本發明涉及工業燃氣安全排放,尤其涉及一種用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置。
背景技術:
1、在鋼鐵冶金、化工等行業,煤氣放散塔是保障燃氣系統安全運行的重要設施。當煤氣系統壓力過高或出現故障時,需要通過放散塔將多余煤氣排放并點燃,以避免煤氣積聚引發安全事故。然而,煤氣放散塔點火裝置出現故障時,目前的解決方案往往依賴人工攀爬至塔頂進行手動點火操作。這種傳統的人工點火方式存在諸多弊端:
2、1、安全風險高:人工攀爬至數十米甚至更高的塔頂,作業環境惡劣,面臨高空墜落風險;同時,在煤氣環境中作業,即使佩戴面具,仍有煤氣中毒的危險。
3、2、效率低下:人工攀爬、準備及點火操作過程繁瑣,耗時較長,可能導致煤氣不能及時安全排放,影響生產系統的正常運行,影響周邊安全和環境。
4、3、適應性差:在復雜工況和天氣條件下,如大風、暴雨、低濃度煤氣、煤氣含水汽大等原因,人工點火難度增大,甚至無法進行,嚴重威脅安全生產。
5、隨著安全生產規劃對智能化、無人化作業的戰略導向要求,傳統人工點火方式難以滿足現代工業安全生產的需求。現有的一些點火解決方案,如遠程控制點火裝置,受限于設備安裝位置和信號傳輸等問題,無法完全解決煤氣放散塔在各種復雜情況下的點火難題。因此,亟需一種安全可靠、高效智能的煤氣放散塔點火裝置,實現無人化點火作業,降低安全風險,提高生產效率。
技術實現思路
1、根據上述提出的技術問題,而提供一種用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置。本發明通過防爆無人機、六自由度機械臂、多模式點火系統及智能控制技術,實現高危環境下煤氣放散塔的無人化、精準化點火作業。本發明裝置解決了傳統人工登塔點火的高風險與低效率問題。
2、本發明采用的技術手段如下:
3、一種用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,包括:六自由度機械臂、雙目視覺系統、雙閉環定位系統和點火系統,其中:
4、所述六自由度機械臂一端固定在無人機下方,另一端設置有點火系統;所述雙目視覺系統設置在無人機上,用于獲取實時圖像進行定位,所述點火系統用于執行點火任務。
5、進一步地,所述點火系統包括多級電動伸縮桿、旋轉撓性接頭和遙控脈沖防風點火裝置,其中:
6、所述多級電動伸縮桿轉動連接在六自由度機械臂末端;所述多級電動伸縮桿末端固定連接旋轉撓性接頭,所述旋轉撓性接頭一端連接多級電動伸縮桿,另一端連接所述遙控脈沖防風點火裝置,所述旋轉撓性接頭用于控制點火角度。
7、進一步地,所述遙控脈沖防風點火裝置有主模式和備用模式兩種點火方式;當煤氣濃度處于常規濃度范圍內時,利用所述主模式,通過脈沖方式點火;當煤氣濃度處于低濃度狀態時,利用所述備用模式,預設時間持續通過電弧點火。
8、進一步地,所述雙閉環定位系統包括激光測距傳感器和雷達測距傳感器,所述激光測距傳感器和所述雷達測距傳感器設置在多級電動伸縮桿上;
9、所述雙閉環定位系統包括一級定位和二級定位,所述一級定位利用六自由度機械臂中的定位系統,通過17為絕對值編碼器進行定位;所述二級定位利用激光測距傳感器和雷達測距傳感器進行定位。
10、進一步地,所述雙目視覺系統包括第一攝像裝置和第二攝像裝置,所述第一攝像裝置設置在無人機前方,所述第二攝像裝置設置在無人機下方。
11、進一步地,所述多級電動伸縮桿上海設置有煤氣濃度檢測儀,用于檢測煤氣濃度,并根據煤氣濃度選擇點火方式。
12、進一步地,所述旋轉撓性接頭和遙控脈沖防風點火裝置表面采用耐高溫防火設計,所述旋轉撓性接頭為360度可調設計。
13、較現有技術相比,本發明具有以下優點:
14、本發明提供的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,相比傳統人工點火方式,無人機搭載的智能點火裝置可快速抵達放散塔進行點火作業,單次點火耗時大幅縮短,減少煤氣放散時間,降低對生產系統的影響,提高生產效率。
15、本發明提供的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,采用智能脈沖防風點火器結合精準的位置控制和自適應點火能量調節,點火成功率高,不受天氣和環境因素的過多干擾,確保煤氣放散塔在各種情況下都能安全、及時地完成點火操作。本發明裝置減少了人工點火所需的防護設備投入和人員培訓成本,同時降低因點火故障導致的生產損失。通過數據監測和分析,可提前發現設備潛在問題,實現預防性維護,進一步降低運維成本。
1.一種用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,包括:六自由度機械臂、雙目視覺系統、雙閉環定位系統和點火系統,其中:
2.根據權利要求1所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述點火系統包括多級電動伸縮桿、旋轉撓性接頭和遙控脈沖防風點火裝置,其中:
3.根據權利要求2所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述遙控脈沖防風點火裝置有主模式和備用模式兩種點火方式;當煤氣濃度處于常規濃度范圍內時,利用所述主模式,通過脈沖方式點火;當煤氣濃度處于低濃度狀態時,利用所述備用模式,預設時間持續通過電弧點火。
4.根據權利要求1所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述雙閉環定位系統包括激光測距傳感器和雷達測距傳感器,所述激光測距傳感器和所述雷達測距傳感器設置在多級電動伸縮桿上;
5.根據權利要求1所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述雙目視覺系統包括第一攝像裝置和第二攝像裝置,所述第一攝像裝置設置在無人機前方,所述第二攝像裝置設置在無人機下方。
6.根據權利要求2所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述多級電動伸縮桿上海設置有煤氣濃度檢測儀,用于檢測煤氣濃度,并根據煤氣濃度選擇點火方式。
7.根據權利要求2所述的用于煤氣放散塔無人機搭載式智能點火裝置,其特征在于,所述旋轉撓性接頭和遙控脈沖防風點火裝置表面采用耐高溫防火設計,所述旋轉撓性接頭為360度可調設計。