本發(fā)明涉及石油化工領域，具體地，涉及一種除焦控制系統(tǒng)。

背景技術：

將原油加工成汽油、柴油、潤滑油等的石油煉制操作經常產生殘油。可利用延遲焦化設備將殘油加工成有價值的碳氫化合物產品。在延遲焦化設備中，殘油在加熱爐中被加熱到足以產生分解蒸餾的溫度，其中大部分殘油被轉化或“裂化”成可用的碳氫化合物產品，而剩余物生成石油焦炭(簡稱焦炭)在焦炭塔內沉積生焦。當焦炭塔生焦到一定高度后停止進料，而切換至另一焦炭塔進行生焦。切換后，老塔內的焦炭先要經過一系列冷卻處理，然后被清除，清除焦炭的過程被稱為除焦。整個除焦過程可分為六個步驟，即下鉆、鉆孔、擴孔、切焦、掃塔、提鉆。

隨著延遲焦化裝置的大型化、自動化和對其環(huán)保要求的提高，各企業(yè)對除焦機械自動化的要求越來越高，特別是對除焦對環(huán)境的影響和其操作的安全性的要求越來越高。國外個別企業(yè)開始嘗試采用全自動化除焦，但其對所采用的技術進行嚴格保密，我國煉油廠如想引進相關設備需要支付非常昂貴的費用，還可能面臨技術歧視等問題。國內各個煉油廠也積極嘗試將自動化機械應用于頂蓋機、底蓋機和除焦控制閥等單項設備。不過由于鉆桿等關鍵部件的控制仍采用人工控制，而且缺乏完善的全程監(jiān)控和流程控制，還遠未形成可遠程控制的全自動除焦系統(tǒng)，目前位置各煉油廠仍需要作業(yè)人員在現(xiàn)場進行除焦作業(yè)。

現(xiàn)場除焦作業(yè)中，一方面由于有害氣體和/或焦炭可在焦炭塔的頂/底蓋機開/關時發(fā)生外泄或外漂，危害現(xiàn)場作業(yè)人員的身體健康。并且重復的勞動 易使作業(yè)人員喪失安全意識。在國內，因頂蓋機誤開、高溫閥門誤開或誤關等導致的焦炭塔區(qū)域著火事故時有發(fā)生，并且由于塔頂作業(yè)人員所處位置較高，在故障發(fā)生時無法及時逃生，其人生安全受到極大威脅。另一方面，作業(yè)人員依靠經驗進行操作，易產生誤判斷，引起頂鉆、除焦不干凈等事故，既會污染環(huán)境，也給焦化裝置的運行帶來安全隱患。因此，開發(fā)可遠程操控的自動除焦系統(tǒng)已勢在必行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)，通過應用該系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動除焦。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種除焦控制系統(tǒng)，該除焦控制系統(tǒng)可包括：頂蓋機子系統(tǒng)和底蓋機子系統(tǒng)；鉆具控制子系統(tǒng)，包括頂部驅動裝置、鉆機絞車控制器和傳感器，頂部驅動裝置用于控制鉆具的旋轉，鉆機絞車控制器用于控制鉆機絞車進而控制鉆具的升降，傳感器用于采集現(xiàn)場信息；水泵控制子系統(tǒng)，包括水泵出口控制閥、除焦控制閥、塔頂隔斷閥和監(jiān)測儀表，除焦控制閥用于控制所述水泵的輸出流量；以及中央控制子系統(tǒng)，中央控制子系統(tǒng)接收來自其他子系統(tǒng)的信息，對接收到的信息進行分析，并且向其他子系統(tǒng)發(fā)出控制指令。

優(yōu)選地，中央控制子系統(tǒng)聯(lián)鎖控制指令中的部分或者全部。

優(yōu)選地，該除焦控制系統(tǒng)還包括人機交互終端，作業(yè)人員通過所述人機交互終端輸入控制指令。

優(yōu)選地，人機交互終端與中央控制子系統(tǒng)間通過工業(yè)以太網進行通信。

優(yōu)選地，鉆具控制子系統(tǒng)中的傳感器包括限位開關，用于探測鉆具是否接近限位開關。

優(yōu)選地，鉆具控制子系統(tǒng)中的傳感器包括鉆具位移檢測傳感器，用于 檢測所述鉆具的位移。

優(yōu)選地，鉆具控制子系統(tǒng)中的傳感器包括除焦效果傳感器。

優(yōu)選地，除焦效果傳感器可包括振動傳感器和/或聲音傳感器，振動傳感器可被安裝在焦炭塔內壁上。

優(yōu)選地，鉆具控制子系統(tǒng)中的傳感器包括用于測量所述鉆機絞車的鋼繩拉力的傳感器。

優(yōu)選地，頂部驅動裝置采用電動驅動、液壓驅動或者氣動驅動。

優(yōu)選地，頂部驅動裝置為電動變頻水龍頭。

優(yōu)選地，鉆機絞車控制器是變頻鉆機絞車控制器。

優(yōu)選地，除焦控制閥為三位閥。

優(yōu)選地，該除焦控制系統(tǒng)還包括用于扶正鉆桿的塔口扶正子系統(tǒng)，塔口扶正子系統(tǒng)包括用于檢測鉆頭與焦炭塔中心位置間的偏移量的偏移檢測傳感器。

優(yōu)選地，該除焦控制系統(tǒng)還包括圖像采集子系統(tǒng)，可用于采集反映除焦現(xiàn)場的作業(yè)狀況的圖像，該圖像采集子系統(tǒng)可被安裝在相當于現(xiàn)有除焦系統(tǒng)的操作現(xiàn)場的人工作業(yè)平臺處。

通過上述技術方案，可實現(xiàn)對除焦過程的遠程、自動化控制。中央控制子系統(tǒng)可根據(jù)傳感器和儀表采集的信息向其他子系統(tǒng)發(fā)送聯(lián)鎖控制指令，并對作業(yè)過程進行實時調整。根據(jù)需要，作業(yè)人員也可通過人機交互終端輸入控制指令，以對某些步驟進行人工控制，甚至可以在中央控制子系統(tǒng)的控制功能出現(xiàn)故障時旁路中央控制子系統(tǒng)的控制功能。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與 下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的除焦控制系統(tǒng)的示例方框圖；以及

圖2是應用本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的除焦控制方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明公開了一種除焦控制系統(tǒng)，該除焦控制系統(tǒng)可包括：頂蓋機子系統(tǒng)和底蓋機子系統(tǒng)；鉆具控制子系統(tǒng)，包括頂部驅動裝置、鉆機絞車控制器和傳感器，頂部驅動裝置用于控制鉆具的旋轉，鉆機絞車控制器用于控制鉆機絞車進而控制鉆具的升降，傳感器用于采集現(xiàn)場信息；水泵控制子系統(tǒng)，包括水泵出口控制閥、除焦控制閥、塔頂隔斷閥和監(jiān)測儀表，除焦控制閥用于控制所述水泵的輸出流量；以及中央控制子系統(tǒng)，中央控制子系統(tǒng)接收來自其他子系統(tǒng)的信息，對接收到的信息進行分析，并且向其他子系統(tǒng)發(fā)出控制指令。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的除焦控制系統(tǒng)的示例方框圖。如圖所示，該除焦控制系統(tǒng)可分為頂蓋機子系統(tǒng)102、底蓋機子系統(tǒng)103、鉆具控制子系統(tǒng)104、水泵控制子系統(tǒng)105、塔口扶正子系統(tǒng)106、圖像采集子系統(tǒng)107、中央控制子系統(tǒng)101和人機交互終端108。中央控制子系統(tǒng)101可從各個子系統(tǒng)接收信息，并對接收到的信息進行分析。中央控制子系統(tǒng)101和/或人機交互終端108可向各個子系統(tǒng)發(fā)送控制指令。

頂蓋機子系統(tǒng)102可根據(jù)指令執(zhí)行開蓋或關蓋操作。頂蓋機子系統(tǒng)102 具有電動執(zhí)行器，該電動執(zhí)行器可驅動閥板移動以實現(xiàn)閥位切換，其具有結構簡單、易于實現(xiàn)遠程自動控制的優(yōu)點。頂蓋機子系統(tǒng)102可采用閥門密封技術，其密封面是閥座和閥板的接觸面，密封力由內置高溫彈簧通過浮動閥座施加給閥板。并且，頂蓋機子系統(tǒng)102可采用金屬硬密封，可在閥腔內通過蒸汽進行輔助密封，以確保密封可靠和無泄漏?？蓪γ芊饷孢M行表面硬化處理，以提高密封性能和使用壽命。

底蓋機子系統(tǒng)103可根據(jù)指令執(zhí)行開蓋或關蓋操作。底蓋機子系統(tǒng)103可采用單閥板、單密封面設計，其結構簡單，重量輕。并且，底蓋機子系統(tǒng)103可采用可變密封力設計，在密封時用大密封力，在閥位切換時用小密封力。具體地，底蓋機子系統(tǒng)103可在密封時主動施加密封力，以獲得高密封比壓，以具有泄露少和蒸汽消耗少的優(yōu)點；在閥位切換時，由于采用的密封力較小，使得密封件磨損小，以延長密封件的使用壽命。在本實施方式中，可采用液壓螺栓作為密封力執(zhí)行元件，其作用力大且調整簡便。底蓋機子系統(tǒng)103可具有多個(例如兩個)互為備用的液壓系統(tǒng)泵組，以確保系統(tǒng)的可靠性。

本實施方式中，鉆具控制子系統(tǒng)104可包括用于控制鉆具旋轉的頂部驅動裝置1401、用于控制鉆機絞車進而控制鉆具升降的控制器1402，還可包括多個傳感器1403。

頂部驅動裝置1401可采用整裝式密封設計，易于維修和更換。頂部驅動裝置1401與鉆桿間可通過法蘭連接。頂部驅動裝置1401可由電動驅動、液壓驅動或者氣動驅動。優(yōu)選地，可采用電動變頻水龍頭作為頂部驅動裝置1401。傳統(tǒng)的頂部驅動裝置可包括水馬達和風動水龍頭，其轉速需要由人工調節(jié)，并且無法判斷水馬達是否被焦炭卡住，同時風動水龍頭的輸出功率較小，通常為4kW(千瓦)左右，所以提供給鉆桿的扭矩較小。而對于電動變頻水龍頭來說，由其所驅動的鉆桿的旋轉速度可由中央控制子系統(tǒng)101或人 機交互終端108設置，并且其輸出功率較高，可對鉆桿施加較大的扭矩，以有效避免卡鉆。本實施方式中所采用的電動變頻水龍頭1401的功率可達到11kW，扭矩可達到600牛頓米(Nm)。

可通過鉆機絞車控制器1402控制鉆機絞車的運行，進而控制鉆具的升降。鉆機絞車控制器1402可以是變頻控制器。鉆機絞車可采用帶PG(編碼器)的矢量變頻調速裝置，同時由中央控制子系統(tǒng)101或者人機交互終端108進行邏輯順序時間等控制，來實現(xiàn)變頻調速。由于除焦工藝的需要，鉆機絞車需要頻繁的上下、開停，采用變頻調速控制方式對電機來說是最好的軟啟動方式。在這種情況下，啟動電流可被限制在額定值內，以減小對電網的沖擊，免除電機的機械損傷，減小供電回路的開關容量，減輕設備維護量。通過與電機軸相連的PG(編碼器)可將精確的轉速信號傳送給變頻器，使之實現(xiàn)更精確的速度控制。變頻調速裝置能夠保證電動機平穩(wěn)運轉，特別是在低速時有足夠轉矩輸出以防止低速抖動，在電動機起動和停止時通過極好的力矩控制特性，配合抱閘的開閉，實現(xiàn)無跳變的速度控制特性。下鉆過程中，制動單元的制動電阻可釋放多余能量，避免溜鉆危害。此外，當變頻器1402出現(xiàn)故障時，可自動切斷變頻器1402的電源，并輸出報警信號。此時，可將鉆機絞車切換為工頻運行方式，繼續(xù)操作。待故障點排除后再恢復為變頻運行。

本實施方式中，鉆具控制子系統(tǒng)104中還可包括多個傳感器1403。傳感器1403可包括限位開關(例如，非接觸式接近開關)?？刹捎帽景残偷木哂腥哂嗯渲玫慕咏_關作為限位開關。限位開關可被安裝在焦炭塔的井架導軌上。限位開關的安裝位置可對應于下列位置中的部分或者全部：上限位，停車駐點位，原點位，拱頂清焦位，入塔位(例如，距離原點位5米處)，下限位等。當鉆具接近某個限位開關時，該限位開關可輸出信號，從而可獲取鉆具的當前位置。

傳感器1403中還可包括鉆具位移檢測傳感器。鉆具位移檢測傳感器可被安裝在鉆機絞車的卷筒上，其可通過檢測卷筒的旋轉圈數(shù)來得到鉆具在焦炭塔內的位置。

傳感器1403中還可包括除焦效果傳感器。本實施方式中，除焦效果傳感器可包括振動傳感器和聲音傳感器。該振動傳感器是耐高溫耐撞擊的振動傳感器。振動傳感器可被安裝在焦炭塔的外壁上。當塔壁上有焦炭時水沖擊塔壁產生的振動和當塔壁上沒有焦炭時水沖擊塔壁產生的振動不同，并且塔壁上的焦塔厚度不同時水沖擊塔壁產生的振動也不同，因此，可通過振動傳感器輸出的信號分析除焦效果?？稍诿總€焦炭塔的塔壁上從上之下均勻分布多個(例如，5個)振動傳感器。聲音傳感器可被安裝在塔壁處。當塔壁上有焦炭時水沖擊塔壁產生的聲音和當塔壁上沒有焦炭時水沖擊塔壁產生的聲音不同，并且塔壁上的焦塔厚度不同時水沖擊塔壁產生的聲音也不同，因此，可通過聲音傳感器輸出的信號分析除焦效果。

傳感器1403中還包括用于測量鉆機絞車的鋼繩拉力的傳感器。該傳感器可被安裝在動滑輪組鋼繩的末端，以直接測量鋼繩上的拉力。通過測量鋼繩的拉力，能反映鉆具是否頂?shù)浇固?即頂鉆)或卡鉆，并可在鋼繩松弛或張緊時及時報警。因為切焦時的鋼繩拉力大于鉆孔時的鋼繩拉力，通過分析鋼繩拉力還能反映當前鉆具在執(zhí)行切焦操作還是鉆孔操作，以及反映高壓水是否上塔頂?shù)取?/p>

水泵控制子系統(tǒng)105包括水泵出口控制閥(例如水泵出口隔斷閥)1051、除焦控制閥1052、塔頂隔斷閥1053和監(jiān)測儀表1054。水泵出口控制閥1051用于控制水泵(例如，高壓水泵)的啟動和關閉。只有鉆具下降到預定位置、塔頂隔斷閥1053打開、除焦控制閥1051處于“回流”位置等條件都滿足時，才可啟動高壓水泵?？赏ㄟ^控制除焦控制閥1052來控制水泵的輸出流量。優(yōu)選地，可采用三位閥作為除焦控制閥。本實施方式中，電動三位閥1052 的芯閥的三個位置與水泵輸出流量間的對應關系如下所示：(1)“回流”位置，通常在水泵啟動前，除焦控制閥處于“回流”位置以減小啟動電流及防止出口憋壓，有利于保護水泵；在正常除焦時，經由“回流”位置可使得切焦器能夠在“鉆孔”和“切焦”兩種狀態(tài)間自動切換；(2)“預充”位置，此狀態(tài)下，水泵以小流量的方式將水充滿除焦管線，以避免水錘現(xiàn)象；(3)“全開”位置，此時水泵輸出較大流量，可進行全流量除焦。監(jiān)測儀表1054可包括監(jiān)測水泵機組的儀表、監(jiān)測高壓水管線的儀表等?？赏ㄟ^儀表監(jiān)測高位水罐的液位和入口壓力、潤滑油系統(tǒng)的壓力和液位、水泵機組的溫度/振動/位移等。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的除焦控制系統(tǒng)中，還包括用于扶正鉆桿的智能化塔口扶正子系統(tǒng)106。塔口扶正子系統(tǒng)106可包括用于檢測鉆頭與焦炭塔中心位置間的偏移量的偏移檢測傳感器，中央控制子系統(tǒng)101可根據(jù)偏移檢測傳感器的檢測結果控制相關設備扶正鉆具，使得在下鉆時鉆頭能夠順利進入塔內，并在除焦時保證鉆頭始終位于塔中心，避免鉆頭堵鉆或碰觸塔壁。也可由作業(yè)人員根據(jù)該檢測結果向人機交互終端108輸出相應的控制指令以扶正鉆具。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的除焦控制系統(tǒng)還可包括圖像采集子系統(tǒng)107，其可被安裝在相當于現(xiàn)有除焦系統(tǒng)的操作現(xiàn)場的人工作業(yè)臺(具體地，例如塔頂?shù)牧锊?處，以替代目前的現(xiàn)場作業(yè)人員的視角，使得作業(yè)人員可通過人機交互終端108中的圖像顯示設備觀察現(xiàn)場圖像。

中央控制子系統(tǒng)101可從各個子系統(tǒng)接收信息，對所接收到的信息進行分析，并向各個子系統(tǒng)發(fā)送控制指令。中央控制子系統(tǒng)101的控制功能可由可編程邏輯器件(PLC)來實施。進一步地，中央控制子系統(tǒng)101可聯(lián)鎖部分控制指令甚至全部控制指令。例如，可聯(lián)鎖“下鉆”—“打開塔頂隔斷閥”操作。在發(fā)出“下鉆”指令后，中央控制子系統(tǒng)101可監(jiān)測鉆具位移，當鉆 具到達入塔位時，中央控制子系統(tǒng)101可發(fā)出指令以控制該焦炭塔的塔頂隔斷閥自動打開。以上示例僅是為了說明的目的，根據(jù)需要，聯(lián)鎖控制指令可具有一定延時，可僅聯(lián)鎖某幾步操作，也可聯(lián)鎖整個除焦過程的眾多操作。通過靈活的聯(lián)鎖設置，既可實現(xiàn)作業(yè)的自動化，也可在必要時進行人工控制和干預。

該除焦控制系統(tǒng)還可包括人機交互終端108，作業(yè)人員可通過人機交互終端108輸入控制指令，并可在人機交互終端108上觀測各個子系統(tǒng)所采集的信息和/或中央控制子系統(tǒng)108對采集到的信息進行的分析后得到的結果和發(fā)出的指令。人機交互終端108與中央控制子系統(tǒng)101間可通過工業(yè)以太網進行通信。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，人機交互終端108還可不通過中央控制子系統(tǒng)101直接與頂蓋機子系統(tǒng)102、底蓋機子系統(tǒng)103、鉆具控制子系統(tǒng)104、水泵控制子系統(tǒng)105、塔口扶正子系統(tǒng)106、圖像采集子系統(tǒng)107等相連。全自動除焦雖然高效方便，但在實際運行過程中，因安全聯(lián)鎖接點多，運行現(xiàn)場環(huán)境惡劣，一旦關鍵的控制檢測元件或邏輯處理元件發(fā)生故障而又無配件，如果不能在短時間內排除故障，將影響除焦工作的進行，進而影響裝置的進料。因此在自動除焦控制系統(tǒng)的基礎上增加“手動功能”，作為臨時應急措施，使控制功能不經過PLC，以在沒有安全聯(lián)鎖保護的情況下維持除焦，為處理問題贏得時間?？稍谶h程操控室和作業(yè)現(xiàn)場各布置一臺人機交互終端108，使得作業(yè)人員既可進行遠程操控，也可進行現(xiàn)場就地除焦。

圖2是應用本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的除焦控制方法的流程圖。

步驟S1，可執(zhí)行選塔和選泵操作。在選塔和選泵前，通常需要進行系統(tǒng)自檢，當自檢結果滿足要求時，可執(zhí)行選塔和選泵操作。可選擇對哪個焦炭塔進行除焦操作，以及此次使用哪個水泵進行除焦。通常，在后續(xù)操作中，只有被選定的塔所對應的頂部驅動裝置和鉆機絞車才可被啟動。

步驟S2，可打開被選中的焦炭塔的頂蓋機和底蓋機。

步驟S3，可執(zhí)行下鉆操作。當鉆具經過停車位、原點位、拱頂清焦位、入塔位等重要位置時，安裝在相應位置的限位開關可發(fā)出信號，也可根據(jù)鉆具位移檢測傳感器的檢測結果得到鉆具的位置。當鉆具到達入塔位(例如，入塔5米時)時，可打開該焦炭塔的塔頂隔斷閥，并確保除焦控制閥處于“回流”位置，然后啟動所選中的水泵。在啟動水泵前，除焦系統(tǒng)需要先通過自檢以確定是否具備啟動水泵的條件。若具備條件則顯示水泵可啟動；若條件不具備則可向作業(yè)人員發(fā)出提示，直至水泵啟動條件被滿足。

步驟S4，可鉆具繼續(xù)下降到一定深度時(例如，入塔8米)，可執(zhí)行鉆孔操作。在執(zhí)行鉆孔操作前，需要先確認水泵已處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。鉆孔時，電動三位閥可先從“回流”切換至“預充”，當預充壓力達到預定值后，電動三位閥可切換至“全開”。此時，可啟動頂部驅動裝置?？蓪敳框寗友b置進行設置，以使鉆具以設定的速度旋轉，并且可對鉆機絞車控制器進行設置，以使鉆具緩慢下降。當鉆具下行至下限位時，表示鉆孔結束。

步驟S5，可執(zhí)行擴孔操作。鉆孔結束后，電動三位閥可被切換至“回流”，并將鉆具上提至設定位置。隨后，電動三位閥可切換至“預充”，當預充壓力達到預定值后，再切換至“全開”，以執(zhí)行全流量擴孔。擴孔過程中，鉆具可在該設定位置和下限位間反復升降多次(例如，兩次)。每次到達下限位時，需要將電動三位閥切換至“回流”，再將鉆具上提回設定位置，然后進行預充，預充達到一定壓力后電動三位閥切換至“全開”，以繼續(xù)擴孔或者切焦(如果擴孔完成)。

步驟S6，可執(zhí)行切焦操作。擴孔完成后，可執(zhí)行切焦?？蓪⑺鹊慕固糠殖扇舾啥?，按照從上之下的順序逐段切焦。每段的長度可由中央控制子系統(tǒng)自動設置或者由作業(yè)人員通過人機交互終端設置。切焦過程中，不僅需要監(jiān)測除焦水壓力、鋼繩拉力變化、鉆具位置等，還需要通過除焦效果傳感 器判斷除焦是否干凈，直至判斷某一段焦炭被除干凈，再對下一段焦炭執(zhí)行切焦。本實施方式中，除焦效果傳感器包括振動傳感器和聲音傳感器。切割下的焦炭可能會堵住之前開鑿的孔位。在除焦過程中，如果測量到鉆機絞車的鋼繩拉力突然減小并且小于第一閾值(例如，可取比鉆具處于停車位時的鋼繩拉力值小2000～3000N(牛頓)的值為第一閾值)，則可認為發(fā)生頂鉆。此時可使鉆具停止下降，并通過人工控制提升鉆具直至測量到的鋼繩拉力恢復正常值。然后可執(zhí)行鉆孔操作，將被堵的孔位打通。隨后，繼續(xù)執(zhí)行切焦操作，直至塔內的所有焦炭被除干凈?？赏ㄟ^測量鉆機絞車的鋼繩拉力得到鉆具的工作狀態(tài)?？稍O置第二閾值，當鋼繩拉力大于第二閾值(例如，可取比鉆具處于停車位時的鋼繩拉力值大400～500N的值為第二閾值)時，可判斷鉆具為切焦狀態(tài)；當鋼繩拉力小于第二閾值時，可判斷鉆具為鉆孔狀態(tài)。每一次切焦/鉆孔和鉆孔/切焦切換時，電動三位閥都需要先從“全開”切換至“回流”，再從“回流”切換至“預充”，當預充壓力到達設定值后，再切換至“全開”。

步驟S7，可執(zhí)行掃塔操作。切焦完成后，還需要執(zhí)行掃塔以確保除焦干凈。此時，鉆具可在一定范圍內上升/下降，此過程中，可根據(jù)除焦效果傳感器的輸出信號判斷是否有除焦不干凈的部位，并且可進一步通過安裝在溜槽處的圖像采集子系統(tǒng)采集到的圖像判斷除焦是否干凈。如果發(fā)現(xiàn)某個部位除焦不干凈，則可對該部位進行進一步的切焦操作，直至確認塔內除焦干凈。

步驟S8，可執(zhí)行提鉆操作。首先，可停止鉆具的頂部驅動裝置的運行，將三位閥切換至“回流”狀態(tài)，并延遲一段時間后(例如，為了使連接高壓水管線和頂部驅動裝置的高壓膠管及鉆桿內的水排空以防止凍裂等)關閉塔頂隔斷閥。然后，可通過鉆機絞車控制器控制鉆機絞車進而控制鉆具以一定速度向上提升。上提過程中，鉆具可依次通過拱頂清焦位—原點位—停車位，并最終停在停車位。

步驟S9，可復位除焦系統(tǒng)?？蓪⑾鄳_關和/或閥門切換至復位狀態(tài)，并切斷相關設備的電源。

此外，在除焦過程中，還可通過扶正子系統(tǒng)確保鉆頭位置始終對應于焦炭塔的中心位置。

上述過程中的任意指令可由中央控制子系統(tǒng)根據(jù)聯(lián)鎖設置自動發(fā)出，也可由作業(yè)人員通過人機交互終端發(fā)出。中央控制子系統(tǒng)中的控制功能可由可編程邏輯器件(PLC)實施。中央控制子系統(tǒng)還可對接收到的數(shù)據(jù)進行分析，并可將分析結果發(fā)送至人機交互終端。作業(yè)人員可通過人機交互終端了解除焦系統(tǒng)的運行。中央控制子系統(tǒng)和人機交互終端間可使用工業(yè)以太網進行通信。

以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。