随着部分油田含水量越来越高，用来脱水的水套式加热炉使用量越来越大。一般加热炉都是人工看守，即使安装了监控电视的地方也需要人工不间断监视。万一看守人员疏忽大意必然会带来安全隐患。现代先进监控技术的发展不仅能较好解决这一问题，而且可以方便快捷的为燃烧控制提供参考，为节能环保提供技术支持。基于此，本文研究了水套加热炉火焰温度场的测量技术，火焰的稳定性分析及燃烧诊断技术。　　本文建立了实验环境和图像采集系统，运用灰度变换技术，伪彩色显示技术和高通滤波等技术获取更直接、清晰的火焰图像信息。运用参考点和比色法测火焰温度场，并根据参考点测温误差产生原因，对火焰灰度进行了修正，提高了参考点测量方法测温的准确性和灵敏度。在火焰分析诊断方面，在研究了当前对火焰稳定性的判断方法后，运用模糊聚类的分析方法来判断火焰稳定性。对于隶属度在一定范围内波动则判为稳定，否则判定火焰不稳定。另外对于火焰状态的识别，如左偏、右偏等，采用了基于混沌的PSO的前向神经网络进行离线学习，将学习好的参数导入系统实现火焰状态的在线诊断。同时进行着火点检测和灭火诊断。　　最后针对实验室的模拟加热炉的燃烧过程，本文设计的检测系统实现了不同测温方法的火焰温度场测量，并实时判断火焰稳定性及识别火焰状态。