焙烧加热器单元的一个或多个当前操作条件。
17.根据权利要求16所述的方法，包括：
使得经由所述仪表板显示与所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述一个或多个当前操作条件是否处于可接受水平相对应的指示符。
18.根据权利要求17所述的方法，包括：
使得经由所述仪表板显示与所述工厂的所述焙烧加热器单元的所述一个或多个当前操作条件是否处于有问题水平相对应的指示符。
19.根据权利要求16所述的方法，包括：
使得经由所述仪表板显示在一段时间内在所述工厂的所述焙烧加热器单元的烟囱中的O2浓度。
20.根据权利要求16所述的方法，包括：
使得经由所述仪表板显示在一段时间内所述工厂的所述焙烧加热器单元的烟囱中的CO排放量。
21.一种包括指令的计算机程序，所述指令被布置成在由一个或多个计算机执行时，使得所述一个或多个计算机执行根据权利要求15至20中的任一项所述的方法。
22.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储根据权利要求21所述的计算机程序。

说明书全文

焙烧加热器的远程监测

[0001] 本申请要求2018年6月18日提交的美国申请号16/011,600和2017年6月19日提交的美国临时申请号62/521,967的优先权权益，这两篇申请以引用方式并入本文。

技术领域

[0002] 本公开整体涉及用于管理工厂诸如化学工厂或石化工厂或炼油厂的操作的方法和系统，并且更具体地涉及用于改善在工厂中构成操作的部件的性能的方法。

背景技术

[0003] 工厂或炼油厂可包括用于对工艺料流进行加热的焙烧加热器。焙烧加热器可能面临各种问题。设备可能随时间推移而出现故障，并且需要修复或更换。另外，根据一个或多个操作特性，过程效率可能更高或更低。因此将始终需要提高过程效率并且提高设备可靠性。发明内容

[0004] 以下发明内容呈现了某些特征的简明总结。该发明内容不是广泛的概述，并且不旨在识别关键或重要要素。

[0005] 一个或多个实施方案可包括一种系统，该系统包括工厂，该工厂包括焙烧加热器单元、被配置为测量工厂的焙烧加热器单元的操作信息的一个或多个传感器、数据收集平台、数据分析平台和/或控制平台。数据收集平台可包括数据收集平台的一个或多个处理器；所述数据收集平台的通信接口，所述通信接口与所述一个或多个传感器通信；以及存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，这些可执行指令在被执行时使得数据收集平台：接收包括工厂的焙烧加热器单元的操作信息的传感器数据；使所述传感器数据与时间数据相关联；并且传输该传感器数据。数据分析平台可包括数据分析平台的一个或多个处理器；
存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，这些可执行指令在被执行时使得数据分析平台：从数据收集平台接收传感器数据；分析所述传感器数据以确定所述工厂的燃料输入信息、所述工厂的空气信息和所述工厂的排放信息；基于所述工厂的所述燃料输入信息、所述工厂的所述空气信息和所述工厂的所述排放信息，确定对所述工厂的操作参数的调节以减少所述工厂的能量损耗；并且传输被配置为引起对工厂的操作参数的调节的命令。控制平台可包括控制平台的一个或多个处理器；存储可执行指令的非暂态计算机可读存储器，这些可执行指令在被执行时使得控制平台：接收用于调节工厂的操作参数的命令；并且调节工厂的操作参数。

[0006] 一个或多个实施方案可包括存储可执行指令的非暂态计算机可读介质，当这些可执行指令由一个或多个处理器执行时使得系统：接收包括工厂的焙烧加热器单元的操作信息的传感器数据；分析该传感器数据以确定工厂的燃料输入信息、工厂的空气信息和工厂的排放信息；基于工厂的燃料输入信息、工厂的空气信息和工厂的排放信息，确定对工厂的操作参数的调节以减少工厂的能量损耗；并且传输被配置为引起对工厂的操作参数的调节的命令。

[0007] 一个或多个实施方案可包括一种方法，该方法包括由数据分析计算装置接收与工厂的焙烧加热器单元相关联的传感器的传感器数据；基于分析所述传感器数据，由所述数据分析计算装置确定所述焙烧加热器单元的元件的当前操作条件；由所述数据分析计算装置确定所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的设计操作条件之间的差值；基于所述分析的传感器数据，由所述数据分析计算装置确定用于调节所述焙烧加热器单元的所述元件的命令，以减小所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的所述设计操作条件之间的所述差值；由所述数据分析计算装置使得在仪表板上显示所述当前操作条件与所述设计操作条件之间的差值，概述了用于调节所述焙烧加热器单元的所述元件的推荐，以减小所述焙烧加热器单元的所述元件的所述当前操作条件与所述焙烧加热器单元的所述元件的所述设计操作条件之间的所述差值；以及发送用于调节焙烧加热器单元的元件的命令，以减小焙烧加热器单元的元件的当前操作条件与设计操作条件之间的差值。

[0008] 从以下附图、描述和权利要求书中，其他技术特征对本领域的技术人员是显而易见的。

附图说明

[0009] 本公开以举例的方式示出，并且在附图中不受限制，在附图中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：

[0010] 图1示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于石油裂化过程的焙烧加热器的示意图；

[0011] 图2示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于石油裂化过程的例示性焙烧加热器；

[0012] 图3示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于石油裂化过程的焙烧加热器中的例示性表面燃烧器；

[0013] 图4A至图4C示出了焙烧加热器中的各种传感器的位置，其中图4A示出了在焙烧加热器的对流和烟囱中的传感器；图4B示出了在辐射段和加热器火箱中的传感器/发射器；以及图4C示出了管金属温度指示；

[0014] 图5A示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于管理工厂中的一个或多个设备的操作的例示性计算环境；

[0015] 图5B示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于收集与工厂中的一个或多个设备的操作相关的数据的例示性数据收集计算平台；

[0016] 图5C示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于分析与工厂中的一个或多个设备的操作相关的数据的例示性数据分析计算平台；

[0017] 图5D示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于分析与工厂中的一个或多个设备的操作相关的数据的例示性数据分析计算平台；

[0018] 图5E示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于控制工厂中的一个或多个设备的一个或多个零件的例示性控制计算平台；

[0019] 图6A至图6B示出了根据一个或多个示例性实施方案的一个或多个装置在控制工厂操作的一个或多个方面时可执行的一个或多个步骤的例示性流程图；并且

[0020] 图7A至图7B示出了根据一个或多个示例性实施方案的用于查看与工厂操作的一个或多个方面相关的信息和/或采取与工厂操作的一个或多个方面相关的措施的例示性仪表板。

具体实施方式

[0021] 在各种例示性实施方案的以下描述中，参照了附图，这些附图构成具体实施方式的一部分，并且在这些附图中，以说明的方式示出了可实践本公开的各方面的各种实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以进行结构和功能上的修改。

[0022] 需注意，在以下描述中讨论了元件之间的各种连接。需注意，这些连接是一般性的，并且除非另外指明，否则可为直接的或间接的、有线的或无线的，并且说明书在这方面并非旨在进行限制。

[0023] 化学处理经常需要对工艺料流进行加热。焙烧加热器(加热炉或过程加热器)是化学工厂中用于此类加热的常见过程单元。焙烧加热器是直接焙烧的热交换器，使用燃烧的热气体来升高流经位于加热器内的管(盘管)的过程流体进料的温度。焙烧加热器可在预先确定的温度下向反应过程的下一阶段递送进料，或者进行诸如热裂化的反应。

[0024] 焙烧加热器被设计成将进料料流或中间工艺料流加热至使工艺中的化学反应以适当的速率发生所需的温度。石化工业中使用的焙烧加热器通常利用辐射和对流热传递两者，并且包括包含管(盘管)的绝缘外壳。如图1所示，焙烧加热器10可具有对流段12和辐射段14，其中管16延伸穿过每个段。过程流体通过辐射段14中的管16流入以进行加热。对流段12可通过使水流经管以便用残余热量产生蒸汽来被利用。管可以为竖直的、水平的、螺旋状的、或U形的。燃料气体(或其他气体)和氧气(空气)可各自通过安装在加热炉侧面或底部上的燃烧器18流入。燃烧的燃料(烟气)可经由烟囱20排放。

[0025] 图2中示出了焙烧加热器过程100的非限制性示例。图2是焙烧加热器100的一个实施方案的图，并且指示了主要特征，而不限于所示出的精确几何形状。该焙烧加热器100使用至少一个表面燃烧器104。

[0026] 焙烧加热器100包括具有多个壁118的火箱108和限定辐射段122、对流段124和烟囱130的底板120。壁118可邻接于在辐射段122和对流段124之间限定过渡段128(转油线)的顶部段126。辐射段122包含辐射段管132并且为加热器的一部分，其中热量主要通过辐射传递到管。对流段124包含对流段管134并且为加热器的一部分，其中热量主要通过对流传递到管。

[0027] 烟囱130是用于将烟气排放到大气中的竖直导管。烟囱可具有挡板(未示出)以引入可变阻力，以便调控烟气或空气的流量。焙烧加热器可利用自然通风—其中烟囱效应诱导助燃空气和烟气的移除；强制通风—其中助燃空气由风扇或机械装置供应到加热器中；诱导通风—其中风扇移除烟气并且保持加热器中的负压以在没有强制通风风扇的情况下诱导助燃空气；或平衡通风—其中强制通风风扇供应助燃空气，并且诱导通风风扇移除烟气。

[0028] 在焙烧加热器100中，产品或天然气可用作燃料以通过弯头(未示出)进入焙烧加热器100，该弯头将气体分配到燃烧器中待燃烧。在加热器的整个内部使用耐火材料以屏蔽加热器壳体，使其免受过高温度的影响，并且通常为可浇铸的陶瓷纤维，并且可以为两个或更多个层。

[0029] 焙烧加热器100中的加热管承载流体材料诸如原油穿过焙烧加热器100以进行加热。辐射段管132沿辐射段122的壁118设置。多排或多行对流段管134沿壁118设置并且穿过对流段124中壁118之间的开放空间。对流段管134可具有平滑的外表面，或者对流段管134可具有焊接到外表面的钉头或翅片。

[0030] 对流段管134的最低行(例如，最低三行)可以为激波管134a。这些激波管134a吸收来自辐射段122的辐射热和来自流经对流段124的烟气的对流热两者。最低排136中的激波管134a可被设计成比标准加热炉激波管厚，以适应更高的温度。

[0031] 激波管134a可被指定为9-铬1-钼Schedule 80AW或347H的奥氏体不锈钢管Schedule 80AW，可更耐受由于高温表面氧化造成的基于腐蚀的结垢。另一个对流段134和辐射段管132可被指定为9-铬1-钼Schedule 40AW。其他管冶金法也可以是合适的。

[0032] 对流段管134可例如以三角形节距或正方形节距设置。多排对流管134可以是合适的。在一个实施方案中，可使用10至20行对流管134，但更多或更少行的对流管可以是合适的。对流段124的顶部处的多个烟气导管(未示出)可按路线行进至一个烟囱130。在一些实施方案中，在对流段124的顶部处可存在两个至四个烟气导管，使烟气按路线行进至烟囱130。

[0033] 表面燃烧器104被设置在焙烧加热器100的底板120中。表面燃烧器可以为自由对流燃烧器，通过通路提供含氧气体诸如空气，该通路引导空气接近注入的燃料气体以生成火焰。表面燃烧器104可被配置为燃烧燃料气体或液体燃料。

[0034] 燃料气体被提供至表面燃烧器104。表面燃烧器可以显著小于最大容量并且优选地以最大调节量或最小容量的燃料气体流量连续焙烧，以便保持点燃。在一些实施方案中，表面燃烧器104可如图所示位于底板中，或者表面燃烧器可沿壁定位。

[0035] 表面燃烧器104可在辐射段122的底板112上排列成一行或多行，但其他排列也可以是合适的。根据尺寸和操作参数，在底板112上可提供至少一个或多个燃烧器(例如，40至200个表面燃烧器)104。

[0036] 图3中示出了底板类型的表面燃烧器104。表面燃烧器104被设置在底板112中并且被限定内室202的片200围绕。来自燃料源的燃料气体管线114将燃料气体进给到与燃料源流体连通的管道204中。管道204终止于燃烧器顶端206中，该燃烧器顶端可以为与管道204一体的或附连到该管道。燃烧器顶端206中的孔208将燃料气体注入到内室202中。箭头218所指示的空气通过进气口210被纳入表面燃烧器104中，该进气口可以为空气储存室212中的通风孔。进气口210将空气引导至燃料附近。围绕燃烧器顶端206的稳焰器214使空气偏转远离燃烧器顶端206，从而允许燃烧在燃烧器顶端206处的非常低的空气速度区域中发生。稳焰器214和片200的内表面限定通路216，该通路将来自空气储存室212中的空气入口210的空气引导至燃烧器顶端206中的孔208附近。与进气口210和通路216流体连通的孔208将燃料从通路216注入到空气中。表面燃烧器引导空气和燃料气体彼此紧邻以促进燃烧。在与燃料气体管线114连通的稳焰器214旁边的具有燃烧器222的长明灯220被提供为在焙烧加热器20的冷启动期间点燃表面燃烧器104的辅助件。当仅在表面燃烧器104点燃的情况下操作焙烧加热器20时，长明灯220还提供防止火焰熄灭的保护措施。

[0037] 除了表面燃烧器之外，还可存在导管燃烧器。导管燃烧器通过将燃料注入穿过导管燃烧器的含氧料流中而以不同于表面燃烧器104的方式操作，而表面燃烧器104提供燃烧所需的含氧料流和燃料气体并且引导它们彼此紧邻。

[0038] 预混燃烧器也可以被用作表面燃烧器104。在预混燃烧器中，将空气接纳到管道中的入口(未示出)将空气引导至管道中的燃料附近，并且孔注入燃料以及空气。与所述进气口流体连通的孔接纳来自通路的空气和燃料。

[0039] 合适的燃烧器可包括例如由UOP制造的Callidus燃烧器，该燃烧器可被设计成满足炼油厂或石化焙烧加热器应用中的NOx还原要求。

[0040] 本文提及的“装置”应理解为是指各种类型的化学和石化制造或精炼设施中的任一种。本文中对工厂“操作者”的引用应理解为是指和/或包括但不限于工厂规划人员、管理人员、工程师、技术人员、技术顾问、(例如，在仪表装置、管道装配和焊接方面的)专家、值班人员，以及对工厂的启动、监督、监测操作和关闭感兴趣的其他人员。

[0041] 监测焙烧加热器

[0042] 能量是化学过程工业(CPI)中最大的运营成本之一。焙烧加热器是能量的主要消费者，特别是在石油炼油厂和石化工厂中。焙烧加热器可占工厂总能量损耗的70％。尝试减少这种重复性花费的一种方法是改善焙烧加热器的性能。获得有价值和/或及时的反馈可有助于改善此类焙烧加热器的性能。

[0043] 用于焙烧加热器过程中的过程设备可随时间推移而劣化，从而影响过程的性能和完整性。不断劣化的设备可能最终会失效，但在失效之前，可能会降低效率、产量和/或产品特性。因此，在焙烧加热器中性能差的一个原因可能是燃烧器的失修状态。此类失修可以通过及时维护来解决。在一些系统中，在发生近乎灾难性的事件之前，可能不会注意到处于失修状态的燃烧器。因此，通过监测设备性能，可识别需要修复的焙烧加热器或焙烧加热器部件(例如，燃烧器)。

[0044] 可使用一个或多个传感器监测焙烧加热器设备，以监测焙烧加热器中的某些条件或参数。例如，传感器可用于监测数据，并且系统可被配置为在满足某些条件时采取一种或多种措施，诸如发送一个或多个警示或发出一个或多个警报声。

[0045] 可对焙烧加热器设备采取的测量的示例可包括：

[0046] 桥墙温度—烟气离开辐射段的温度。

[0047] 散热损失/炉墙损失—从加热器壳体和管道及辅助设备向周围环境损失的热量。

[0048] 体积放热量—释放的热量除以不包括管和耐火隔墙在内的辐射段的净体积。

[0049] 吸热量—由管吸收的总热量，不包括任何助燃空气的预热。

[0050] 污垢热阻—用于计算总热传递系数的系数。

[0051] 总放热量—使用燃料的较低热值计算的指定燃料燃烧所释放的热量。

[0052] 过剩空气量—多出完全燃烧化学计量要求的空气量(以％表示)。

[0053] 烟气—燃烧的气体产物，包括过剩空气量。

[0054] 压降—不包括静压差弯头在内的终止点之间的入口静压和出口静压之间的差值。

[0055] 燃料效率—总吸热量除以仅由燃料燃烧产生的总输入热量(以较低热值为基准)。

[0056] 热效率—总吸热量除以由燃料燃烧产生的热量加上来自空气、燃料和任何雾化介质的可感测热量的总输入热量。

[0057] 平均热通量密度—吸热量除以管段的暴露表面。

[0058] 本文所述的系统的各方面涉及对公用工程工艺条件和相互关系(例如，燃料、空气、排放)的监测和分析。系统可进一步提供数据、警示、或对数据的自动或手动响应，这可允许采取纠正措施以避免与性能差(例如，较差的燃烧器性能)相关联的非预定停机，以及/或者提供数据以帮助优化焙烧加热器的性能和/或减少能量损耗。

[0059] 例如，可执行监测焙烧加热器以确定燃烧器难题或其他问题是否正在发生，或者是否即将发生设备失效。监测还有助于收集数据，该数据可被关联并且用于预测在同一工厂或其他工厂和/或过程中使用的不同焙烧加热器中的行为或问题。

[0060] 可指示燃烧器磨损或加热器失衡的关键性能指标可包括但不限于O2水平、CO排放量、NOx排放量、燃料气体压力、TMT变化和能量节省。用于收集用于确定此类标识符的信息的传感器可包括例如温度传感器、压力传感器、流量传感器、湿度传感器/分析仪、红外摄像机、可调谐激光二极管、光学高温计、化学传感器/分析仪，以及气阀位置传感器。

[0061] 图4A至图4C示出了在焙烧加热器的部分中的传感器和数据发射器的一些非限制性示例性位置。图4A示出了例示性对流段和焙烧加热器的烟囱，特别是NOx分析仪402和烟囱温度指示器404。图4B示出了焙烧加热器的辐射段和加热器火箱，特别是具有CO和O2分析仪410、加热器火箱412、燃料气体发射器414和用于调节燃料气体流量的阀416的进料加热器。图4C示出了管金属温度指示420。这些指示器在焙烧加热器中是典型的，但通常添加冗余或附加传感器。

[0062] 本公开的各方面可用于识别不断劣化的设备。根据造成难题的原因，可以执行或不执行任何操作来纠正与现有设备中的难题相关联的难题或问题。在一些方面，在下一个预定维护周期之前，可改变过程变化或操作条件来保护设备不受损害。

[0063] 此外，工厂的元件可暴露于外部，并且因此可暴露于各种环境应力。此类应力可与天气相关，诸如温度极端(热和冷)、大风条件、和降水条件，诸如雪、冰和雨。其他环境条件可以例如为污染颗粒，诸如灰尘和花粉，或盐(如果位于海洋附近)。此类应力可能影响工厂中的设备的性能和寿命。不同的位置可具有不同的环境应力。例如，得克萨斯州的炼油厂可具有与蒙大拿州的化工厂不同的应力。本公开的各方面可用于识别此类应力是否正在发生并且建议纠正措施。

[0064] 传感器数据收集与处理

[0065] 在一些工厂中，运营目标可以是在持续且一致的基础上提高焙烧加热器的效率。因此，系统可递送指示当前性能的及时和/或定期报告，以及关于可执行什么措施来改善焙烧加热器性能的解读和咨询建议。这些措施可包括对加热炉操作条件的修改和/或燃烧器维护以解决基本的燃烧器性能难题。该系统可提供可产生不具有所需专门知识和/或未及时提供的不良推荐的非常基本的数据收集和分析过程的替代方案。该系统可通过软件监测系统提供改进的报告和推荐，该软件监测系统提供(例如，基于web的)及时报告和/或附加推荐、警示、或者补救或纠正措施的触发。

[0066] 该系统可包括用于收集、存储、处理和分析来自一个或多个传感器的数据的一个或多个计算装置或平台。图5A示出了可在一个或多个部件、设备(例如，焙烧加热器)和/或工厂处实施的例示性计算系统。图5A至图5E(下文中统称为“图5”)以说明的方式示出了可实践本公开的各方面的例示性计算系统的各种部件。应当理解，在一个或多个其他实施方案中，可以使用其他部件，并且可以进行结构和功能上的修改，而不脱离本公开的范围。此外，在以下描述中讨论了元件之间的各种连接，并且这些连接是一般性的，并且除非另外指明，否则可为直接的或间接的、有线的或无线的，和/或它们的组合，并且说明书在这方面并非旨在进行限制。

[0067] 图5A示出了根据示例性实施方案的例示性操作环境，其中本公开的各个方面可被实现。图5A中所示的计算系统环境500仅为合适的计算环境的一个示例，并非旨在暗示对本公开中所包含的使用范围或功能性的任何限制。计算系统环境500可包括各种传感器、测量和数据捕获系统、数据收集平台502、数据分析平台504、控制平台506、客户端门户508、一个或多个网络、一个或多个远程装置、和/或一个或多个其他元件。图5A的计算系统环境500的多个元件可通过一个或多个网络通信地耦接。例如，计算系统环境的多个平台、装置、传感器和/或部件可通过专用网络514通信地耦接。传感器被定位在工厂中的各种部件上，并且可与图5A中示出的一个或多个平台无线通信或有线通信。在一些示例中，专用网络514可包括网络防火墙装置，以防止对专用网络514上的数据和装置进行未授权访问。另选地，专用网络514可通过物理装置诸如没有外部直接接入点的硬连线网络，与外部接入隔离。为了进一步安全起见，可以任选地加密在专用网络514上传送的数据。根据传感器测量和其他数据被收集和传输到数据收集平台502的频率，专用网络514可经历大带宽使用，并且在技术上被设计和布置成适应此类技术难题。此外，计算系统环境500还可包括可被远程装置(例如，远程装置518、远程装置520)访问的公共网络516。在一些示例中，远程装置(例如，远程装置518、远程装置520)可不位于图5A中所示的各种传感器、测量和数据捕获系统附近(例如，距离超过一英里)。在其他示例中，远程装置(例如，远程装置518、远程装置520)可在物理上位于工厂内部，但是被限制不能访问专用网络514；换句话讲，形容词“远程的”不必要求装置位于距传感器系统和其他部件很远的距离处。

[0068] 虽然图5A的计算系统环境500示出了许多平台和装置的逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图5中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。例如，由数据收集平台502执行的功能性的各方面可被结合到图5A中所示的一个或每个传感器装置中。因此，数据收集可在传感器装置的本地进行，并且增强传感器系统可与控制平台和/或数据分析平台中的一者或多者直接通信。图5A设想了此类实施方案。此外，在此类实施方案中，增强传感器系统可测量传感器的共同值，但也可对测量进行过滤，使得仅与计算系统环境在统计上相关或感兴趣的那些值被增强传感器系统传输。因此，增强传感器系统可包括处理器(或使得能够执行计算机指令的其他电路)和存储这些指令和/或过滤后的数据值的存储器。处理器可被具体体现为用于执行指令的专用集成电路(ASIC)、FPGA、或其他基于硬件或软件的模块。又如，图5A中所示的一个或多个传感器可被组合成增强的多功能传感器系统中。这种组合的传感器系统可提供相对于硬件部件诸如处理器、存储器、通信接口等的规模经济。

[0069] 再如，数据收集平台502和数据分析平台504可驻留在单个服务器计算机或虚拟机上，并且在系统图上被示出为单个组合逻辑框。此外，数据存储库可与数据收集平台502和数据分析平台504隔开并且分开，以存储从传感器和其他部件收集的大量的值。数据存储库可以数据库格式来具体体现，并且可被公共网络516访问；同时，控制平台506、数据收集平台502和数据分析平台504可被限制于专用网络514并且不可被公共网络516访问。因此，从工厂收集的数据可与用户(例如，工程师、数据科学家等)、公司员工、甚至第三方(例如，公司的数据馈送的订阅者)共享，而不损害与工厂的操作相关的可能的安全要求。数据存储库可通过公共网络516被一个或多个用户和/或远程装置访问。

[0070] 参见图5A，来自各种传感器和监测装置的过程测量可用于监测过程设备(例如，焙烧加热器544)中、其周围和其上的条件。此类传感器可包括但不限于压力传感器528、差压传感器、压降传感器534、其他流量传感器、温度传感器526(包括热成像摄像机和皮肤热电偶)、电容传感器533、重量传感器、麦克风530、气相色谱仪523、湿度传感器524、超声波传感器525、位置传感器(例如，阀位置传感器532)、定时传感器(例如，计时器522)、振动传感器529、水平传感器536、液位(液压流体)传感器、循环计数传感器527，以及在精炼和石化工业中常见的其他传感器535。此外，可以使用气相色谱仪523、液相色谱仪、蒸馏测量、辛烷值测量和其他实验室测量来进行过程实验室测量。还可以采用系统操作测量来使系统操作与焙烧加热器测量相关联。

[0071] 此外，传感器可包括发射器和偏差警报器。这些传感器可以被编程以发出警报，该警报可以是听觉和/或视觉的。

[0072] 其他传感器可以将信号发送到收集数据的处理器或集线器并发送到处理器。例如，温度和压力测量可被发送至集线器(例如，数据收集平台502)。在一个示例中，温度传感器526可包括热电偶、光纤温度测量、热成像摄像机和/或红外摄像机。皮肤热电偶可被施加到管上或直接放置在焙烧加热器单元的壁上。另选地，热成像(红外)摄像机可用于检测设备(包括管)的一个或多个方面中的温度(例如，热点)。屏蔽(绝缘)管皮肤热电偶组件可用于获得精确的测量值。热电偶的一个示例可以为可移除的XTRACTO垫。可在不进行任何额外焊接的情况下更换热电偶。可以使用夹具和/或垫以便于更换。光纤电缆可被附接到单元、管线和/或容器，以提供完整的温度分布。

[0073] 此外，流量传感器531可以用在流动路径中，诸如路径入口、路径出口或路径内。如果利用多个管，则流量传感器531可被放置在每个管中的对应位置中。这样，可确定其中一个管是否与其他管相比表现异常。流量可以通过已知阻力的压降来确定，诸如通过使用测压孔。其他类型的流量传感器531包括但不限于超声、涡轮流量计、热线风速计、叶片流量计、KármánTM、涡流传感器、膜传感器(膜的上游侧和下游侧各印有一个薄膜温度传感器)、示踪器、射线照相成像(例如，识别通道的两相与单相区域)、在每个管或通道前面或与之成一体的孔板、皮托管、热导率流量计、风速计、内部压力流量分布和/或测量交叉示踪器(测量流何时穿过一个板以及流何时穿过另一个板)。

[0074] 水分含量传感器524可用于监测一个或多个位置处的水分含量。例如，可测量出口处的水分含量。另外，可测量在焙烧加热器单元内的入口处或预先确定的深度处的水分含量。在一些实施方案中，入口处的水分含量是已知的(例如，使用具有已知水分含量或含水量的进料)。

[0075] 用于至焙烧加热器的进料或燃料气体上的气相色谱仪523可用于分离各种组分以提供用于计算的经验性数据。

[0076] 传感器数据、过程测量和/或使用传感器数据或过程测量进行的计算可用于监测和/或改善设备和组成设备的零件的性能，如下面进一步详细讨论的。例如，传感器数据可以用于检测在特定设备中正在发生期望的或不期望的化学反应，并且可以采取一种或多种操作来促进或抑制该化学反应。化学传感器可用于检测流中一种或多种化学品或组分的存在，诸如腐蚀性物质、氧气、氢气和/或水(水分)。化学传感器可利用气相色谱仪523、液相色谱仪、蒸馏测量和/或辛烷值测量。又如，可以基于传感器数据收集和确定设备信息，诸如磨损、效率、生产、状态或其他状况信息。

[0077] 可以基于确定该设备信息来采取纠正措施。例如，如果设备出现磨损或失效的迹象，则可采取纠正措施，诸如清点零件以确保更换零件可用、订购更换零件和/或召集维修人员到现场。设备的某些部件可立即更换。其他部件可以安全继续使用，但可以调整监测计划。控制平台(例如，控制平台506)可发送一个或多个信号以自动调节一个或多个阀542、管道、口543、喷雾器545、泵540、进料(例如，使用进料切换器541)、焙烧加热器(例如，焙烧加热器544)的入口或炉墙等。另选地或除此之外，可以调整与过程有关的一个或多个输入端或控件作为校正操作的一部分。下文将更详细地描述关于设备、传感器、传感器数据的处理和基于传感器数据采取的措施的这些及其他细节。

[0078] 监测焙烧加热器和使用焙烧加热器的过程包括收集数据，该数据可被关联并且用于预测在同一工厂或其他工厂和/或过程中使用的不同焙烧加热器中的行为或问题。从各种传感器收集的数据(例如测量，诸如流量、压降、热性能、顶部容器表层温度、振动)可与外部数据诸如环境或天气数据相关联。在下一个预定维护周期之前，可能能够对过程变化或操作条件进行改变来保护设备不受损害。可监测流体的腐蚀性污染物，并且可监测pH以便预测焙烧加热器设备内高于正常值的腐蚀率。在高水平处，(例如，由数据收集平台502)收集的传感器数据和(例如，由数据分析平台504进行的)数据分析可被一起使用，例如用于过程模拟、设备模拟和/或其他任务。例如，传感器数据可用于传感器数据的过程模拟和调和。所得的得到改善的过程模拟可提供用于计算热流等的一系列物理特性。这些计算可导致针对具体设备的热压降性能预测计算，以及设备预测与来自操作数据的观察的比较(例如，预测/预期的出口温度和压力与测量的出口温度和压力)。这使得识别最终可导致可能的控制变化和/或推荐等的一个或多个难题。

[0079] 促进传感器数据收集的系统

[0080] 传感器数据可由数据收集平台502收集。传感器可经由有线或无线传输与数据收集平台502进行交互。传感器数据(例如，温度数据)可以连续地或以周期性间隔(例如，每秒、每五秒、每十秒、每分钟、每五分钟、每十分钟、每小时、每两小时、每五小时、每十二小时、每天、每隔一天、每周、每隔一周、每月、每隔一个月、每六个月、每年或其他间隔)收集。数据可以不同的间隔在不同位置收集。例如，已知热点处的数据可以第一间隔收集，不是已知热点的地点处的数据可以第二间隔收集。数据收集平台502可以连续地或周期性地(例如，每秒、每分钟、每小时、每天、每周一次、每月一次)将收集的传感器数据传输到数据分析平台，该数据分析平台可在数据收集平台附近或远离数据收集平台。

[0081] 图5A的计算系统环境500包括在图5B、图5C、图5D和图5E中进一步阐述的多个平台和装置的逻辑框图。图5B为例示性数据收集平台502。图5C为例示性数据分析平台504。图5D为例示性控制平台506。图5E为例示性远程装置518。图5的这些平台和装置包括一个或多个处理单元(例如，处理器)，以实现根据示例性实施方案的本公开某些方面的方法和功能。处理器可包括为特定计算系统环境或配置设计的通用微处理器和/或专用处理器。例如，处理器可执行存储在平台或装置的存储器中的软件和/或固件形式的计算机可执行指令。可适用于所公开的实施方案的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机(PC)、服务器计算机、手持式或膝上型装置、智能电话、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费电子器件、网络PC、微型计算机、大型计算机、虚拟机、包括以上任何系统或装置的分布式计算环境等。

[0082] 此外，图5中的平台和/或装置可包括多种计算机可读介质的一个或多个存储器。计算机可读介质可以是可由数据收集平台访问的任何可用介质，可以是非暂态介质，并且可包括在用于存储信息(诸如，计算机可读指令、对象代码、数据结构、数据库记录、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实现的易失性和非易失性的、可移除的和不可移除的介质。计算机可读介质的示例可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可电子擦除的可编程只读存储器(EEPROM)、闪存存储器或其他存储器技术、光盘只读存储器(CD ROM)、数字通用光盘(DVD)或其他光盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储装置，或可被数据收集平台访问的任何其他介质。平台和/或装置中的存储器还可存储模块，这些模块可包括使得平台、装置和/或整个系统以如本文所公开的技术上改进的方式操作的编译软件代码。例如，存储器可存储由计算平台使用的软件，诸如操作系统、应用程序和/或相关联的数据库。另选地或除此之外，模块可在虚拟机或多个虚拟机中实现。

[0083] 此外，图5中的平台和/或装置可包括一个或多个通信接口，包括但不限于计算机(例如，远程装置)的用户可通过其提供输入的麦克风、小键盘、触摸屏和/或触笔，并且还可包括用于提供音频输出的扬声器和用于提供文本、音频和/或图形输出的视频显示装置。通信接口可包括用于通过公共网络或专用网络与网络上的一个或多个其他部件进行电子通信(例如，无线或有线)的网络控制器。网络控制器可包括用于通过网络协议(包括TCP/IP、UDP、以太网和其他协议)进行通信的电子硬件。

[0084] 在一些示例中，图5A中的一个或多个传感器装置可通过结合本来可存在于数据收集平台502中的功能性来增强。这些增强的传感器系统可提供对从其传感器装置收集的测量和读数的进一步过滤。例如，对于图5A中所示的操作环境中的某些增强的传感器系统，在传感器处可发生增加的处理量，以便减少需要通过专用网络514实时传输到计算平台的数据量。增强的传感器系统可在传感器自身处过滤所测量/收集/捕获的数据，并且仅特定的过滤后的数据可被传输到数据收集平台502以进行存储和/或分析。

[0085] 参见图5B，在一个示例中，数据收集平台502可包括处理器560、一个或多个存储器562和通信接口568。存储器562可包括用于存储从一个或多个源收集的各种值的数据记录的数据库564。此外，数据收集模块565可被存储在存储器562中，并且帮助数据收集平台502中的处理器560经由通信接口568与一个或多个传感器、测量和数据捕获系统进行通信，以及处理从这些源接收的数据。在一些实施方案中，数据收集模块565可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据收集平台执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，数据收集模块565可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在一些示例中，数据收集模块565可帮助增强的传感器系统进一步过滤从传感器装置收集的测量和读数。在一些示例中，数据收集模块可从一个或多个设备接收一些或所有数据，并且/或者可将该数据提供给一个或多个其他模块或服务器。

[0086] 数据收集平台502可包括一个或多个数据历史记录器566或与所述一个或多个数据历史记录器进行通信。数据历史记录器566可被实现为一个或多个软件模块、一个或多个虚拟机、或一个或多个硬件元件(例如，服务器)。数据历史记录器可以定期(例如，每分钟、每两分钟、每十分钟、每三十分钟)收集数据。

[0087] 数据历史记录器566可包括过程性能监测器(process scout)567或与该过程性能监测器进行通信。过程性能监测器567可被实现为一个或多个软件模块、一个或多个虚拟机、或一个或多个硬件元件(例如，服务器)。过程性能监测器567可与数据收集模块565和/或数据历史记录器566一起使用或代替它们来处理数据复制的一个或多个方面。

[0088] 虽然图5B中的元件被示出为逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图5B中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然图5B中的数据库被示出为存储在数据收集平台502中的一个或多个存储器内，但图5B设想数据库可被存储在独立数据存储库中，该独立数据存储库经由数据收集平台502的通信接口568通信地耦接到数据收集模块565和数据收集平台502的处理器560。

[0089] 此外，数据收集模块565可帮助数据收集平台502中的处理器560经由通信接口568进行通信，并且处理从其他源接收的数据，诸如来自第三方服务器的数据馈送以及从仪表板图形用户界面在现场进行的手动输入。例如，第三方服务器可将同时期的天气数据提供给数据收集模块。化学和石化/炼油工厂的一些元件可暴露于外部，并且因此可暴露于各种环境应力。此类应力可与天气相关，诸如温度极端(热和冷)、大风条件、和降水条件，诸如雪、冰和雨。其他环境条件可以例如为污染颗粒，诸如灰尘和花粉，或盐(如果位于海洋附近)。此类应力可能影响工厂中的设备的性能和寿命。不同的位置可具有不同的环境应力。例如，得克萨斯州的炼油厂具有与蒙大拿州的化工厂不同的应力。又如，可从仪表板图形用户界面(或其他装置)手动输入的数据可由数据收集模块收集并且保存到存储器中。生产速率可被输入并且保存在存储器中。跟踪生产速率可指示流量上存在的难题。例如，当发生结垢时，如果在目标容量下不再能够达到特定出口温度，则生产速率可能下降，并且必须降低容量以保持目标出口温度。

[0090] 参见图5C，在一个示例中，数据分析平台504可包括处理器570、一个或多个存储器572和通信接口582。存储器572可包括用于存储从一个或多个源收集的各种值的数据记录的数据库。另选地，数据库可与图5B中所示的数据库相同，并且数据分析平台504可经由数据分析平台504的通信接口582与数据库通信地耦接。在两个平台之间共享数据库的至少一个优点是由于不复制相同或相似的数据而减少了存储器需求。

[0091] 此外，数据分析平台504可包括回路性能监测器574。在一些实施方案中，回路性能监测器574可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据分析平台执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，回路性能监测器574可以为虚拟机。在一些实施方案中，回路性能监测器574可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。

[0092] 此外，数据分析平台504可包括数据服务576。在一些实施方案中，数据服务576可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据分析平台504执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，数据服务576可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据服务576可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。

[0093] 另外，数据分析平台504可包括数据历史记录器577。在一些实施方案中，数据历史记录器577可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令在由处理器执行时使得数据分析平台504执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，数据历史记录器577可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据历史记录器577可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。数据历史记录器577可以定期(例如，每分钟、每两分钟、每十分钟、每三十分钟)收集数据。

[0094] 此外，数据分析平台504可包括数据湖578。在一些实施方案中，数据湖578可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据分析平台504执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，数据湖578可以为虚拟机。在一些实施方案中，数据湖578可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。数据湖578可执行关系数据存储。数据湖578可以可用于处理数据和/或执行数据分析的格式提供数据。

[0095] 此外，数据分析平台504可包括计算服务579。在一些实施方案中，计算服务579可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据分析平台504执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，计算服务579可以为虚拟机。在一些实施方案中，计算服务579可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。计算服务579可收集数据、执行计算和/或提供关键性能指标。计算服务可实现例如过程动态建模软件或工具(例如，UniSim)。

[0096] 此外，数据分析平台504可包括实用程序服务580。在一些实施方案中，实用程序服务580可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得数据分析平台504执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，实用程序服务580可以为虚拟机。在一些实施方案中，实用程序服务580可以为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。实用程序服务580可从计算服务获取信息并且将该信息放入数据湖中。实用程序服务580可提供数据聚合服务，诸如获取特定范围的所有数据、归一化数据(例如，确定平均值)，以及将归一化的数据结合到文件中以发送至另一个系统或模块。

[0097] 数据分析平台504的一个或多个部件可帮助数据分析平台504中的处理器570处理和分析存储在数据库中的数据值。在一些实施方案中，数据分析平台504可对数据库中的数据值执行统计分析、预测性分析和/或机器学习，以生成预测和模型。例如，数据分析平台504可分析传感器数据以检测新的热点以及/或者监测工厂设备中的现有热点(例如，以确定现有热点是否正在生长、是否保持着相同尺寸或是否正在收缩)。数据分析平台504可比较来自不同日期的温度数据以确定是否正在发生变化。此类比较可以每月、每周、每日、每小时、实时或在一些其他基础上进行。

[0098] 参见图5C，数据分析平台504可生成用于调节一个或多个参数以用于图5A中所示的工厂环境的操作的推荐。在一些实施方案中，数据分析平台504可基于推荐生成命令代码，该命令代码可经由通信接口被传输以引起对工厂环境中的一个或多个操作的调节或停止/启动。命令代码可被传输至控制平台以用于处理和/或执行。在另选的实施方案中，命令代码可以无线方式或有线方式直接传送至工厂处的物理部件，其中物理部件包括用于接收命令并且执行这些命令的接口。

[0099] 虽然图5C中的元件被示出为逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图5C中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然数据库在图5C中在视觉上被示出为存储在数据分析平台504中的一个或多个存储器572内，但图5C设想数据库可被存储在经由数据分析平台504的通信接口通信地耦接到数据分析平台的处理器的独立数据存储库中。此外，可以共享并且整体分析来自多个工厂位置的数据库以识别工厂和/或工厂设备的操作和行为中的一个或多个趋势和/或模式。在此类众包类型的示例中，可提供分布式数据库布置，其中逻辑数据库可简单地用作可通过其访问多个单独数据库的接口。因此，具有预测分析能力的计算机可访问逻辑数据库以分析、推荐和/或预测工厂和/或设备的一个或多个方面的行为。又如，来自每个工厂的数据库的数据值可被组合和/或整理到单个数据库，其中预测分析引擎可执行计算和预测模型。

[0100] 参见图5D，在一个示例中，控制平台506可包括处理器584、一个或多个存储器586和通信接口592。存储器586可包括用于存储从用户界面、计算装置或其他平台传输的各种值的数据记录的数据库588。这些值可包括工厂处特定设备的参数值。例如，工厂处的可由控制平台配置和/或控制的一些例示性设备包括但不限于进料切换器541、喷雾器545、一个或多个阀542、一个或多个泵540、一个或多个口543、和/或一个或多个排出管。此外，控制模块590可被存储在存储器586中并且帮助控制平台506中的处理器584接收、存储和传输存储在数据库588中的数据值。在一些实施方案中，控制模块590可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器执行时使得控制平台506执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，控制模块590可为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。

[0101] 在如图5A中所示的工厂环境中，如果传感器数据在安全范围之外，则可能导致直接危险。因此，系统中可能存在实时部件，使得系统能够及时地处理和响应。虽然在一些实施方案中，可在长达几个月的漫长时间内收集数据并且慢慢分析，但是许多实施方案设想在分析和生成警示(诸如由图5E中的警示模块生成或接收的警示)时实时或接近实时的响应性。

[0102] 参见图5E，在一个示例中，远程装置518可包括处理器593、一个或多个存储器594和通信接口599。存储器594可包括用于存储由用户输入或通过通信接口599接收的各种值的数据记录的数据库595。此外，警示模块596、命令模块597和/或仪表板模块598可被存储在存储器594中，并且帮助远程装置518中的处理器593处理和分析存储在数据库595中的数据值。在一些实施方案中，前述模块可包括计算机可执行指令，当这些计算机可执行指令由处理器593执行时使得远程装置518执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在其他实施方案中，前述模块可为基于软件和/或基于硬件的指令的混合，以执行本文所公开的步骤中的一个或多个。在一些实施方案中，前述模块可基于通过通信接口接收的值来生成警示。由于传感器读数异常，这些值可指示危险条件或甚至仅仅是警告条件。远程装置518中的命令模块597可生成命令，当该命令通过通信接口599被传输到工厂处的平台时，使得对图5A中所示的工厂环境的一个或多个参数操作进行调节。在一些实施方案中，仪表板模块599可向远程装置518的用户显示图形用户界面，以使用户能够查看工厂操作信息和/或输入期望的参数和/或命令。这些参数/命令可被传输至命令模块597以生成适当的所得命令代码，该命令代码随后可经由通信接口599被传输，以引起工厂环境中的一个或多个操作的调节或停止/启动。命令代码可被传输至控制平台506以用于处理和/或执行。在另选的实施方案中，命令代码可以无线方式或有线方式直接传送至工厂处的物理部件，使得物理部件包括用于接收命令并且执行这些命令的接口。

[0103] 虽然图5E不限于此，但在一些实施方案中，远程装置518可包括台式计算机、智能电话、无线装置、平板电脑、膝上型计算机等。远程装置518可物理地定位在本地或远程定位，并且可通过通信链路中的一者连接到经由通信链路链接至专用网络514的公共网络。用于连接远程装置的网络可以为任何合适的计算机网络，包括互联网、内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、无线网络、数字用户线路(DSL)网络、帧中继网络、异步传输模式(ATM)网络、虚拟专用网络(VPN)或上述网络中任何一者的任意组合。通信链路可以为适用于工作站和服务器之间通信的任何通信链路，诸如网络链路、拨号链路、无线链路、硬有线链路，以及将来开发的网络类型等。可使用各种协议，诸如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、以太网、文件传输协议(FTP)、超文本传输协议(HTTP)等，并且系统可在客户端-服务器配置中操作以允许用户从基于web的服务器检索网页。可使用各种常规web浏览器中的任何一种来显示和调控网页上的数据。

[0104] 虽然图5E中的元件被示出为逻辑框图，但是本公开不限于此。具体地，图5E中的一个或多个逻辑框可被组合到单个逻辑框中，或者由单个逻辑框执行的功能性可跨多个现有逻辑框或新逻辑框进行划分。此外，可在视觉上呈现为在另一逻辑框内部的一些逻辑框可被移动，使得它们部分地或完全地驻留在该逻辑框的外部。例如，虽然数据库在图5E中在视觉上被示出为存储在远程装置518中的一个或多个存储器内，但图5E设想数据库可被存储在独立的数据存储库中，该独立的数据存储库经由通信接口599通信地耦接到存储在远程装置518处和远程装置518的处理器593处的模块。

[0105] 参见图5，在一些示例中，可通过使用云计算基础结构和相关联的方法来改善在工厂中的操作性能，如在2016年9月8日公布的美国专利申请公开号2016/0260041中所描述的，该专利申请全文以引用方式并入本文。在一些示例中，该方法可包括从工厂获得工厂操作信息和/或使用工厂操作信息来生成工厂过程模型。该方法可包括通过互联网或其他计算机网络(包括本文所述的那些)接收工厂操作信息，并且使用该工厂操作信息自动生成工厂过程模型。这些工厂过程模型可被配置成并且用于监测、预测和/或优化单个过程单元、操作块和/或完整处理系统的性能。对预测性能与实际性能的常规和频繁分析可进一步允许及早识别可能存在的操作差异，以优化影响。

[0106] 前述云计算基础结构可使用与工厂相关联的数据收集平台502(诸如过程性能监测器)来捕获数据，例如传感器测量，这些数据被自动发送至可被远程定位的云基础结构中，在云基础结构中被查看以例如消除错误和偏差，并且用于计算和报告性能结果。数据收集平台502可包括从客户站点、其他站点和/或工厂(例如，工厂处的传感器和其他数据收集器)重复获取数据的优化单元。对于清理，可分析数据的完整性，并且通过优化单元对严重错误进行校正。还可以针对测量难题(例如，用于建立模拟稳态的精度问题)和/或总体质量平衡闭合来校正数据，以生成一组复制的经调节的工厂数据。校正的数据可用作模拟过程的输入，其中对过程模型进行调整以确保模拟过程与经调节的工厂数据匹配。经调节的工厂数据的输出可用于使用作为过程设计单元的虚拟过程模型对象的集合来生成预测数据。

[0107] 可以将装置和/或装置的各个过程单元的性能与一个或多个过程模型预测的性能进行比较，以确定任何操作差异或差距。此外，过程模型和所收集的数据(例如，工厂操作信息)可用于运行优化例程，该优化例程针对例如进料、产品和/或价格的给定值收敛于最佳工厂操作。例程可被理解为是指用于执行特定任务的一系列计算机程序或指令。

[0108] 数据分析平台504可包括基于动力模型、参数模型、分析工具和相关知识和最佳实践标准中的至少一者来确定操作状态的分析单元。该分析单元可从一个或多个工厂接收历史和/或当前性能数据，以主动预测将要执行的未来措施。为了预测特定过程的各种极限并且保持在可接受的极限范围内，分析单元可基于实际当前操作参数和/或历史操作参数来确定最终产品的目标操作参数。分析单元的这种评估可用于主动预测将要执行的未来措施。又如，分析单元可基于现有极限和操作条件中的至少一者来确定工厂的操作参数的边界或阈值。在另一个示例中，分析单元可在与用于工厂操作的特定过程相关的至少两个操作参数之间建立关系。最终，在又一个示例中，可以结合或不结合其他示例来执行一个或多个前述示例。

[0109] 工厂过程模型可基于工厂操作信息来预测期望的工厂性能。工厂过程模型结果可用于监测工厂的健康状况，并且确定是否发生了异常或不良的测量。工厂过程模型可通过迭代过程生成，该迭代过程在各种工厂约束下进行建模以确定期望的工厂过程模型。

[0110] 使用基于网络的系统来实施本公开的方法可提供许多有益效果，诸如由于工厂运营商提高的识别和抓住经济机会的能力、持续的弥补工厂性能差距的能力，以及提高的利用人员专业知识和改进培训与发展的能力而改善的工厂性能。本文公开的一些方法允许对过程性能进行每日自动评估，从而以更少的工厂操作人员的时间和精力提高性能评估的频率。

[0111] 此外，分析单元可以为部分或完全自动化的。在一个实施方案中，系统由远离工厂和/或工厂计划中心的计算机系统(诸如第三方计算机系统)执行。该系统可经由通信网络接收信号和参数，并且在能够由操作者或用户访问的交互式显示装置上实时显示相关的性能信息。基于web的平台允许所有用户使用相同的信息，从而创建用于共享最佳实践或故障诊断的协作环境。由于完全配置的模型，该方法还提供更准确的预测和优化结果。对工厂规划和操作模型的常规自动评估允许及时进行工厂模型调整，以减小或消除工厂模型与实际工厂性能之间的差距。使用基于web的平台实施上述方法还可以监测和更新多个站点，从而更好地使设施规划人员能够提出切合实际的最佳目标。

[0112] 图6A至图6B示出了根据本文所述的一个或多个实施方案的例示性系统流程图。如图6A所示，在步骤601中，数据收集平台502可以收集传感器数据。在步骤602中，数据收集平台502可将传感器数据传输至数据分析平台502。在步骤603中，数据分析平台502可分析所接收的数据。在一个或多个实施方案中，可结合来自从中收集所接收数据的工厂的历史数据、来自与从中收集所接收数据的工厂不同的其他工厂的数据、模拟数据等来分析所接收的数据。在步骤604中，数据分析平台502可更新一个或多个仪表板。

[0113] 如图6B所示，在步骤605中，数据分析平台504可将警示发送至第一远程装置518和/或第二远程装置520。在步骤606中，数据分析平台504可从数据分析平台504、第一远程装置518和/或第二远程装置520接收命令。在一些实施方案中，控制平台506可从第一远程装置518和/或第二远程装置520接收命令。在步骤207中，数据分析平台504可将命令发送至控制平台506。在一些实施方案中，该命令可类似于从第一远程装置518和/或第二远程装置520接收的命令。在一些实施方案中，在将命令发送至控制平台506之前，数据分析平台504可基于从第一远程装置518和/或第二远程装置520接收的命令来执行附加分析。在步骤208中，控制平台506可调节操作参数。操作参数的调节可基于从数据分析平台504、第一远程装置518和/或第二远程装置520接收的命令。操作参数的调节可与同在步骤601中收集传感器数据的传感器相关联的一个或多个设备(例如，焙烧加热器)相关。例如，可自动增加或减少流量、可自动打开或关闭阀、可自动启动、停止、延长或缩短过程等。

[0114] 检测并解决焙烧加热器的问题

[0115] 本公开的各方面涉及监测焙烧加热器过程以了解可能的和现有的难题，从而提供警示并且/或者调节操作条件以延长燃烧器寿命。可监测许多过程性能指标，包括但不限于燃料，空气(氧气)、排放物(例如CO、NOx)、温度和/或压力。

[0116] 在一些实施方案中，系统可确定操作特性。系统可确定系统性能特性。系统可确定最佳操作特性。在一些实施方案中，最佳操作特性可基于设计使用的操作水平、法规(例如，最大允许排放水平)或一个或多个其他标准。系统可确定最近的操作性能和最佳操作性能之间是否存在差值。如果存在差值(例如，如果差值高于阈值)，则系统可建议调节一个或多个操作特性以减少最近的实际操作性能与最佳操作性能之间的差值。

[0117] 在一些实施方案中，系统可自动调节一个或多个操作特性。另选地或除此之外，系统可向操作者提供警示或其他信息，带有调节一个或多个操作特性的请求。在一个示例中，系统可调节燃料气体的流量、至加热器中的过剩空气、过程流量、烟囱压力等。可以迭代方式来执行操作特性的调节。

[0118] 系统可定期确定实际操作性能和最佳性能之间是否存在差值，如果存在差值，则再次调节操作特性以减少差值。通过迭代地查看最近的性能和调节特性，系统可因此优化焙烧加热器单元的操作性能。这可导致性能改善，例如延长燃烧器寿命、减少能量使用、减少排放。

[0119] 处理传感器数据

[0120] 可针对焙烧加热器远程监测服务执行一个或多个计算。这些计算可有助于警示和帮助诊断在焙烧加热器中使用的燃烧器和其他部件的状态。

[0121] 数据处理平台可以(例如，从一个或多个传感器)接收一个或多个操作参数，这些操作参数可单独使用或组合用于确定焙烧加热器的效率。

[0122] 数据处理平台可单独地或组合地使用一个或多个设计参数来确定焙烧加热器的状态。设计参数可以为一个水平，焙烧加热器被设计成在该水平下操作、在低于该水平处操作、或在高于该水平处操作。例如，焙烧加热器可被设计成排放小于阈值水平的特定物质(例如，基于控制该物质的排放的法规)。

[0123] 在一些情况下，计算属性的时间戳可与用于计算的原始数据的时间戳相匹配。在一些情况下，计算的属性可使用一个或多个其他计算的属性的一个或多个结果；因此，计算属性的顺序可能是相关的。

[0124] 在一些实施方案中，可检查原始值以发现坏值。如果检测到坏值，那么数据处理平台可根据后续计算的需要跳过计算或将坏值替换为NULL。对于平均值，可作出规定来跳过坏值/空值和/或时间戳。

[0125] 可指定变量的某些测量单位。一些变量可能是无量纲的，因此可能没有定义的测量单位。

[0126] 仪表板

[0127] 图7A至图7B示出了根据本文所述的一个或多个方面的例示性仪表板(例如，仪表板700)，该仪表板可包括关于焙烧加热器的操作的信息。根据本文所述的一个或多个实施方案，仪表板700可包括或作为一个或多个应用程序的一个或多个图形用户界面的一部分，所述一个或多个应用程序可提供从一个或多个传感器接收的信息或基于分析从一个或多个传感器接收到的信息来确定的信息。仪表板700可被显示为(例如，在远程装置诸如远程装置1或远程装置2上运行的)智能电话应用程序、桌面应用程序、(例如，在web浏览器中运行的)web应用程序、网站、在工厂计算机上运行的应用程序等的一部分。

[0128] 仪表板700可基于仪表板700的预期用户而不同。例如，如图5A所示，一个或多个系统(例如，数据分析平台504、客户端门户508)可与仪表板进行交互。数据分析平台仪表板512可被提供与客户端门户仪表板510相同或不同的信息、图表、曲线图、按钮、功能等。

[0129] 返回图7A，仪表板700可包括数据(例如，图表、曲线图)的一个或多个视觉表示，该数据示出关于工厂、工厂中的特定设备或由工厂执行的过程或工厂中的特定设备或设备组合的信息。例如，曲线图可示出关于气体浓度水平、排放水平、温度、压力、操作条件、效率、生产水平等的信息。仪表板700可包括对设备、设备的组合、或信息的视觉显示所属的工厂的描述。

[0130] 仪表板700可显示特定时间或时间段(例如，最近五分钟、最近十分钟、最近一小时、最近两小时、最近12小时、最近24小时、多天、多个月)的信息。仪表板700可为可调节的，以自动地或基于用户输入来显示不同的时间范围。

[0131] 仪表板700可包括针对销售代表的联系人姓名和/或联系人信息(例如，电话号码、寻呼机号码、电子邮件地址、文本消息号码、社交媒体账户名)。然后，例如，在仪表板用户需要帮助(例如，购买更多燃烧器、寻求修复帮助、查找有关所购买产品的更多信息)的情形下，仪表板用户可以很容易地与销售代表联系。

[0132] 仪表板700可包括针对技术支持的联系人姓名和/或联系人信息。然后，例如，在使用仪表板的仪表板用户需要帮助(例如，解读仪表板数据、调节产品级别、调节设备设置、调节操作特性)的情形下，仪表板用户可以很容易地与技术支持人员联系。

[0133] 仪表板700可显示正在针对其显示数据的时间和/或日期范围的时间和/或日期范围。例如，图7A示出了八周的时间段。图7B示出了一种用于改变时间段(例如，至四周)的方法。具体地，可以(例如，通过选择界面选项，诸如下拉箭头)触发弹出窗口730。弹出窗口730可允许选择用于显示数据的时间段(例如，年、季度、月、周、天、小时、分钟)。弹出窗口730可允许针对所选择的时间(例如，上周、本周、下周、最近的x周、未来的x周、本周至今)选择一系列数据。

[0134] 返回图7A，仪表板700可在一个或多个曲线图上包括指示最佳操作水平的线。具体地，该线可基于一个或多个计算来指示应操作特定焙烧加热器单元以实现优化目标的最佳水平(例如，相对于特定操作特性)。基于使用一个或多个操作和/或设计特性的最优操作水平的重新计算，最佳操作水平可为动态的。在一个示例中，优化目标可以为延长焙烧加热器单元、燃烧器单元、对流管或辐射管等的寿命。在具体示例中，在O2浓度的曲线图上，指示最佳操作水平的线可指示烟囱中的O2的最佳量(例如，3％)。又如，指示最佳操作水平的线可指示特定焙烧加热器单元可排放的CO或NOx的规定极限。

[0135] 仪表板700可在一个或多个曲线图上包括指示设计水平的线。具体地，该线可指示设备被设计来操作的水平。设计线可以为静态的。该设计线可基于另一个因素的实际操作条件。例如，第一物质的排放水平的设计线可基于第二物质的实际操作水平。因此，例如，如果O2浓度处于第一水平，则针对CO排放量的设计线可处于第一水平，并且如果O2浓度处于第二水平，则针对CO排放的设计线可处于第二水平。设计线可由例如与设备、工厂等的设计相关联的实体提供。

[0136] 仪表板700可在一个或多个曲线图上包括实际操作结果的线、柱或其他指示符。实际操作结果可与时间和/或日期范围(例如，所显示的时间和/或日期范围)相关。实际操作结果可与特定焙烧加热器单元相关(例如，对于第一焙烧加热器单元为深蓝色、对于第二焙烧加热器单元为中等蓝色、对于第三焙烧加热器单元为浅蓝色)。实际操作结果可以为动态的。

[0137] 仪表板700可以(例如，在仪表板的底部)包括可对应于与仪表板的一个或多个曲线图相对应的一个或多个当前操作条件的一个或多个着色横幅。着色横幅可包括一种或多种颜色(例如，绿色、黄色、红色)，这些颜色可对应于焙烧加热器设备的一个或多个操作条件。例如，如果设备的气体浓度水平处于可接受水平，则着色横幅可以为绿色。如果设备的气体浓度水平为需要增加监测或可指示即将发生的需要(例如，维护)的水平，则着色横幅可以为黄色。如果设备的气体浓度水平处于有问题的水平，则着色横幅可以为红色。

[0138] 仪表板700可包括曲线图704，该曲线图示出了一段时间(例如，六周)内烟囱中的O2浓度。该曲线图可包括指示理想或期望水平的第一线，以及指示实际操作水平的第二线。该曲线图可与屏幕底部的着色横幅相对应。横幅可指示O2水平是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0139] 仪表板700可包括曲线图706，该曲线图示出了一段时间(例如，八周)内烟囱中的CO排放量。该曲线图可包括指示最大排放水平(例如，基于法规)的第一线和指示实际排放水平的第二线。该曲线图可与屏幕底部的着色横幅相对应。横幅可指示CO水平是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0140] 仪表板700可包括曲线图708，该曲线图示出了一段时间内烟囱中的NOx浓度。该曲线图可包括指示最大排放水平(例如，基于法规)的第一线、指示实际操作水平的第二线，以及指示基于另一因素(例如，如果O2浓度处于设计水平(例如，3％)，那么NOx排放量将是多少)的排放水平的第三线。该曲线图可与仪表板底部的着色横幅相对应。横幅可指示NOx水平是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0141] 仪表板700可包括曲线图710，该曲线图示出了一段时间内燃烧器入口处的燃料气体压力。该曲线图可包括指示理想状态下(基于多种不同条件，例如天气、进料成分)的燃料气体压力的第一线和指示当前操作条件下的燃料气体压力的第二线。通过查看同一曲线图上的两条不同的线，用户可确定这两条线之间的偏差。如果偏差改变，则用户可确定系统中的一些因素已发生变化，并且可进一步确定需要进行额外的检查和/或修复。在一些实施方案中，系统可基于改变超过阈值量或超过或低于特定阈值量的偏差来生成警示以及/或者将警示发送至本地或远程装置。该曲线图可与仪表板底部的着色横幅相对应。横幅可指示燃料气体浓度是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0142] 仪表板700可包括曲线图712，该曲线图示出了一段时间内烟囱中的烟气温度。该曲线图可包括指示焙烧加热器的第一段(例如，辐射段)处的温度的第一线和指示焙烧加热器的第二段(例如，对流段)处的温度的第二线。该曲线图可与仪表板底部的着色横幅相对应。横幅可指示燃料气体温度是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0143] 仪表板700可包括对流段和辐射段中的管金属温度(TMT)变化的显示器714。该曲线图可包括多个图表；例如，示出焙烧加热器的第一段(例如，辐射段)中的TMT的第一图表718和示出焙烧加热器的第二段(例如，对流段)中的TMT的第二图表716。每个图表可示出来自焙烧加热器的对应段内的多个不同温度读数的每日平均值。例如，焙烧加热器的对流段的温度可每小时测量，并且可对一天中的24个不同的温度读数取平均值，以确定焙烧加热器对流段的该天的平均温度。该曲线图可包括示出加热器的每个段(例如，对流、辐射)的设计平均温度的一条线。该曲线图还可分别表示每个管金属温度指示，从而允许用户寻找加热器箱内的热点。热点可指示设备劣化和未来的维护要求。该曲线图可与仪表板底部的着色横幅相对应。横幅可指示TMT辐射、TMT对流和转变温度是否在合适的范围内(例如，绿色)、是否在升高但可接受的范围内(例如，黄色)，或是否超出了范围(例如，红色)。

[0144] 又如，节省图表(例如，累积能量节省图表)720可示出累积的能量节省量，该累积的能量节省量可为操作者通过优化焙烧加热器的操作特性而节省的动态增加的美元总数。例如，使用比所需的更多的燃料可能会造成能量损失。由于该系统使得进行更密切的监测成为可能，以及对操作条件进行对应的修复和调节，因此可更有效地操作燃料加热器，从而节省能量。

[0145] 又如，损失图表(例如，累积能量损失图表)722可示出随时间推移的能量损失(例如，不必要地消耗的能量)的当前水平。随着能量损失(例如，通过更有效地操作焙烧加热器)被减少，(例如，如能量节省图表上所示出的)能量节省可增加。损失图表可包括示出基线量的能量损失的线，该线可对应于能量使用的设计水平、历史平均能量使用水平，或与之比较当前能量损失的一些其他基线。

[0146] 在一些实施方案中，仪表板700可包括一段时间内(例如，每年)的当前烟囱能量损失、历史烟囱能量损失和当前烟囱能量节省的汇总724。

[0147] 在一些实施方案中，仪表板700可包括加热器信息726，诸如加热器的配置类型、服务、燃料类型和/或燃烧器的数量。

[0148] 仪表板700可被配置为接收对一个或多个焙烧加热器单元是否在正常操作时间内操作的确认。这能够使操作者获得额外的信心和/或关于如何调节焙烧加热器单元的一个或多个操作特性以延长燃烧器寿命，同时将过程结果的风险最小化的信息。另选地或除此之外，控制系统可针对焙烧加热器单元自动调节一个或多个操作特性，以延长燃烧器寿命，同时将过程结果的风险最小化。

[0149] 在一些方面，可根据预设时间表(例如，每五秒、每十秒、每分钟)并且/或者响应于从用户接收到的刷新请求来实时刷新由仪表板700显示的数据。

[0150] 仪表板700可包括允许用户向一个或多个其他装置发送数据的按钮或选项。例如，用户可能能够经由电子邮件、SMS、文本消息、IMESSAGE、FTP、云共享、AIRDROP或一些其他方法来发送数据。用户可能能够选择一个或多个数据块、图形、图表、曲线图、显示器的元素等以共享或发送。

[0151] 由该系统收集的数据可提供事件、操作和/或数据的历史信息。可对此信息进行建模，以预测和/或预期未来的难题。这可用于调用主动维护措施以及/或者对流程单元的操作采取纠正措施以获得不间断服务。

[0152] 警示

[0153] 在一些实施方案中，根据本文所述的一个或多个实施方案，应用程序的图形用户界面可用于提供警示以及/或者接收或生成用于采取与焙烧加热器单元相关的纠正措施的命令。图形用户界面可包括具有关于设备(例如，焙烧加热器)的当前状态、设备(例如，焙烧加热器或燃烧器)正在经历的问题、工厂问题等的信息的警示。例如，图形用户界面可包括以下警示：焙烧加热器正在经历特定的难题、焙烧加热器正在特定水平下操作、已检测到特定问题，或另一种警示。

[0154] 图形用户界面可包括一个或多个按钮，当所述一个或多个按钮被按压时，使得采取一种或多种措施。例如，图形用户界面可包括按钮，该按钮在被按压时使得(例如，焙烧加热器单元、阀、工厂等的)操作特性发生变化。例如，可响应于检测到特定条件而增加或减少所使用的燃料的量(例如，计算机可发送打开或关闭一个或多个阀或调节用于控制提供给焙烧加热器的燃料量的一个或多个流量控制器的信号)。又如，图形用户界面可包括按钮，该按钮在被按压时向联系人发送警示，该警示中包括的信息类似于经由图形用户界面提供的警示中所包括的信息。例如，警示可被发送至一个或多个装置，并且这些装置的一个或多个用户可使得这些装置向一个或多个其他装置发送警示，进一步的信息和/或指令。在另一个示例中，图形用户界面可包括按钮，该按钮在被按压时示出可采取的一种或多种其他措施(例如，附加纠正措施、对操作条件的调节)。

[0155] 可利用若干级别的警示。一个级别的警示可针对需要紧急措施的警示(例如，级别1)。另一级别的警示可针对需要采取措施但不是立即措施的警示(例如，级别2)。另一级别的警示可针对与焙烧加热器单元无关的警示(例如，级别3)。下文描述了一些例示性警示。
这些警示仅仅是例示性的，并且本公开不限于这些警示。相反，这些仅仅是可能与例如焙烧加热器单元相关的一些类型的警示的示例。如以下示例所示，警示可识别问题或难题和/或可采取或应当采取的纠正措施(如果有)。

[0156] 警示可包括对警示级别的指示(例如，级别1、级别2、级别3)。警示可包括警示的名称或标识符。警示的名称或描述性标识符可包括警示所根据的已确定问题的描述。警示可包括有关所确定问题的信息。警示可包括有关所确定问题的可能原因的信息。警示可包括推荐的进一步措施(例如，调查并且联系服务代表)。警示可包括有关已接收到警示的人员的信息。警示可包括错误代码和/或对错误的错误描述。警示可包括错误的可能后果。警示可包括用于解决错误的建议措施。

[0157] 1级警示：燃烧器未工作。

[0158] 系统已检测到与燃烧器#17相关的主要关注事项。请进行调查并且联系服务代表。已将此警示的副本发送给您的服务代表。错误：燃烧器无法工作。

[0159] 2级警示：燃烧器效率低下。

[0160] 系统已检测到与燃烧器#19相关的关注事项。请进行调查并且采取纠正措施。已将此警示的副本发送给您的服务代表。错误：燃烧器效率低下。建议措施：调查可能的原因，然后继续操作。可能需要更换燃烧器。

[0161] 结论

[0162] 已根据本公开的例示性实施方案描述了本公开的各方面。通过阅读本公开，本领域的普通技术人员将理解，能够产生在所附权利要求书范围和精神内的许多其他实施方案、修改和变型。例如，在例示性附图中所示的步骤中的一个或多个可以不同于所列举的顺序来执行，并且根据本公开的方面，一个或多个所示出的步骤可以是可选的。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种高温计安装结构及方法	2020-05-18	525
高温计	2020-05-11	130
熔炉气体高温计	2020-05-12	329
高光效双光谱高温计	2020-05-14	142
燃气轮机用的光学高温计	2020-05-17	111
一种在飞行中控制发动机用的光学高温计	2020-05-20	434
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焙烧加热器的远程监测

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